前言

時(shí)間知識(shí)圖譜問(wèn)答（TKGQA）是KBQA中一個(gè)關(guān)注時(shí)間問(wèn)題的重要子任務(wù)。時(shí)間問(wèn)題包含時(shí)間約束、需要時(shí)間標(biāo)記的答案，反映了現(xiàn)實(shí)世界事件的動(dòng)態(tài)和演變性質(zhì)。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

一、TKGQA

1.1 概述

1. 時(shí)間知識(shí)圖譜（TKG）：

• 通常表示為 G = (E, R, T, F)，其中 E、R、T 和 F 分別代表實(shí)體（entities）、關(guān)系（relations）、時(shí)間戳（timestamps）和事實(shí)（facts）。
• 一個(gè)時(shí)態(tài)事實(shí) f ∈ F 由一個(gè)或多個(gè)實(shí)體、關(guān)系和相關(guān)的時(shí)間戳組成。
• 時(shí)態(tài)事實(shí)可以以多種形式表示，包括復(fù)合值類型（Compound Value Types，簡(jiǎn)稱 CVTs）、三元組、n-元組、五元組和四元組。

2. 時(shí)態(tài)問(wèn)題（Temporal Question）：

• 時(shí)態(tài)問(wèn)題至少包含一個(gè)時(shí)態(tài)約束或需要時(shí)間戳作為答案。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

• 時(shí)態(tài)約束涉及時(shí)態(tài)表達(dá)式和時(shí)態(tài)詞的組合，為答案必須滿足的特定時(shí)間點(diǎn)或時(shí)間間隔設(shè)置條件（例如，“在1996年”）。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

• 時(shí)態(tài)表達(dá)式指的是具有不同粒度級(jí)別的自然語(yǔ)言中的時(shí)間點(diǎn)或時(shí)間間隔（例如，“2024年5月11日”）。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

• 時(shí)態(tài)詞表示時(shí)態(tài)表達(dá)式之間的時(shí)態(tài)關(guān)系，并作為觸發(fā)詞對(duì)答案施加約束（例如，“在”，“之后”或“期間”）。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

3. 
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   時(shí)間知識(shí)圖譜問(wèn)答（TKGQA）任務(wù)：CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

   給定時(shí)態(tài)知識(shí)圖譜 G 和自然語(yǔ)言中的時(shí)態(tài)問(wèn)題 q，TKGQA 任務(wù)的目標(biāo)是使用 G 中的一組實(shí)體{ e | e ∈ E }或時(shí)間戳 {τ | τ ∈ T}來(lái)回答 q。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

   
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1.2 相關(guān)數(shù)據(jù)集

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二、時(shí)間問(wèn)題分類

作者們根據(jù)問(wèn)題內(nèi)容、答案類型和復(fù)雜性三個(gè)維度對(duì)時(shí)態(tài)問(wèn)題進(jìn)行了分類：CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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1. 問(wèn)題內(nèi)容（Question Content）：

時(shí)態(tài)粒度（Temporal Granularity）：?jiǎn)栴}可以根據(jù)其時(shí)態(tài)表達(dá)式的粒度進(jìn)行分類，常見(jiàn)的粒度包括“年”、“月”、“日”，其中“年”是最常見(jiàn)的。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

時(shí)態(tài)表達(dá)式（Temporal Expression）：
問(wèn)題可以基于其時(shí)態(tài)表達(dá)式的性質(zhì)被分類為顯式的或隱式的。顯式的時(shí)態(tài)表達(dá)式可以在不需要額外上下文的情況下標(biāo)準(zhǔn)化（例如，“2023年9月”可以標(biāo)準(zhǔn)化為2023-09）。而隱式的時(shí)態(tài)表達(dá)式，如事件名稱或具有時(shí)態(tài)范圍的短語(yǔ)（例如，“2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)”），需要上下文信息才能被標(biāo)準(zhǔn)化為特定的時(shí)間間隔。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

時(shí)態(tài)約束（Temporal Constraints）：
時(shí)態(tài)約束的類型反映了時(shí)態(tài)表達(dá)式之間的時(shí)態(tài)關(guān)系。作者簡(jiǎn)化了 Allen 的內(nèi)部代數(shù)用于時(shí)態(tài)推理，將其歸納為六種關(guān)系類型：Before/After（之前/之后）、Equal（相等）、Overlap（重疊）、During/Include（期間/包含）、Start/End（開(kāi)始/結(jié)束）、Ordinal（序數(shù)）。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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時(shí)態(tài)約束組合（Temporal Constraints Composition）：
當(dāng)一個(gè)問(wèn)題中存在多個(gè)時(shí)態(tài)約束時(shí)，就會(huì)發(fā)生時(shí)態(tài)約束的組合。例如，“誰(shuí)是2005年第一個(gè)要求與多哥會(huì)面的？”這個(gè)問(wèn)題結(jié)合了 Equal 類型的約束“在2005年”和 Ordinal 類型的約束“第一個(gè)”，答案必須同時(shí)滿足這兩個(gè)約束。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

