TransR¶

class unike.module.model.TransR(*args: Any, **kwargs: Any)[源代码]¶

TransR [LLS+15] 提出于 2015 年，是一个为实体和关系嵌入向量分别构建了独立的向量空间，将实体向量投影到特定的关系向量空间进行平移操作的模型。

评分函数为:

\[\Vert hM_r+r-tM_r \Vert_{L_1/L_2}\]

正三元组的评分函数的值越小越好，如果想获得更详细的信息请访问 TransR。

例子:

from unike.data import KGEDataLoader, BernSampler, TradTestSampler
from unike.module.model import TransE, TransR
from unike.module.loss import MarginLoss
from unike.module.strategy import NegativeSampling
from unike.config import Trainer, Tester

# dataloader for training
dataloader = KGEDataLoader(
        in_path = "../../benchmarks/FB15K237/", 
        batch_size = 2048,
        neg_ent = 25, 
        test = True,
        test_batch_size = 10,
        num_workers = 16,
        train_sampler = BernSampler,
        test_sampler = TradTestSampler
)

# define the transe
transe = TransE(
        ent_tol = dataloader.get_ent_tol(),
        rel_tol = dataloader.get_rel_tol(),
        dim = 100, 
        p_norm = 1, 
        norm_flag = True)

transr = TransR(
        ent_tol = dataloader.get_ent_tol(),
        rel_tol = dataloader.get_rel_tol(),
        dim_e = 100,
        dim_r = 100,
        p_norm = 1, 
        norm_flag = True,
        rand_init = False)

model_e = NegativeSampling(
        model = transe, 
        loss = MarginLoss(margin = 5.0)
)

model_r = NegativeSampling(
        model = transr,
        loss = MarginLoss(margin = 4.0)
)

# pretrain transe
trainer = Trainer(model = model_e, data_loader = dataloader.train_dataloader(),
        epochs = 1, lr = 0.5, opt_method = "sgd", use_gpu = True, device = 'cuda:0')
trainer.run()
parameters = transe.get_parameters()
transe.save_parameters("../../checkpoint/transr_transe.json")

# test the transr
tester = Tester(model = transr, data_loader = dataloader, use_gpu = True, device = 'cuda:0')

# train transr
transr.set_parameters(parameters)
trainer = Trainer(model = model_r, data_loader = dataloader.train_dataloader(),
        epochs = 1000, lr = 1.0, opt_method = "sgd", use_gpu = True, device = 'cuda:0',
        tester = tester, test = True, valid_interval = 100,
        log_interval = 100, save_interval = 100, save_path = '../../checkpoint/transr.pth')
trainer.run()

# test the model
transr.load_checkpoint('../../checkpoint/transr.pth')
tester.set_sampling_mode("link_test")
tester.run_link_prediction()

__call__(*args: Any, **kwargs: Any) → Any¶: Call self as a function.

__init__(ent_tol: int, rel_tol: int, dim_e: int = 100, dim_r: int = 100, p_norm: int = 1, norm_flag: bool = True, rand_init: bool = False, margin: float | None = None)[源代码]¶

创建 TransR 对象。

参数:

ent_tol (int) – 实体的个数
rel_tol (int) – 关系的个数
dim_e (int) – 实体嵌入向量的维度
dim_r (int) – 关系嵌入向量的维度
p_norm (int) – 评分函数的距离函数, 按照原论文，这里可以取 1 或 2。
norm_flag (bool) – 是否利用 torch.nn.functional.normalize() 对实体和关系嵌入的最后一维执行 L2-norm。
rand_init (bool) – 关系矩阵是否采用随机初始化。
margin (float) – 当使用 RotatE [SDNT19] 的损失函数 unike.module.loss.SigmoidLoss，需要提供此参数，将 TransE [BUGD+13] 的正三元组的评分由越小越好转化为越大越好，如果想获得更详细的信息请访问 RotatE。

static __new__(cls, *args: Any, **kwargs: Any) → Any¶

__repr__() → str¶: Return repr(self).

__weakref__¶: list of weak references to the object (if defined)

_calc(h: torch.Tensor, r: torch.Tensor, t: torch.Tensor) → torch.Tensor[源代码]¶

计算 TransR 的评分函数。

参数:

h (torch.Tensor) – 头实体的向量。
r (torch.Tensor) – 关系的向量。
t (torch.Tensor) – 尾实体的向量。

返回:

