Bi-DaR4D：结合双向等斜旋转与距离自适应平移的四元数知识图谱嵌入框架

《Scientific Reports》：Bi-DaR4D: a distance-adaptive quaternion embedding with bidirectional rotation for knowledge graph completion

　　

摘要

知识图谱嵌入（KGE）模型将实体和关系编码到连续空间中，但现有的基于平移、旋转和四元数的方法仍难以同时表示关系的方向性和语义距离。我们提出了Bi-DaR4D，一种结合双向等斜旋转与距离自适应平移机制的四元数嵌入框架。该模型使用成对的单位四元数在四维空间中执行协同旋转，从而增强了对逆关系和多关系结构的表示能力。此外，它还学习关系特定的距离调整，以平衡方向变换与几何敏感性。在WN18RR和FB15k-237上的实验表明，Bi-DaR4D在各种排序指标（包括MRR、Hits@3和Hits@10）上均达到了具有竞争力或更优的链接预测性能。消融实验结果显示，距离自适应模块的贡献最为显著，而双向旋转则对关系表达能力有贡献，但在所测试的各项指标上变化较小。这些结果支持Bi-DaR4D作为一种具有几何可解释性的框架，适用于复杂关系模式下的知识图谱补全任务。