Interest has been rising lately towards modeling time-evolving knowledge graphs (KGs). Recently, graph representation learning approaches have become the dominant paradigm for link prediction on temporal KGs. However, the embedding-based approaches largely operate in a black-box fashion, lacking the ability to judge the results' reliability. This paper provides a future link forecasting framework that reasons over query-relevant subgraphs of temporal KGs and jointly models the graph structures and the temporal context information. Especially, we propose a temporal relational attention mechanism and a novel reverse representation update scheme to guide the extraction of an enclosing subgraph around the query. The subgraph is expanded by an iterative sampling of temporal neighbors and attention propagation. As a result, our approach provides human-understandable arguments for the prediction. We evaluate our model on four benchmark temporal knowledge graphs for the link forecasting task. While being more explainable, our model also obtains a relative improvement of up to 17.7 $\%$ on MRR compared to the previous best KG forecasting methods. We also conduct a survey with 53 respondents, and the results show that the reasoning arguments extracted by the model for link forecasting are aligned with human understanding.


翻译:最近,对模拟时间变化的知识图(KGs)的兴趣正在增加。最近,图形代表学习方法已成为时间变化知识图(KGs)预测的主要模式。然而,基于嵌入方法基本上以黑盒方式运作,缺乏判断结果可靠性的能力。本文提供了一个未来链接预测框架,用于说明时间变化知识图(KGs)的查询相关子集,并共同模拟图表结构和时间背景信息。特别是,我们提出了一个时间关系关注机制和新的反向代表更新计划,以指导在查询周围提取附随的子集。该子集通过时间邻居和关注传播的迭代抽样扩大。结果,我们的方法为预测提供了人所理解的论据。我们评估了我们关于链接预测任务的四个基准时间知识图的模式。我们的模式虽然可以更清楚地解释,但与以往的最佳KG预测方法相比,MR的金额也相对提高了17.7 $ 。我们还与53个答复者进行了调查,结果显示,通过链接预测模型推算的推理论据与人类的理解是一致的。

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