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从零开始构建百科知识图谱:从Deepdive知识抽取到REfO KBQA

作者:梅琳marlin2024.02.04 19:26浏览量:19

简介:本文将介绍如何从零开始构建一个百科知识图谱,包括基于Deepdive的知识抽取、基于Elasticsearch的简单语义搜索以及基于REfO的简单KBQA的实现。我们将通过实例和代码来展示每个步骤,让读者能够轻松理解并实践这些技术。

一、Deepdive知识抽取
Deepdive是一个强大的机器学习平台,可用于从非结构化数据中提取结构化知识。在本节中,我们将使用Deepdive来抽取百科知识图谱中的实体和关系。首先,我们需要安装Deepdive并创建一个新的项目。在项目目录下,创建一个名为app.ddlog的文本文件,并编写以下代码:

  1. # 定义输入数据源
  2. input_data.csv(id, text)
  3. # 定义特征生成器
  4. feature_columns(id, text, entity_recognizer_fsqm, relation_extractor_jaccard)
  5. # 定义知识抽取器
  6. knowledge_base.kv_facts(id, text, entity_recognizer_fsqm, relation_extractor_jaccard)
  7. # 定义输出数据源
  8. output_data.jsonl(id, text, entities, relations)

在上面的代码中,我们定义了输入数据源为CSV文件,特征生成器为实体识别和关系提取,知识抽取器为键值对事实,输出数据源为JSONL文件。接下来,我们需要编写实体识别和关系提取的代码。以下是一个简单的实体识别代码示例:

  1. function entity_recognizer_fsqm(id: text, text: text) returns (entity: text) { ... }

关系提取的代码类似于实体识别,但需要额外处理文本中的实体之间的关系。以下是一个简单的关系提取代码示例:

  1. function relation_extractor_jaccard(id: text, text: text, entities: text[]) returns (relation: text) { ... }

在上面的代码中,我们定义了两个函数,entity_recognizer_fsqmrelation_extractor_jaccard,分别用于实体识别和关系提取。在函数体中,我们可以使用任何机器学习算法来识别实体和关系。最后,我们运行Deepdive来执行知识抽取任务。
二、基于Elasticsearch的简单语义搜索
Elasticsearch是一个分布式搜索和分析引擎,可用于构建高效、可扩展的语义搜索系统。在本节中,我们将使用Elasticsearch来存储和搜索百科知识图谱中的数据。首先,我们需要安装Elasticsearch并创建一个新的索引。在Elasticsearch中,索引类似于数据库表,用于存储特定类型的数据。在索引中,我们可以定义字段和映射来指定数据的结构和类型。然后,我们将使用Deepdive输出的JSONL文件来填充Elasticsearch索引。以下是一个简单的Python脚本示例:

  1. from elasticsearch import Elasticsearch
  2. from elasticsearch.helpers import bulk
  3. es = Elasticsearch()
  4. with open('output_data.jsonl', 'r') as f:
  5. actions = [{"_index": "knowledge_graph", "_source": json.loads(line)} for line in f]
  6. bulk(es, actions)

在上面的代码中,我们首先创建了一个Elasticsearch客户端实例。然后,我们打开Deepdive输出的JSONL文件,并将其加载到一个名为actions的列表中。每个元素都是一个操作,包括索引名称和数据源。最后,我们使用bulk函数将所有操作批量提交给Elasticsearch进行索引填充。现在,我们可以使用Elasticsearch的查询DSL来执行语义搜索。以下是一个简单的查询示例:

  1. { "query": { "match": { "entities.name": "苹果" }} }

在上面的查询中,我们使用match查询来搜索实体名为“苹果”的文档。Elasticsearch将返回与该查询匹配的所有文档。三、基于REfO的简单KBQA
REfO是一个用于构建知识库问答系统的框架。在本节中,我们将使用REfO来构建一个简单的KBQA系统。首先,我们需要安装REfO并创建一个新的项目。在项目目录下,创建一个名为config.py的配置文件,并编写以下代码:

  1. def get_kb(): # 返回一个KB对象
  2. pass

在上面的代码中,我们

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