结合残差BiLSTM与句袋注意力的远程监督关系抽取

实体关系抽取是从非结构化和程序化的海量文本中识别出实体之间的语义关系,为本体构建、智能检索等任务提供数据支持,然而现有远程监督关系抽取方法普遍存在需要大量人工标注语料库、提取特征含有噪声且忽略了实体与句子之间关联关系等问题。提出一种基于残差双向长短时记忆网络（BiLSTM）与句袋内和句袋间注意力机制的关系抽取模型,在将词向量和位置向量作为模型输入的基础上,通过残差BiLSTM网络提取语句与实体词中的长距离文本信息,利用句袋内和句袋间注意力机制对提取到的特征信息进行处理,使模型在远程监督过程中减少实体之间的特征提取噪声,并提高模型识别准确性。在NYT数据集上的实验结果表明,该模型能够充分利用实体与关系特征,平均精确率达到86.2%,相比于将卷积神经网络和分段卷积神经网络作为句子编码器的同类模型具有更好的远程监督关系抽取性能。     

融合位置特征注意力与关系增强机制的远程监督关系抽取

实体关系抽取是构建知识图谱的主要任务之一,旨在确定句子中实体之间的关系类别.远程监督关系抽取方法通过将远程知识库与文本数据对齐来自动标记数据,已成为处理关系抽取任务的主要方式.为解决远程关系抽取不能充分利用单词之间的位置关系信息,并且没有考虑重叠关系之间语义相关性的问题,本文提出一种融合位置特征注意力和关系增强机制的远程监督关系抽取模型.该模型使用基于高斯算法的位置特征注意力机制重新分配句子中单词的权重,并且采用分段卷积神经网络和词级注意力来捕获句子特征.然后,利用基于自注意力的关系增强机制来捕获重叠关系之间的语义关联.在NYT10公共数据集上的实验结果表明,本文模型的性能优于所比较的基线关系抽取模型.     

基于循环卷积神经网络的实体关系抽取方法研究

针对目前大多数关系抽取中对于文本语料中较长的实体共现句,往往只能获取到局部的特征,并不能学习到长距离依赖信息的问题,提出了一种基于循环卷积神经网络与注意力机制的实体关系抽取模型。将擅长处理远距离依赖关系的循环神经网络GRU加入到卷积神经网络的向量表示阶段,通过双向GRU学习得到词语的上下文信息向量,在卷积神经网络的池化层采取分段最大池化方法,在获取实体对结构信息的同时,提取更细粒度的特征信息,同时在模型中加入基于句子级别的注意力机制。在NYT数据集的实验结果表明提出方法能有效提高实体关系抽取的准确率与召回率。     

基于远程监督的藏文实体关系抽取

关系抽取任务是对句子中的实体对进行关系分类。基于远程监督的关系抽取是用预先构建的知识库来对齐朴素文本,自动标注数据,在一定程度上减少了人工标注的成本,缓解了藏文材料语料不足的问题。但是基于远程监督的实体关系抽取还存在错误标记、提取特征时出现噪声等问题。该文用远程监督方法进行藏文实体关系抽取,基于已经构建的藏文知识库,利用分段卷积神经网络结构,加入语言模型和注意力机制来改善语义歧义问题以及学习句子的信息;在训练过程中加入联合得分函数来动态修正错误标签问题。实验结果表明改进的模型有效提高了藏文实体关系抽取的准确率,且优于基线模型效果。     

融合实体特征及多种类注意力机制的领域关系抽取模型

基于远程监督的关系抽取方法可以明显地减少人工标注数据集的成本,已经被广泛应用于领域知识图谱的构建任务中.然而,现有的远程监督关系抽取方法领域针对性不强,同时也忽略了对领域实体特征信息的利用.为了解决上述问题,提出了一种融合实体特征和多种类注意力机制的关系抽取模型PCNN-EFMA.模型采用远程监督和多实例技术,不再受限于人工标注.同时,为了减少远程监督中噪声的影响,模型使用了句子注意力和包间注意力这两类注意力,并在词嵌入层和句子注意力中融合实体特征信息,增强了模型的特征选择能力.实验表明,该模型在领域数据集上的PR曲线更好,并在P@N上的平均准确率优于PCNN-ATT模型.     

