QAGNN完全指南从环境搭建到模型训练的终极教程【免费下载链接】qagnn[NAACL 2021] QAGNN: Question Answering using Language Models and Knowledge Graphs 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/qa/qagnnQAGNNQuestion Answering using Language Models and Knowledge Graphs是一个结合语言模型和知识图谱进行问答推理的强大框架由斯坦福大学团队开发并在NAACL 2021发表。本教程将帮助你快速掌握QAGNN的环境配置、数据准备和模型训练全流程让你轻松上手这一先进的知识图谱问答技术。 QAGNN核心原理与架构QAGNN创新性地将预训练语言模型与知识图谱融合构建了一个端到端的问答推理系统。其核心架构包含三个关键组件图1QAGNN处理常识问答任务的示例展示知识图谱如何辅助推理圆刷除了梳发外还能作为什么工具的问题 知识图谱检索KG Retrieval从ConceptNet等知识图谱中提取与问题相关的实体和关系构建局部子图。这一步由utils/grounding.py和utils/graph.py实现通过实体链接和关系筛选技术确保子图包含最相关的知识。 联合图神经网络Joint Graph将语言模型编码的文本特征与知识图谱结构特征进行深度融合。模型架构定义在modeling/modeling_qagnn.py中通过多层GNN实现文本与图谱的双向信息交互。图2QAGNN系统架构图展示了语言模型编码、知识图谱检索、联合图推理和答案预测的完整流程 推理与预测Reasoning Prediction通过注意力机制和池化操作从融合特征中提取关键推理线索最终通过MLP输出答案概率。核心推理逻辑在modeling/modeling_encoder.py中实现。 快速开始环境搭建1️⃣ 克隆项目仓库git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/qa/qagnn cd qagnn2️⃣ 配置conda环境QAGNN需要特定版本的PyTorch和相关依赖推荐使用conda创建隔离环境conda create -n qagnn python3.7 source activate qagnn pip install torch1.8.0cu101 -f https://download.pytorch.org/whl/torch_stable.html pip install transformers3.4.0 pip install nltk spacy2.1.6 python -m spacy download en # 安装图神经网络依赖 pip install torch-scatter2.0.7 -f https://pytorch-geometric.com/whl/torch-1.8.0cu101.html pip install torch-sparse0.6.9 -f https://pytorch-geometric.com/whl/torch-1.8.0cu101.html pip install torch-geometric1.7.0 -f https://pytorch-geometric.com/whl/torch-1.8.0cu101.html⚠️ 注意以上命令针对CUDA 10.1配置如果你使用不同的CUDA版本请相应调整PyTorch和torch-geometric的安装命令。 数据准备与预处理1️⃣ 下载原始数据QAGNN支持常识问答CommonsenseQA、OpenBookQA和生物医学问答MedQA-USMLE等多个数据集通过以下脚本一键下载./download_raw_data.sh2️⃣ 数据预处理可选原始数据需要经过处理才能用于模型训练包括知识图谱提取、实体链接和子图构建python preprocess.py -p 4 # 使用4个进程加速处理3️⃣ 快速获取预处理数据推荐预处理过程可能需要较长时间你可以直接下载官方预处理好的数据./download_preprocessed_data.sh处理完成后的数据结构如下data/ ├── cpnet/ # 预处理后的ConceptNet知识图谱 ├── csqa/ # CommonsenseQA数据集 │ ├── statement/ # 转换后的问题陈述 │ ├── grounded/ # 实体链接结果 │ └── graphs/ # 提取的子图数据 ├── obqa/ # OpenBookQA数据集 └── medqa_usmle/ # 生物医学QA数据集 模型训练全流程QAGNN提供了针对不同数据集的训练脚本配置参数已优化新手可直接使用训练CommonsenseQA模型./run_qagnn__csqa.sh训练OpenBookQA模型./run_qagnn__obqa.sh训练MedQA-USMLE模型./run_qagnn__medqa_usmle.sh训练脚本解析以run_qagnn__csqa.sh为例关键参数说明--encoder roberta-large使用RoBERTa-large作为基础语言模型-k 5GNN层数为5层--gnn_dim 200GNN隐藏层维度-bs 64批处理大小--num_relation 38知识图谱关系类型数量训练过程中模型会自动保存到saved_models目录训练日志记录在logs目录下。 模型评估与推理训练完成后使用评估脚本检查模型性能评估CommonsenseQA模型./eval_qagnn__csqa.sh评估其他数据集模型./eval_qagnn__obqa.sh # OpenBookQA评估 ./eval_qagnn__medqa_usmle.sh # MedQA-USMLE评估官方提供的预训练模型性能参考CommonsenseQA测试集准确率74.05%OpenBookQA测试集准确率69.00%MedQA-USMLE测试集准确率38.10%️ 自定义数据集使用指南QAGNN支持接入自定义问答数据集只需完成以下步骤将数据集转换为JSONL格式参考data/csqa/statement/train.statement.jsonl在data/目录下创建自定义数据集文件夹修改preprocess.py实现子图提取调整utils/parser_utils.py支持新数据集的解析 核心代码结构解析QAGNN项目结构清晰关键模块功能如下modeling/模型核心实现modeling_qagnn.pyQAGNN模型主类modeling_encoder.py编码器和推理层实现utils/工具函数集合data_utils.py数据加载和预处理graph.py图谱操作工具grounding.py实体链接和知识接地数据处理脚本preprocess.py数据预处理主程序download_raw_data.sh原始数据下载脚本 常见问题解决训练不稳定怎么办OpenBookQA等小数据集可能出现训练不稳定建议尝试不同随机种子使用预训练模型 checkpoint 初始化调整学习率和批处理大小内存不足如何解决减小批处理大小修改-bs参数启用混合精度训练脚本中已默认启用--fp16 true使用更小的基础模型如roberta-base替代roberta-large如何加速数据预处理增加进程数python preprocess.py -p 8根据CPU核心数调整直接使用预下载的预处理数据 总结QAGNN通过将语言模型的文本理解能力与知识图谱的结构化推理能力相结合为复杂问答任务提供了强大的解决方案。本教程涵盖了从环境搭建到模型训练的完整流程帮助你快速上手这一先进的AI技术。无论是常识问答还是专业领域的问答任务QAGNN都能展现出优异的推理性能。现在就动手尝试吧通过run_qagnn__csqa.sh脚本启动你的第一个QAGNN模型训练探索知识图谱与深度学习结合的无限可能。【免费下载链接】qagnn[NAACL 2021] QAGNN: Question Answering using Language Models and Knowledge Graphs 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/qa/qagnn创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考