2. 答案類型（Answer Type）：
   時(shí)態(tài)問(wèn)題可能需要的答案類型可以是實(shí)體的集合或時(shí)間戳的集合，時(shí)間戳的粒度會(huì)根據(jù)具體問(wèn)題而變化。答案類型由問(wèn)題詞引導(dǎo)，例如“誰(shuí)”用于實(shí)體，“哪一年”用于時(shí)間戳。
3. 復(fù)雜性（Complexity）：
   KBQA 任務(wù)中定義復(fù)雜問(wèn)題為需要從多個(gè)事實(shí)中檢索答案的問(wèn)題。受這些工作啟發(fā)，作者也根據(jù)復(fù)雜性對(duì)時(shí)態(tài)問(wèn)題進(jìn)行了分類，將時(shí)態(tài)問(wèn)題分為簡(jiǎn)單和復(fù)雜兩類。

簡(jiǎn)單問(wèn)題（Simple questions）：簡(jiǎn)單問(wèn)題依賴于單一事實(shí)進(jìn)行解答。例如，“2012年德國(guó)使用的貨幣是什么？”只需要檢索一個(gè)事實(shí) <德國(guó), 貨幣, 歐元, 2012>。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

復(fù)雜問(wèn)題（Complex questions）：復(fù)雜問(wèn)題需要整合多個(gè)事實(shí)。例如，“奧巴馬之前的美國(guó)總統(tǒng)是誰(shuí)？”首先根據(jù)事實(shí) <奧巴馬, 美國(guó)總統(tǒng), 2009, 2017> 建立時(shí)間約束“2009年之前”，然后系統(tǒng)識(shí)別出立即之前的個(gè)人，通過(guò)事實(shí) <喬治·W·布什, 美國(guó)總統(tǒng), 2001, 2009> 確認(rèn)為喬治·W·布什，這種多步驟推理過(guò)程展示了這類問(wèn)題的復(fù)雜性。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

相關(guān)數(shù)據(jù)集覆蓋情況

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三、TKGQA方法

3.1 基于語(yǔ)義解析的方法（SP-based）

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通常有四個(gè)步驟：CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

1. 問(wèn)題理解（Question Understanding）：將自然語(yǔ)言問(wèn)題轉(zhuǎn)換為編碼表示，以便于后續(xù)解析。例如，使用抽象意義表示（AMR）來(lái)捕捉時(shí)態(tài)詞匯和隱式的時(shí)態(tài)約束。
2. 邏輯解析（Logical Parsing）：將編碼的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為未實(shí)例化的邏輯形式。這可能涉及到使用預(yù)定義的規(guī)則或模板來(lái)解析問(wèn)題。

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3. TKG 定位（TKG Grounding）：通過(guò)TKG中的元素（實(shí)體、關(guān)系、時(shí)間戳）來(lái)定位未綁定的邏輯形式中的元素。
4. 查詢執(zhí)行（Query Execution）：執(zhí)行定位后的邏輯形式，以從TKG中檢索最終答案。一些方法在這一階段進(jìn)行時(shí)態(tài)推理。

3.2 基于時(shí)態(tài)知識(shí)圖譜嵌入的方法（TKGE-based）

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通常有三個(gè)步驟：CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

1. TKG 嵌入（TKG Embedding）：生成TKG元素（實(shí)體和時(shí)間戳）的嵌入表示，并創(chuàng)建候選答案池。
2. 問(wèn)題嵌入（Question Embedding）：分析時(shí)態(tài)問(wèn)題的語(yǔ)義，并整合與時(shí)間相關(guān)的信息，以嵌入問(wèn)題。
3. 答案排序（Answer Ranking）：基于問(wèn)題和候選答案的嵌入表示，對(duì)候選答案進(jìn)行排序。

3.3 方法對(duì)比

下表探討了不同方法在處理簡(jiǎn)單和復(fù)雜問(wèn)題時(shí)的表現(xiàn)，以及它們?cè)谔幚盹@式和隱式時(shí)態(tài)表達(dá)、不同粒度的時(shí)態(tài)粒度、不同類型時(shí)態(tài)約束和組合時(shí)的能力。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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四、Leaderboard

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總結(jié)

該文章建立了一個(gè)關(guān)于時(shí)間問(wèn)題分類體系，基于問(wèn)題內(nèi)容、答案類型和復(fù)雜性對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分類。并現(xiàn)有方法分為兩類：基于語(yǔ)義解析的方法和基于時(shí)間知識(shí)圖譜嵌入的方法。CpT28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

參考文獻(xiàn)

• Temporal Knowledge Graph Question Answering: A Survey，https://arxiv.org/pdf/2406.14191

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