RGCN-FB15K237-single-gpu-wandb¶

这一部分介绍如何用一个 GPU 在 FB15K237 知识图谱上训练 R-GCN [SKB+18]，使用 wandb 记录实验结果。

导入数据¶

pybind11-OpenKE 有一个工具用于导入数据: pybind11_ke.data.GraphDataLoader。

from pybind11_ke.utils import WandbLogger
from pybind11_ke.data import GraphDataLoader
from pybind11_ke.module.model import RGCN
from pybind11_ke.module.loss import RGCNLoss
from pybind11_ke.module.strategy import RGCNSampling
from pybind11_ke.config import GraphTrainer, GraphTester

首先初始化 pybind11_ke.utils.WandbLogger 日志记录器，它是对 wandb 初始化操作的一层简单封装。

wandb_logger = WandbLogger(
    project="pybind11-ke",
    name="rgcn",
    config=dict(
            in_path = '../../benchmarks/FB15K237/',
            batch_size = 60000,
            neg_ent = 10,
            test = True,
            test_batch_size = 100,
            num_workers = 16,
            dim = 500,
            num_layers = 2,
            regularization = 1e-5,
            use_gpu = True,
            device = 'cuda:0',
            epochs = 10000,
            lr = 0.0001,
            valid_interval = 500,
            log_interval = 500,
            save_interval = 500,
            save_path = '../../checkpoint/rgcn.pth'
    )
)

config = wandb_logger.config

pybind11-KE 提供了很多数据集，它们很多都是 KGE 原论文发表时附带的数据集。 pybind11_ke.data.GraphDataLoader 包含 in_path 用于传递数据集目录。

dataloader = GraphDataLoader(
    in_path = config.in_path,
    batch_size = config.batch_size,
    neg_ent = config.neg_ent,
    test = config.test,
    test_batch_size = config.test_batch_size,
    num_workers = config.num_workers
)

导入模型¶

pybind11-OpenKE 提供了很多 KGE 模型，它们都是目前最常用的基线模型。我们下面将要导入 pybind11_ke.module.model.RGCN，它提出于 2017 年，是第一个图神经网络模型，

# define the model
rgcn = RGCN(
    ent_tol = dataloader.train_sampler.ent_tol,
    rel_tol = dataloader.train_sampler.rel_tol,
    dim = config.dim,
    num_layers = config.num_layers
)

损失函数¶

我们这里使用了 R-GCN [SKB+18] 原论文使用的损失函数：pybind11_ke.module.loss.RGCNLoss， pybind11_ke.module.strategy.RGCNSampling 对 pybind11_ke.module.loss.RGCNLoss 进行了封装。

# define the loss function
model = RGCNSampling(
    model = rgcn,
    loss = RGCNLoss(model = rgcn, regularization = config.regularization)
)

训练模型¶

pybind11-OpenKE 将训练循环包装成了 pybind11_ke.config.GraphTrainer，可以运行它的 pybind11_ke.config.GraphTrainer.run() 函数进行模型学习；也可以通过传入 pybind11_ke.config.GraphTester，使得训练器能够在训练过程中评估模型；pybind11_ke.config.GraphTester 使用 pybind11_ke.data.GraphDataLoader 作为数据采样器。

# test the model
tester = GraphTester(model = rgcn, data_loader = dataloader, use_gpu = config.use_gpu, device = config.device)

# train the model
trainer = GraphTrainer(model = model, data_loader = dataloader.train_dataloader(),
    epochs = config.epochs, lr = config.lr, use_gpu = config.use_gpu, device = config.device,
    tester = tester, test = config.test, valid_interval = config.valid_interval, log_interval = config.log_interval,
    save_interval = config.save_interval, save_path = config.save_path, use_wandb = True
)
trainer.run()