论文

面向忠实知识图谱推理的结构内化规则语言模型

Structure-Internalized Rule Language Model for Faithful Knowledge Graph Reasoning

上下文与知识模型训练强化学习知识图谱RLVR

摘要

知识图谱推理(KGR)旨在利用KG中可获得的结构证据发现潜在事实,这对KGR模型的结构语义理解能力构成挑战。近期研究表明,大语言模型(LLM)可以凭借灵活的上下文学习在KGR任务上取得显著进展。然而,KG结构上下文与LLM参数知识之间固有的表示不一致仍未得到充分解决。这一局限使LLM无法有效感知符合KG约束的推理证据,从而同时损害推理的有效性与忠实性。我们将这一问题称为LLM在KG上的推理证据感知漂移。为解决该问题,我们提出结构内化规则语言模型(SIRLM),其核心是结构规则生成,把结构知识的参数化学习与推理逻辑的忠实性评估耦合起来,使LLM紧密锚定于KG证据。具体而言,我们首先设计了结构内化规则生成器(SIRG),它包含一个由结构关系记忆增强的上下文学习模块,以协调结构知识与参数知识。此外,我们为SIRG配备了基于结构不变性学习的KG分词器,以及基于规则约束消息传递的神经符号推理器。这些组件分别赋予SIRG可学习的结构表示与忠实的规则执行反馈。我们的SIRLM可无缝集成到SFT、GRPO等标准LLM训练范式中。在36个数据集上与17个最先进KGR方法的大量对比实验证明了SIRLM的显著优势。

面向忠实知识图谱推理的结构内化规则语言模型:论文配图
图2:SILRM 的总体架构与训练框架。给定查询三元组,我们首先 (1) 将其转换为指令 X,并将三元组输入 KG 分词器以获得实体与关系的结构嵌入。随后 (2) 将这些结构表示与 X 一起经 LLM 预训练分词器分词。接着,SIGR 读取上述 token,(3) 为 RCMP 推理器生成结构规则。之后,(4) 推理器执行规则并进行神经符号推理,最终得到候选实体的评分。