基于头实体注意力的实体关系联合抽取方法

实体关系抽取是构建大规模知识图谱及各种信息抽取任务的关键步骤。基于预训练语言模型,提出基于头实体注意力的实体关系联合抽取方法。该方法采用卷积神经网络（CNN）提取头实体关键信息,并采用注意力机制捕获头实体与尾实体之间的依赖关系,构建了基于头实体注意力的联合抽取模型（JSA）。在公共数据集纽约时报语料库（NYT）和采用远程监督方法构建的人工智能领域数据集上进行实验,所提模型的F1值相较于级联二元标记框架（CasRel）分别获得了1.8和8.9个百分点的提升。     

DenseCNN-ATT:实体关系抽取的密集连接卷积神经网络

在远程监督(Distant Supervision,DS)实体关系抽取任务中,采用远程监督的方式虽然可以产生大量的标注数据,但是这种方法产生的数据集充满大量的噪声数据,从而会降低关系抽取的性能.为此,我们针对现有深度学习使用浅层和单一深层神经网络模型提取特征的局限,设计了一个融合注意力机制的密集连接卷积神经网络模型——DenseCNN-ATT,该模型采用五层卷积深度的CNN,构成密集连接卷积模块作为句子编码器,通过增加特征通道数量来提高特征传递,减少了特征梯度的消失现象;此外,为进一步减少噪声影响,论文将网络的最大池化结果融合注意力机制,通过强调句子权重,来提升关系抽取性能.该模型在NYT数据集上的平均准确率达到了83.2％,相比于目前效果较好的浅层网络PCNN+ATT和深层网络ResCNN-9提升了9％～11％.实验证明,该模型能够充分利用有效的实例关系,在综合性能上明显优于目前效果较好的主流模型.     

基于BiLSTM和ResCNN的实体关系抽取方法

当前大多数实体关系抽取方法无法获取较长句子中的远距离依赖信息,并且由于远程监督数据噪声的干扰导致关系抽取性能下降。因此本文提出一种基于双向长短期记忆网络（BiLSTM）和残差卷积神经网络（ResCNN）的实体关系抽取模型,该模型在向量表示阶段采用BiLSTM获取词语的上下文信息向量,利用残差网络将卷积神经网络中低层的特征传递到高层,有效解决梯度消失问题。同时将挤压-激励块嵌入残差网络中,能大幅降低数据噪声,强化特征传递,在池化阶段采用分段最大化池化方法来捕捉实体对的结构信息。设计在NYT-Freebase数据集上的验证实验,实验结果表明,该模型能够充分学习特征,显著提升实体关系抽取的效果。     

用于关系抽取的注意力图长短时记忆神经网络

关系抽取是信息获取中一项关键技术。句子结构树能够捕获单词之间的长距离依赖关系,已被广泛用于关系抽取任务中。但是,现有方法存在过度依赖句子结构树本身信息而忽略外部信息的不足。本文提出一种新型的图神经网络模型,即注意力图长短时记忆神经网络(attention graph long short term memory neural network, AGLSTM)。该模型采用一种软修剪策略自动学习对关系抽取有用的句子结构信息;通过引入注意力机制,结合句法图信息学习句子的结构特征;并设计一种新型的图长短时记忆神经网络,使得模型能够更好地融合句法图信息和句子的时序信息。与10种典型的关系抽取方法进行对比,实验验证了该模型的优异性能。     

