自动构建出一个或多个以类Xpath表示的模式，然后将其应用在该站点的其他详细页面中从而实现自动化的AVP抽取。对于百科类站点，我们可以将具有相同类别的页面作为某个“虚拟”站点，并使用类似的方法进行实体AVP的抽取。自动学习获得的模式并非完美，可能会遗漏部分重要的属性，也可能产生错误的抽取结果。为了应对这个问题，搜索引擎公司往往通过构建工具来可视化这些模式，并人工调整或新增合适的模式用于抽取。此外，通过人工评估抽取的结果，将那些抽取结果不令人满意的典型页面进行再标注来更新训练样本，从而达到主动学习（Active Learning）的目的。
d) 通过搜索日志进行实体和实体属性等挖掘
搜索日志是搜索引擎公司积累的宝贵财富。一条搜索日志形如<查询，点击的页面链接，时间戳>。通过挖掘搜索日志，我们往往可以发现最新出现的各种实体及其属性，从而保证知识图谱的实时性。这里侧重于从查询的关键词短语和点击的页面所对应的标题中抽取实体及其属性。选择查询作为抽取目标的意义在于其反映了用户最新最广泛的需求，从中能挖掘出用户感兴趣的实体以及实体对应的属性。而选择页面的标题作为抽取目标的意义在于标题往往是对整个页面的摘要，包含最重要的信息。据百度研究者的统计，90%以上的实体可以在网页标题中被找到。为了完成上述抽取任务，一个常用的做法是：针对每个类别，挑选出若干属于该类的实体（及相关属性）作为种子（Seeds），找到包含这些种子的查询和页面标题，形成正则表达式或文法模式。这些模式将被用于抽取查询和页面标题中出现的其他实体及其属性。如果当前抽取所得的实体未被包含在知识图谱中，则该实体成为一个新的候选实体。类似地，如果当前被抽取的属性未出现在知识图谱中，则此属性成为一个新的候选属性。这里，我们仅保留置信度高的实体及其属性，新增的实体和属性将被作为新的种子发现新的模式。此过程不断迭代直到没有新的种子可以加入或所有的模式都已经找到且无法泛化。在决定模式的好坏时，常用的基本原则是尽量多地发现属于当前类别的实体和对应属性，尽量少地抽取出属于其他类别的实体及属性。上述方法被称为基于Bootstrapping的多类别协同模式学习。
3. 从抽取图谱到知识图谱
上述所介绍的方法仅仅是从各种类型的数据源抽取构建知识图谱所需的各种候选实体（概念）及其属性关联，形成了一个个孤立的抽取图谱（Extraction Graphs）。为了形成一个真正的知识图谱，我们需要将这些信息孤岛集成在一起。下面我对知识图谱挖掘所涉及的重要技术点逐一进行介绍。
a) 实体对齐
实体对齐（Object Alignment）旨在发现具有不同ID但却代表真实世界中同一对象的那些实体，并将这些实体归并为一个具有全局唯一标识的实体对象添加到知识图谱中。虽然实体对齐在数据库领域被广泛研究，但面对如此多异构数据源上的Web规模的实体对齐，这还是第一次尝试。各大搜索引擎公司普遍采用的方法是聚类。聚类的关键在于定义合适的相似度度量。这些相似度度量遵循如下观察：具有相同描述的实体可能代表同一实体（字符相似）；具有相同属性-值的实体可能代表相同对象（属性相似）；具有相同邻居的实体可能指向同一个对象（结构相似）。在此基础上，为了解决大规模实体对齐存在的效率问题，各种基于数据划分或分割的算法被提出将实体分成一个个子集，在这些子集上使用基于更复杂的相似度计算的聚类并行地发现潜在相同的对象。另外，利用来自如LOD中已有的对齐标注数据（使用owl:sameAs关联两个实体）作为训练数据，然后结合相似度计算使用如标签传递（Label Propagation）等基于图的半监督学习算法发现更多相同的实体对。无论何种自动化方法都无法保证100%的准确率，所以这些方法的产出结果将作为候选供人工进一步审核和过滤。 b) 知识图谱schema构建
在之前的技术点介绍中，大部分篇幅均在介绍知识图谱中数据层（Data Level）的构建，而没有过多涉及模式层（Schema Level）。事实上，模式是对知识的提炼，而且遵循预先给定的schema有助于知识的标准化，更利于查询等后续处理。为知识图谱构建schema相当于为其建立本体（Ontology）。最基本的本体包括概念、概念层次、属性、属性值类型、关系、关系定义域（Domain）概念集以及关系值域（Range）概念集。
在此基础上，我们可以额外添加规则（Rules）或公理（Axioms）来表示模式层更复杂的约束关系。面对如此庞大且领域无关的知识库，即使是构建最基本的本体，也是非常有挑战的。Google等公司普遍采用的方法是自顶向下（Top-Down）和自底向上（Bottom-Up）相结合的方式。这里，自顶向下的方式是指通过本体编辑器（Ontology Editor）预先构建本体。当然这里的本体构建不是从无到有的过程，而是依赖于从百科类和结构化数据得到的高质量知识中所提取的模式信息。更值得一提的是，Google知识图谱的Schema是在其收购的Freebase的schema基础上修改而得。Freebase的模式定义了Domain（领域），Type（类别）和Topic（主题，即实体）。每个Domain有若干Types，每个Type包含多个Topics且和多个Properties关联，这些Properties规定了属于当前Type的那些Topics需要包含的属性和关系。定义好的模式可被用于抽取属于某个Type或满足某个Property的新实体（或实体对）。另一方面，自底向上的方式则通过上面介绍的各种抽取技术，特别是通过搜索日志和Web Table抽取发现的类别、属性和关系，并将这些置信度高的模式合并到知识图谱中。合并过程将使用类似实体对齐的对齐算法。对于未能匹配原有知识图谱中模式的类别、属性和关系作为新的模式加入知识图谱供人工过滤。自顶向下的方法有利于抽取新的实例，保证抽取质量，而自底向上的方法则能发现新的模式。两者是互补的。 c) 不一致性的解决
