一种融合注意力机制的自适应实体识别方法

为了解决命名实体识别任务在面向新兴应用领域时,需要面对烦琐的模型重构过程和语料严重不足的问题,该文提出了一种基于注意力机制的领域自适应命名实体识别方法。首先,在通用领域数据集上构建了基于BERT(bidirectional encoder representations from transformers)预训练语言模型的双向长短时记忆条件随机场(BERT-BiLSTM-CRF)命名实体识别模型;接着,在古代汉语语料集上对原有模型进行微调的同时插入了基于注意力机制的自适应神经网络层;最后,在目标域内应用迁移学习方法训练模型进行对比实验。实验结果表明,自适应迁移学习方法减少了对目标域语料的依赖。该文提出的基于注意力机制的自适应神经网络模型相比通用域BERT-BiLSTM-CRF模型的命名实体识别结果F₁值提高了4.31%,相比古代汉语域BERT-BiLSTM-CRF模型的命名实体识别结果F₁值提高了2.46%,实验表明,该文方法能够提升源域模型迁移学习的效果,并完成跨领域命名实体识别模型的构建。     

基于多颗粒度文本表征的中文命名实体识别方法

中文命名实体识别常使用字符嵌入作为神经网络模型的输入,但是中文没有明确的词语边界,字符嵌入的方法会导致部分语义信息的丢失。针对此问题,该文提出了一种基于多颗粒度文本表征的中文命名实体识别模型。首先,在模型输入端结合了字词表征,然后借助N-gram编码器挖掘N-gram中潜在的成词信息,有效地联合了三种不同颗粒度的文本表征,丰富了序列的上下文表示。该文在Weibo、Resume和OntoNotes4数据集上进行了实验,实验结果的F₁值分别达到了72.41%、96.52%、82.83%。与基准模型相比,该文提出的模型具有更好的性能。     

基于笔画中文字向量模型设计与研究

中文汉字在横向、纵向展开具有二维的复杂结构。现有的中文词向量研究大都止步于汉字字符,没有利用中文笔画序列生成字向量,且受限于统计模型本质,无法为低频、未登录字词生成高质量向量表示。为此,该文提出了一种依靠中文笔画序列生成字向量的模型Stroke2Vec,扩展Word2Vec模型CBOW结构,使用卷积神经网络替换上下文信息矩阵、词向量矩阵,引入注意力机制,旨在模拟笔画构造汉字的规律,通过笔画直接生成字向量。将Stroke2Vec模型与Word2Vec、GloVe模型在命名实体识别任务上进行评测对比。实验结果显示,Stroke2Vec模型F₁值达到81.49%,优于Word2Vec 1.21%,略优于GloVe模型0.21%,而Stroke2Vec产生的字向量结合Word2Vec模型结果,在NER上F₁值为81.55%。     

面向教育领域的基于SVR-BiGRU-CRF中文命名实体识别方法

在教育领域中,命名实体识别在机器自动提问和智能问答等相关任务中都有应用。传统的中文命名实体识别模型需要改变网络结构来融入字和词信息,增加了网络结构的复杂度。另一方面,教育领域中的数据对实体边界的识别要十分精确,传统方法未能融入位置信息,对实体边界的识别能力较差。针对以上的问题,该文使用改进的向量表示层,在向量表示层中融合字、词和位置信息,能够更好地界定实体边界和提高实体识别的准确率,使用BiGRU和CRF分别作为模型的序列建模层和标注层进行中文命名实体识别。该文在Resume数据集和教育数据集(Edu)上进行了实验,F₁值分别为95.20%和95.08%。实验结果表明,该文方法对比基线模型提升了模型的训练速度和实体识别的准确性。     

多场景文本的细粒度命名实体识别

命名实体识别一直是数据挖掘领域的经典问题之一,尤其随着网络数据的剧增,如果能对多来源的文本数据进行多领域、细粒度的命名实体识别,显然能够为很多的数据挖掘应用提供支持。该文提出一种多领域、细粒度的命名实体识别方法,利用网络词典回标文本数据获得了大量的粗糙训练文本。为防止训练文本中的噪声干扰命名实体识别的结果,该算法将命名实体识别的过程划分为两个阶段,第一个阶段先获得命名实体的领域标签,之后利用命名实体的上下文确定命名实体的细粒度标签。实验结果显示,该文提出的方法使F₁值在全领域上平均值达到了80%左右。     