基于分段注意力匹配网络的跨领域少样本关系分类

针对跨领域少样本关系分类任务,该文提出分段注意力匹配网络PAMN。基于句子相似度计算的少样本学习算法有较好的领域适应性,PAMN在句子相似度算法上进行改进,针对关系抽取问题,将句子分段进行匹配,能更准确地计算关系分类实例间的相似度。PAMN由编码层和句子匹配层组成。在编码层,PAMN使用预训练模型BERT对句子对进行编码,根据实体位置将句子分为三段,通过动态段长进行段长领域自适应。在句子匹配层,PAMN使用基于分段注意力机制的文本匹配方法计算查询实例与支持集合中实例的相似度,取均值作为查询实例与该支持集合的相似度。实验结果显示,PAMN在FewRel 2.0领域适应任务中取得了目前该测评榜单上的最好效果。     

结合噪声网络的强化学习远程监督关系抽取

针对目前远程监督关系抽取任务中存在的错误标注问题,提出使用强化学习策略设计噪声指示器,通过与由关系分类器和噪声数据组成的环境相交互,动态识别每个关系类别的假正例与假负例,并为其重新分配正确的关系标签,从而将噪声数据转换成有用的训练样本,有利于提高远程监督关系抽取模型的性能;另外,在训练过程中,通过在策略网络权重上添加噪声,平衡策略网络的探索和利用问题,从而增强噪声指示器的探索能力,使噪声指示器更准确地选择出能够正确表达实体-关系的句子。在Freebase对齐NYT公共数据集上的实验结果表明,提出的方法可以显著提高远程监督关系抽取模型的性能,表明模型拥有识别并纠正噪声数据标签的能力,可以更好地学习关系特征。     

一种针对维汉的跨语言远程监督方法

远程监督是关系抽取领域重要的语料扩充技术,可以在少量已标注语料的基础上快速生成伪标注语料。但是传统的远程监督方法主要应用于单语种文本,维吾尔语等低资源语言并不能使用这类方法得到伪标注语料。针对上述问题,提出一种针对维汉的跨语言远程监督方法,在无语料的情况下利用现有的汉语语料进行维语语料的自动扩充。将远程监督视为文本语义相似度计算问题而不是简单的文本查找,从实体语义和句子语义2个层面判断维语和汉语句子对是否包含同一关系,若为同一关系则将已有的汉语标注转移到维语句子上,实现维语语料从零开始的自动扩充。此外,为有效捕获实体的上下文和隐藏语义信息,提出一种带有门控机制的交互式匹配方法,通过门控单元控制编码层、注意力层之间的信息传递。人工标记3 500条维语句子和600条汉语句子用于模拟远程监督过程并验证模型的性能。实验结果表明,该方法 F1值达到73.05%,并且成功构造了包含97 949条维语句子的关系抽取伪标注数据集。     

基于动态损失函数的远程监督关系抽取

关系抽取是信息抽取的主要任务之一,远程监督作为关系抽取中的一种有效的方法,已成功地应用于包含上千关系的大型语料库.然而,远程监督造成的错误标注会影响关系抽取的性能.为了缓解这一问题,现有的远程监督关系抽取方法选择每个实体对中一个最好的句子或通过注意力机制赋予每个句子不同的权重.但这些方法并不能完全解决错误标注的问题.本文提出了一种新的方法来寻找错误标注或简单的实例,并通过动态改变损失函数的方式来降低它们在批量梯度下降中的权重.在NYT-Freebase公共数据集上的实验结果表明,本文提出的方法优于基线方法,能够有效提高远程监督关系抽取的准确率.     