当融合来自不同数据源的信息构成知识图谱时，有一些实体会同时属于两个互斥的类别（如男女）或某个实体所对应的一个Property11（如性别）对应多个值。这样就会出现不一致性。这些互斥的类别对以及Functional Properties可以看作是模式层的知识，通常规模不是很大，可以通过手工指定规则来定义。而由于不一致性的检测要面对大规模的实体及相关事实，纯手工的方法将不再可行。一个简单有效的方法充分考虑数据源的可靠性以及不同信息在各个数据源中出现的频度等因素来决定最终选用哪个类别或哪个属性值。也就是说，我们优先采用那些可靠
11
称为Functional Property，即仅允许和一个值关联。如果该property是属性，那么就只能和一个属性值关
联，如果是关系，则只能关联一个对象。
性高的数据源（如百科类或结构化数据）抽取得到的事实。另外，如果一个实体在多个数据源中都被识别为某个类别的实例，或实体某个functional property在多个数据源中都对应相同的值，那么我们倾向于最终选择该类别和该值。注：在统计某个类别在数据源中出现的频率前需要完成类别对齐计算。类似地，对于数值型的属性值我们还需要额外统一它们所使用的单位。 4. 知识图谱上的挖掘
通过各种信息抽取和数据集成技术已经可以构建Web规模的知识图谱。为了进一步增加图谱的知识覆盖率，需要进一步在知识图谱上进行挖掘。下面将介绍几项重要的基于知识图谱的挖掘技术。 a) 推理
推理（Reasoning或Inference）被广泛用于发现隐含知识。推理功能一般通过可扩展的规则引擎来完成。知识图谱上的规则一般涉及两大类。一类是针对属性的，即通过数值计算来获取其属性值。例如：知识图谱中包含某人的出生年月，我们可以通过当前日期减去其出生年月获取其年龄。这类规则对于那些属性值随时间或其他因素发生改变的情况特别有用。另一类是针对关系的，即通过（链式）规则发现实体间的隐含关系。例如，我们可以定义规定：岳父是妻子的父亲。利用这条规则，当已知姚明的妻子（叶莉）和叶莉的父亲（叶发）时，可以推出姚明的岳父是叶发。 b) 实体重要性排序
搜索引擎识别用户查询中提到的实体，并通过知识卡片展现该实体的结构化摘要。当查询涉及多个实体时，搜索引擎将选择与查询更相关且更重要的实体来展示。实体的相关性度量需在查询时在线计算，而实体重要性与查询无关可离线计算。搜索引擎公司将PageRank算法12应用在知识图谱上来计算实体的重要性。和传统的Web Graph相比，知识图谱中的节点从单一的网页变成了各种类型的实体，而图中的边也由连接网页的超链接（Hyperlink）变成丰富的各种语义关系。
12
PageRank算法用来衡量页面的重要性，当有很多重要的页面链入到当前页面，该页面的重要性也很好。
由于不同的实体和语义关系的流行程度以及抽取的置信度均不同，而这些因素将影响实体重要性的最终计算结果，因此，各大搜索引擎公司嵌入这些因素来刻画实体和语义关系的初始重要性，从而使用带偏的PageRank算法（Biased PageRank）。 c) 相关实体挖掘
在相同查询中共现的实体，或在同一个查询会话（Session）中被提到的其他实体称为相关实体。一个常用的做法是将这些查询或会话看作是虚拟文档，将其中出现的实体看作是文档中的词条，使用主题模型（如LDA）发现虚拟文档集中的主题分布。其中每个主题包含1个或多个实体，这些在同一个主题中的实体互为相关实体。当用户输入查询时，搜索引擎分析查询的主题分布并选出最相关的主题。同时，搜索引擎将给出该主题中与知识卡片所展现的实体最相关的那些实体作为“其他人还搜了”的推荐结果。
5. 知识图谱的更新和维护
a) Type和Collection的关系
知识图谱的schema为了保证其质量，由专业团队审核和维护。以Google知识图谱为例，目前定义的Type数在103-104的数量级。为了提高知识图谱的覆盖率，搜索引擎公司还通过自动化算法从各种数据源抽取新的类型信息（也包含关联的Property信息），这些类型信息通过一个称为Collection的数据结构保存。它们不是马上被加入到知识图谱schema中。有些今天生成后第二天就被删除了，有些则能长期的保留在Collection中，如果Collection中的某一种类型能够长期的保留，发展到一定程度后，由专业的人员进行决策和命名并最终成为一种新的Type。 b) 结构化站点包装器的维护
站点的更新常常会导致原有模式失效。搜索引擎会定期检查站点是否存在更新。当检测到现有页面（原先已爬取）发生了变化，搜索引擎会检查这些页面的变化量，同时使用最新的站点包装器进行AVP抽取。如果变化量超过事先设定的阈值且抽取结果与原先标注的答案