三元组的得分

返回类型:

torch.Tensor

_transfer(e: torch.Tensor, r_transfer: torch.Tensor) → torch.Tensor[源代码]¶

将头实体或尾实体的向量投影到特定的关系向量空间。

参数:

e (torch.Tensor) – 头实体或尾实体向量。
r_transfer (torch.Tensor) – 特定关系矩阵

返回:

投影后的实体向量

返回类型:

torch.Tensor

dim_e: int¶: 实体嵌入向量的维度

dim_r: int¶: 关系嵌入向量的维度

ent_embeddings: torch.nn.Embedding¶: 根据实体个数，创建的实体嵌入

ent_tol: int¶: 实体的种类

forward(triples: torch.Tensor, negs: torch.Tensor | None = None, mode: str = 'single') → torch.Tensor[源代码]¶

定义每次调用时执行的计算。 torch.nn.Module 子类必须重写 torch.nn.Module.forward()。

参数:

triples (str) – 正确的三元组
negs (torch.Tensor) – 负三元组类别
mode – 模式

返回:

三元组的得分

返回类型:

torch.Tensor

get_parameters(mode: str = 'numpy', param_dict: dict[str, Any] | None = None) → dict[str, numpy.ndarray] | dict[str, list] | dict[str, torch.Tensor]¶

获得模型权重。

参数:

mode – 模型保存的格式，可以选择 numpy 、 list 和 Tensor 。
param_dict (dict[str, Any] | None) – 可以选择从哪里获得模型权重。

返回:

模型权重字典。

返回类型:

dict[str, numpy.ndarray] | dict[str, list] | dict[str, torch.Tensor]

load_checkpoint(path: str)¶

加载模型权重。

参数:: path (str) – 模型保存的路径

load_parameters(path: str)¶

加载模型权重。

参数:: path (str) – 模型保存的路径

margin: torch.nn.parameter.Parameter¶: 当使用 RotatE [SDNT19] 的损失函数 unike.module.loss.SigmoidLoss，需要提供此参数，将 TransE [BUGD+13] 的正三元组的评分由越小越好转化为越大越好，如果想获得更详细的信息请访问 RotatE。

norm_flag: bool¶: 是否利用 torch.nn.functional.normalize() 对实体和关系嵌入向量的最后一维执行 L2-norm。

p_norm: int¶: 评分函数的距离函数, 按照原论文，这里可以取 1 或 2。

pi_const: torch.nn.parameter.Parameter¶: 常数 pi

predict(data: dict[str, Union[torch.Tensor, str]], mode: str) → torch.Tensor[源代码]¶

TransR 的推理方法。

参数:

data (dict[str, Union[torch.Tensor,str]]) – 数据。
mode (str) – ‘head_predict’ 或 ‘tail_predict’

返回:

三元组的得分

返回类型:

torch.Tensor

rand_init: bool¶: 关系矩阵是否采用随机初始化

regularization(data: dict[str, Union[torch.Tensor, str]]) → torch.Tensor[源代码]¶

L2 正则化函数（又称权重衰减），在损失函数中用到。

参数:: data (dict[str, Union[torch.Tensor, str]]) – 数据。
返回:: 模型参数的正则损失
返回类型:: torch.Tensor

rel_embeddings: torch.nn.Embedding¶: 根据关系个数，创建的关系嵌入

rel_tol: int¶: 关系的种类

save_checkpoint(path: str)¶

保存模型权重。

参数:: path (str) – 模型保存的路径

save_parameters(path: str)¶

用 json 格式保存模型权重。

参数:: path (str) – 模型保存的路径

set_parameters(parameters: dict[str, Any])¶

加载模型权重。

参数:: parameters (dict[str, Any]) – 模型权重字典。

transfer_matrix: torch.nn.Embedding¶: 关系矩阵

tri2emb(triples: torch.Tensor, negs: torch.Tensor | None = None, mode: str = 'single') → tuple[torch.Tensor, torch.Tensor, torch.Tensor]¶

返回三元组对应的嵌入向量。

参数:

triples (str) – 正确的三元组
negs (torch.Tensor) – 负三元组类别
mode – 模式

返回:

头实体、关系和尾实体的嵌入向量

返回类型:

tuple[torch.Tensor, torch.Tensor, torch.Tensor]

zero_const: torch.nn.parameter.Parameter¶: 常数 0

TransR¶

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