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[AI学术] 垂直划分联邦知识图谱的成本特征分析

发布于:2026-09-15 22:00 最后更新:2026-09-16 00:22
#Machine Learning #optimization #Graph

知识图谱正日益分布在多个自治组织中,这些组织共享实体空间但拥有互不重叠的关系子集,形成垂直划分。多跳查询往往需要跨多个 silo 合并事实,划分策略因此成为影响通信开销、索引大小、负载均衡和查询延迟的关键决策。

我们将垂直划分形式化为一个设计空间,并比较四种策略:语义域分组、频率平衡划分、共现图割划分以及随机划分。通过五个指标进行评估:通信成本、候选索引规模、跨 silo 路径长度、负载均衡程度以及端到端查询延迟。

实验结果表明,其中三项指标主要由底层图结构和 silo 数量决定,而非具体划分方式,这将设计问题简化为跨 silo 路径长度与负载均衡之间的冲突两条轴线。

在 MetaQA 与 PathQuestion 上的实验采用固定的联邦知识图谱问答架构,使用 TransE 嵌入和冻结的 BERT 编码器,分别在三种不同的 silo 配置下进行。保持学习模型不变,使我们能够单独观察划分策略的影响。结果显示,局部性与负载平衡的权衡仅在每个 silo 能容纳多关系时显著,随着 silo 数量增加,这一权衡逐渐减弱。

该研究为在跨 silo 推理受限或 silo 负载受限的实际部署场景提供了可操作的指导。

点评

原文链接: https://arxiv.org/abs/2609.13664

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