基于依存关系的命名实体识别

现有的命名实体识别方法主要是将句子看作一个序列进行处理,忽略了句子中潜在的句法信息,存在长距离依赖问题。为此,该文提出一种基于依存关系的命名实体识别模型,通过在输入数据中增加依存树信息,改变双向长短时记忆网络的层间传播方式,以获得单词在依存树中的子节点和父节点信息,并通过注意力机制动态选择两者的特征,最后将特征输入到CRF层实现命名实体标注。实验表明,该方法较BiLSTM-CRF模型在性能上得到了提高,且在长实体识别上优势明显。在OntoNotes 5.0 English和OntoNotes 5.0 Chinese以及SemEval-2010 Task 1 Spanish上的F₁值分别达到了88.94%、77.42%、84.38%。     

基于预训练语言模型的案件要素识别方法

案件要素识别指将案件描述中重要事实描述自动抽取出来,并根据领域专家设计的要素体系进行分类,是智慧司法领域的重要研究内容。基于传统神经网络的文本编码难以提取深层次特征,基于阈值的多标签分类难以捕获标签间的依赖关系,因此该文提出了基于预训练语言模型的多标签文本分类模型。该模型采用以Layer-attentive策略进行特征融合的语言模型作为编码器,使用基于LSTM的序列生成模型作为解码器。在“CAIL2019”数据集上进行实验,该方法比基于循环神经网络的算法在F₁值上平均可提升7.4%,在相同超参数设置下宏平均F₁值比基础语言模型(BERT)平均提升3.2%。     

融入词集合信息的跨境民族文化实体识别方法

跨境民族文化领域实体通常由描述民族文化特征的领域词汇组合构成,使用当前主流的基于字符表征的实体识别方法会面临领域实体边界模糊问题,造成实体识别错误。为此,该文提出一种融入词集合信息的跨境民族文化实体识别方法,利用领域词典获取的词集合增强领域实体的词边界和词语义信息。首先,构建跨境民族文化领域词典,用于获取词集合信息;其次,通过词集合注意力机制获取词集合向量之间的权重,并融入位置编码增强词集合位置信息;最后,在特征提取层融入词集合信息,增强领域实体边界信息并缓解仅使用字符特征表示所带来的词语义缺失问题。实验结果表明,在跨境民族文化文本数据集上所提出方法相比于基线方法的F₁值提升了2.71%。     

面向司法案件的案情知识图谱自动构建

以法学知识为中心的认知智能是当前司法人工智能发展的重要方向。该文提出了以自然语言处理(NLP)为核心技术的司法案件案情知识图谱自动构建技术。以预训练模型为基础,对涉及的实体识别和关系抽取这两个NLP基本任务进行了模型研究与设计。针对实体识别任务,对比研究了两种基于预训练的实体识别模型;针对关系抽取任务,该文提出融合平移嵌入的多任务联合的语义关系抽取模型,同时获得了结合上下文的案情知识表示学习。在“机动车交通事故责任纠纷”案由下,和基准模型相比,实体识别的F₁值可提升0.36,关系抽取的F₁值提升高达2.37。以此为基础,该文设计了司法案件的案情知识图谱自动构建流程,实现了对数十万份判决书案情知识图谱的自动构建,为类案精准推送等司法人工智能应用提供语义支撑。     

用于社交媒体的中文命名实体识别

社交领域的中文命名实体识别(NER)是自然语言处理(NLP)中一项重要的基础任务。目前基于词粒度信息或者外部知识的中文命名实体识别方法,都会受到中文分词(CWS)和溢出词(OOV)等问题的影响。因此,该文提出了一种基于字符的使用位置编码和多种注意力的对抗学习模型。联合使用位置编码和多头注意力能够更好地捕获字序间的依赖关系,而使用空间注意力的判别器则能改善对外部知识的提取效果。该文模型分别在Weibo2015 数据集和Weibo2017数据集上进行了实验,实验结果中的F₁值分别为56.79%和60.62%。与多个基线模型相比,该文提出的模型性能更优。     

基于BERT和BiLSTM-CRF的生物医学命名实体识别

在生物医学领域,以静态词向量表征语义的命名实体识别方法准确率不高.针对此问题,提出一种将预训练语言模型BERT和BiLSTM相结合应用于生物医学命名实体识别的模型.首先使用BERT进行语义提取生成动态词向量,并加入词性分析、组块分析特征提升模型精度;其次,将词向量送入BiLSTM模型进一步训练,以获取上下文特征;最后通过CRF进行序列解码,输出概率最大的结果.该模型在BC4CHEMD、BC5CDR-chem和NCBI-disease数据集上的平均F1值达到了89.45％.实验结果表明,提出的模型有效地提升了生物医学命名实体识别的准确率.     

