大模型与KG（三）——时序知识图谱调研

因为后面还是打算继续做时序知识图谱的方向，所以借着这次看论文的机会，把时序KG的论文也都看一下，以对这块有个了解。中间过了个国庆，又夹杂上别的乱七八糟的事情，之前看的都断片了，又翻了一遍才勉强回忆起来，最近看论文也基本是粗读，因为总想着尽快着手做自己的东西。

时序知识图谱数据集
综述
组内时序论文调研
研究生时期囤货
时序四元组
时间图序列（待补充）
小结

时序知识图谱和动态知识图谱，之前以为是一回事，但是不是。目前的研究我只关注时序知识图谱，不用严谨和公式化的定义，简单说就是带有时间信息的知识图谱。目前关注到的主流方法就是：对时间戳信息进行嵌入，用GNN学习图结构的切片，四元组，时间转换为投影等，还有一些别的换汤不换药的方法。都是为了给时间这一特性找一个建模方法。

时序知识图谱数据集

常用的数据集及统计信息如下，见过很多次了。

此外，还有 ACE2005、CEC2.0（EventKGE: Event knowledge graph embedding with event causal transfer）等一些比较小众的数据集。后面我自己的工作还是先在常用的几个数据集上做。

懒得按照方法类型进行文献分类了，只按照论文来源简单分几个小节。

综述

Temporal Knowledge Graph Completion: A Survey：2022年放出来的综述，梳理了一些时序知识图谱补全的方法，包括一些经典的方法。
A Survey on Embedding Dynamic Graphs：大概是对同质图的一些嵌入方法梳理，还没看。

组内时序论文调研

组内这边之前有一些时序知识图谱的调研工作，有几篇比较经典的论文。

On the Equivalence Between temporal and static equivariant graph representations：将基于GNN的图表示方法分为两种：time-and-graph，以及time-then-graph，前者指对图按照时间戳切片，学习每个snapshot下的图表示，用历史表示聚合成最终的图表示；后者指把历史时刻的动态图聚合成一个静态图，然后学习整体的图表示。实验结果表明（以及作者提出的方法类型）time-then-graph效果更好，但实验结果并没有差特别多。我个人而言还是更倾向time-and-graph的方式，学习历史图结果的snapshot以及时间戳，然后给一个时间戳，预测该时间戳下的图结构。这样的方式从物理意义上更容易理解和解释。

Know-Evolve_Deep Temporal Reasoning for Dynamic Knowledge Graphs：学习实体的演化向量。2017年出的，看架构图没用特别复杂的网络结构。

HyTE_Hyperplane-based Temporally aware Knowledge Graph：每个时间是一个超平面，实体和关系投影到时间戳的超平面。后面四元组也有类似思想的文章。

Encoding Temporal Information for Time-Aware Link Prediction：这个思想也很简单，就是用一个矩阵计算约束关系的前后演化。

研究生时期囤货

Diachronic Embedding for Temporal Knowledge Graph Completion：很经典的DE，代码也很简洁明了。思想很简单，就是分段嵌入，将原本的d维向量分成两部分，一部分用于融合了时间信息的表示，另一部分捕捉静态特征。

Temporal Knowledge Graph Completion based on Time Series Gaussian Embedding：用高斯分布协方差表示时序上的不确定性。将时间序列分解为三个成分：趋势成分、季节成分、不规则成分，分别用：线性函数、正弦和高斯噪声来拟合。

其实很多模型解释为高斯，本质也是用增加参数量来换取性能提升。

Recurrent Event Network-Autoregressive Structure Inference over TKG：自回归结构推断时序知识图谱。R-GCN 聚合每个时间戳下的历史邻居信息。

Temporal_Knowledge_Graph_Reasoning_Based_on_Evolutional Representation Learning：跟上一篇一样，也是用R-GCN聚合历史时刻的邻居节点信息，推断t+1时刻的知识。

TeMP-Temporal Message Passing for Temporal Knowledge Graph Completion：将t之前的时间戳下的图结构作为输入，也是R-GCN。

汇报过的两篇论文：（疫情刚起来在家待的半年，每周的讨论班，那时候在家看的。）

Learning Sequence Encoders for Temporal Knowledge Graph Completion：把时间戳信息编码成属性序列

Towards Time-Aware Knowledge Graph Completion：和上面一篇是一样的思想，给存在时间先后顺序的关系添加约束，捕捉先后顺序。

时序四元组

Along the Time-Timeline-traced Embedding for Temporal KGC：将带有时间戳的时间和关系嵌入为负向量，或四元组向量。感觉跟HyTE思想差不多。

RotateQVS-Representing Temporal Information as Rotations in Quaternion Vector Space for Temporal Knowledge Graph Completion：也是四元组，将时序信息表示为四元组向量空间中的旋转，说实话没看懂，但是效果出奇好，在paperwithcode的时序数据集上榜上有名。

Temporal Knowledge Base Completion-New Algorithms and Evaluation Protocols：印度的学者做的，也没看懂，但是用了高斯分布。

时间图序列（待补充）

还有一些前几个月找的比较新的时序图论文，还没来得及看。

动态/时序图综述

A Survey on Embedding Dynamic Graphs：这个图综述包括同质图、异质图和属性图，不仅是知识图。简单过了一遍，方法总结归类不错，但就是有点凌乱。主要的图嵌入方法，除了之前一篇论文中提到的“time-and-graph”和“time-then-graph”外，又多了一种中间的，就是几个时间戳下的图结构聚合为一个表示。这样，把时序图嵌入方法分为了“embedding over time”、“time-grouping embedding”和“whole-time embedding”三种。这种时序图的综述，还是以广义上的图（学术论文中通常以特别简单的约等于同质图的异质图来实验）的综述，并不是针对我关注的知识图。之前也思考过，时序知识图似乎并不是一个很好的方向，因为知识是经过时间沉淀的，对实时性的要求并不高，所以实际需求应该不会很大。但是既然开了这个坑，还是要填一些东西。几年前，做图表示学习的同学就说静态图已经被做烂了，都在做时序图，现在看果然综述都是关于这方面的。

An Introduction to Temporal Graphs: An Algorithmic：从算法理论的视角对时序图的综述，参考文献都是比较老旧的，看来时序图这种概念早就有了。参考价值不大，不建议精读。

图序列

GRAPH2SEQ: GRAPH TO SEQUENCE LEARNING WITH ATTENTION-BASED NEURAL NETWORKS：18年出的一篇文章，主要工作就是将图转化为向量序列，属于图的表示学习。输入就是图结构，输出就是嵌入向量序列。分三个模块：图编码、序列解码，还有一个节点注意力机制。这篇或可以借鉴来解决我想做的知识图切片向大模型输入的问题，mark。

Graph-to-Sequence Learning using Gated Graph Neural Networks：这几篇文章虽然题目中是graph-to-sequence，但是不是我之前理解的图的snapshot 序列，而是将图本身转化为嵌入向量的序列，是seq2seq升级为graph2seq。这篇文章的输入也根本就不是graph，而是自然语言句子构建的 AMR 图。然后使用门控图神经网络进行编码，然后用了一个双线性的attention，然后是RNN解码，最后进行翻译等自然语言处理任务。

Time-aware Graph Structure Learning via Sequence Prediction on Temporal Graphs：用RNN预测连边是否存在，比较有参考价值，mark。这篇提出的是图结构学习，这个称呼有别于之前只注重学习节点表示的图表示方法，可以关注一下。