基于双重注意力机制的远程监督中文关系抽取

相比于传统有监督的中文关系抽取方法，基于远程监督的方法可极大地避免训练语料匮乏的问题，因此得到了广泛关注。然而，远程监督方法的性能却严重受困于构建语料过程中引入的错误标签，因此为缓解噪声数据所带来的影响，提出一种基于双重注意力机制的关系抽取模型。该模型可通过双向门限循环单元（Bidirectional Gated Recurrent Unit，BI-GRU）网络获取训练实例的双向上下文语义信息，并利用字符级注意力机制关注实例中重要的语义特征，同时在多个实例间引入实例级注意力机制计算实例与对应关系的相关性，以降低噪声数据的权重。在基于互动百科构建的中文人物关系抽取语料上的实验结果表明，该模型相比于单注意力机制模型可有效利用实例中所包含的语义信息并降低错误标签实例的影响，获取更高的准确率。     

基于GRU和注意力机制的远程监督关系抽取

随着深度学习的发展,越来越多的深度学习模型被运用到了关系提取的任务中,但是传统的深度学习模型无法解决长距离依赖问题;同时,远程监督将会不可避免地产生错误标签。针对以上两个问题,提出一种基于GRU（gated recurrent unit）和注意力机制的远程监督关系抽取方法,首先通过使用GRU神经网络来提取文本特征,解决长距离依赖问题;接着在实体对上构建句子级的注意力机制,减小噪声句子的权重;最后在真实的数据集上,通过计算准确率、召回率并绘出PR曲线证明该方法与现有的一些方法相比,取得了比较显著的进步。     

基于强化学习的实体关系联合抽取模型

针对现有的基于远程监督的实体和关系抽取方法存在着标签噪声问题，提出了一种基于强化学习的实体关系联合抽取方法。该模型有两个模块：句子选择器模块和实体关系联合抽取模块。首先，句子选择器模块选择没有标签噪声的高质量句子，将所选句子输入到实体关系联合抽取模型；然后，实体关系联合抽取模块采用序列标注方法对输入的句子进行预测，并向句子选择器模块提供反馈，指导句子选择器模块挑选高质量的句子；最后，句子选择器模块和实体关系联合抽取模块同时训练，将句子选择与序列标注一起优化。实验结果表明，该模型在实体关系联合抽取中的F1值为47.3%，与CoType为代表的联合抽取模型相比，所提模型的F1值提升了1%；与LINE为代表的串行模型相比，所提模型的F1值提升了14%。结果表明强化学习结合实体关系联合抽取模型能够有效地提高序列标注模型的F1值，其中句子选择器能有效地处理数据的噪声。     

基于动态标签的关系抽取方法

针对远程监督数据集的关系抽取研究方法存在着大量标签噪声的问题,提出了一种作用于分层注意力机制关系抽取模型的动态标签方法。首先，提出了一种根据关系类别相似性生成动态标签的概念。由于相同的关系标签包含相似的特征信息，计算特征信息的关系类别相似性有助于生成与特征信息相对应的动态标签。其次，利用动态标签方法的评分函数来评价远程监督标签是否为噪声，以决定是否需要生成新的标签代替远程监督标签，通过调整远程监督标签来抑制标签噪声对模型的影响。最后，根据动态标签来更新分层注意力机制以关注有效实例，重新学习每个有效实例的重要性，进一步抽取关键的关系特征信息。实验结果表明，相较于原始的分层注意力机制关系抽取模型，所提方法在Micro和Macro分数上分别有1.3个百分点和1.9个百分点的提升，实现了噪声标签的动态纠正，提升了模型的关系抽取能力。     

实体关系抽取综述

实体关系抽取作为信息抽取任务的重要组成之一，能够对更小粒度的信息进行语义分析，为更多任务提供数据支持。关系抽取发展至今，总体可分为基于传统机器学习和基于深度学习两种方式。基于传统机器学习的关系抽取研究主要以统计和基于规则相结合的方法为主。基于深度学习的框架通过引入远程监督、小样本学习、注意力机制、强化学习、多示例多标记学习等方法取得了丰富的研究成果。回顾实体关系抽取的发展历程，对每种模型进行分析和讨论；结合深度学习方法的最新动态，对实体关系抽取未来的研究方向和趋势进行展望。