基于BERT和多窗口门控CNN的电机领域命名实体识别

针对电机领域命名实体识别困难、精度不高的问题,提出了一种基于BERT和多窗口门控CNN的电机领域命名实体识别模型。该模型首先利用BERT预训练模型生成句子的字向量序列,根据电机领域文本的上下文动态微调字向量,增强字向量的语义表达;其次,构建具有全局时序特征感知单元和多窗口门控CNN单元的双分支特征提取层,形成句子的多级语义特征表示;最后,通过CRF对字符序列进行解码,得到每个字符对应的标签。在小规模的自建电机领域数据集与多组模型进行的对比实验结果表明,该模型命名实体识别性能均优于其他模型,macro-F1值达到了90.16%,验证了该方法对电机领域实体识别的有效性。     

基于混合卷积网络的短文本实体消歧

因短文本实体消歧具有不能完整地表达语义关系、上下文提供的信息较少等局限性。针对以上难点,该文提出了一种新的方法,混合卷积网络(Mixed Convolution Network,MCN)。该方法的核心思想是首先对数据集进行预处理;其次,采用Google提出的BERT模型进行特征提取,并通过注意力机制将特征进一步抽取后作为CNN模型的输入,通过CNN模型获得句子的依赖特征。同时,该文使用GCN模型获取语义特征,将二者提取到的语义信息融合,输出得到结果。在CCKS2019评测数据集上的实验结果表明,该文提出的混合卷积网络取得了86.57%的精确率,验证了该模型的有效性。     

基于BERT+BiLSTM+CRF的中文景点命名实体识别

为解决旅游文本在特征表示时的一词多义问题, 针对旅游游记文本景点实体识别中景点别名的问题, 研究了一种融合语言模型的中文景点实体识别模型. 首先使用BERT语言模型进行文本特征提取获取字粒度向量矩阵, BiLSTM用于上下文信息的提取, 同时结合CRF模型提取全局最优序列, 最终得到景点命名实体. 实验表明, 提出的模型性能提升显著, 在实际旅游领域内景点识别的测试中, 与以往研究者方法比较下准确率, 召回率分别提升了8.33%, 1.71%.     

基于BG-DATT-CNN网络的方面级别情感分析

分析句子针对不同方面的情感极性,深入挖掘评论文本中的信息,为企业生产决策提供建议。针对传统方法多考虑单一层面注意力信息,且基于RNN的模型忽略了局部特征的重要性,而基于CNN的模型不能捕捉长距离依赖的信息的问题,提出了基于双重注意力机制的BG-DATT-CNN模型。在特征表示上,利用BERT对句子和方面词分别进行词向量编码,获得文本的深层语义特征。在特征提取上,设计了双重注意力机制,通过计算两类权重获得综合权重,强化文本的上下文相关特征和方面相关特征。在模型构建上,设计了BG-DATT-CNN网络,结合GRU和CNN各自的优势,Bi-GRU层捕捉文本的上下文全局特征,CNN层包括[K]-Max池化层和TextCNN层,通过两阶段特征提取获取分类的关键信息。在SemEval 2014数据集上的实验表明,与现有的其他模型相比,提出的模型取得了较好的效果。     

稀疏数据下结合词向量的短文本分类模型研究

针对短文本缺乏足够共现信息所产生的词与词之间弱连接,且难以获取主题词的情况,导致面向短文本分类工作需要人工标注大量的训练样本,以及产生特征稀疏和维度爆炸的问题,提出了一种基于注意力机制和标签图的单词共生短文本分类模型(WGA-BERT)。首先利用预先训练好的BERT模型计算上下文感知的文本表示,并使用WNTM对每个单词的潜在单词组分布进行建模,以获取主题扩展特征向量;其次提出了一种标签图构造方法捕获主题词的结构和相关性;最后,提出了一种注意力机制建立主题词之间,以及主题词和文本之间的联系,解决了数据稀疏性和主题文本异构性的问题。实验结果表明,WGA-BERT模型对于新闻评论类的短文本分类,比传统的机器学习模型在分类精度上平均提高了3%。     

融合序列和图结构的机器阅读理解

机器阅读理解是自然语言处理中的一项重要而富有挑战性的任务。近年来,以BERT为代表的大规模预训练语言模型在此领域取得了显著的成功。但是,受限于序列模型的结构和规模,基于BERT的阅读理解模型在长距离和全局语义构建的能力有着显著缺陷,影响了其在阅读理解任务上的表现。针对这一问题,该文提出一种融合了序列和图结构的机器阅读理解的新模型。首先,提取文本中的命名实体,使用句子共现和滑动窗口共现两种方案构建命名实体共现图;基于空间的图卷积神经网络学习命名实体的嵌入表示;将通过图结构得到的实体嵌入表示融合到基于序列结构得到的文本嵌入表示中;最终采用片段抽取的方式实现机器阅读理解问答。实验结果表明,与采用BERT所实现的基于序列结构的阅读理解模型相比,融合序列和图结构的机器阅读理解模型EM值提高了7.8％,F₁值提高了6.6％。     

FMNN:融合多神经网络的文本分类模型

文本分类是自然语言处理中一项基本且重要的任务。基于深度学习的文本分类方法大多只针对单一的模型结构进行深入研究,这种单一的结构缺乏同时捕获并利用全局语义特征与局部语义特征的能力,且网络的加深会损失更多的语义信息。对此,提出了一种融合多神经网络的文本分类模型FMNN(A Text Classification Model Fused with Multiple Neural Network),FMNN在最大限度减小网络深度的同时,融合了BERT,RNN,CNN和Attention等神经网络模型的特性。用BERT作为嵌入层获得文本的矩阵表示,用BiLSTM和Attention联合提取文本的全局语义特征,用CNN提取文本多个粒度下的局部语义特征,将全局语义特征和局部语义特征分别作用于softmax分类器,最后采用算术平均的方式对结果进行融合。在3个公开数据集和1个司法数据集上的实验结果表明,FMNN模型实现了更高的文本分类准确率,其中在司法数据集上的准确率达到了90.31%,证明了该模型具有较好的实用价值。     

基于文本筛选和改进BERT的长文本方面级情感分析

方面级情感分析旨在分类出文本在不同方面的情感倾向。在长文本的方面级情感分析中，由于长文本存在的冗余和噪声问题，导致现有的方面级情感分析算法对于长文本中方面相关信息的特征提取不够充分，分类不精准；而在方面分层为粗粒度和细粒度方面的数据集上，现有的解决方案没有利用粗粒度方面中的信息。针对以上问题，提出基于文本筛选和改进BERT的算法TFN+BERT-Pair-ATT。该算法首先利用长短时记忆网络（LSTM）和注意力机制相结合的文本筛选网络（TFN）从长文本中直接筛选出与粗粒度方面相关的部分语句；然后将部分语句按次序进行组合，并与细粒度方面相结合输入至在BERT上增加注意力层的BERT-Pair-ATT中进行特征提取；最后使用Softmax进行情感分类。通过与基于卷积神经网络（CNN）的GCAE（Gated Convolutional Network with Aspect Embedding）、基于LSTM的交互式注意力模型（IAN）等经典模型相比，该算法在验证集上的相关评价指标分别提高了3.66%和4.59%，与原始BERT模型相比提高了0.58%。实验结果表明，基于文本筛选和改进BERT的算法在长文本方面级情感分析任务中具有较大的价值。     

Intelligent text recognition based on multi-feature channels network for construction quality control

Construction quality control is achieved primarily through various testing and inspections and subsequent analysis of the massive unstructured quality records. The quality professionals are required to classify and review the inspection texts according to the project category. However, manual processing of a sheer amount of textual data is not only time-consuming, laborious but also error-prone, which could lead to overlooked quality issues and harm the overall project performance. In response, this paper uses the text mining method to mine the hidden information from unstructured text records. First, obtain quality text records on-site, use data cleaning method to obtain 9859 clean data, then use both Bidirectional Encoder Representation from Transformers (BERT) pre-training and Word2vec methods to quantify the text into a digital representation, next improve the Convolutional Neural Network (CNN) model by expanding input channels, and input the quantified text into the model to extract key features to realize the integration of quality records according to established categories. The results show that the average precision of the proposed model is 89.69%. Compared with CNN, BERT, and other models, this model has less manual intervention, less time-consuming training, and higher precision. Finally, through data augmentation of small sample data, the precision of the model is further improved, reaching 92.02%. The proposed model can assist quality professionals to quickly spot key quality issues and reference corresponding quality standards for further actions, and allow them to focus on more value-added efforts, e.g., making decisions and planning for corrective actions. This research also provides a reference for the ultimate goal of constructing an intelligent project management system.