融合指针网络与关系嵌入的三元组联合抽取模型

针对自然语言文本中实体重叠情况复杂、多个关系三元组提取困难的问题，提出一种融合指针网络与关系嵌入的三元组联合抽取模型。首先利用BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)预训练模型对输入句子进行编码表示；然后利用首尾指针标注抽取句子中的所有主体，并采用主体和关系引导的注意力机制来区分不同关系标签对每个单词的重要程度，从而将关系标签信息加入句子嵌入中；最后针对主体及每一种关系利用指针标注和级联结构抽取出相应的客体，并生成关系三元组。在纽约时报（NYT）和网络自然文本生成（WebNLG）两个数据集上进行了大量实验，结果表明，所提模型相较于目前最优的级联二元标记框架（CasRel）模型，整体性能分别提升了1.9和0.7个百分点；与基于跨度的提取标记方法（ETL-Span）模型相比，在含有1～5个三元组的对比实验中分别取得了大于6.0%和大于3.7%的性能提升，特别是在含有5个以上三元组的复杂句子中，所提模型的F1值分别提升了8.5和1.3个百分点，且在捕获更多实体对的同时能够保持稳定的提取能力，进一步验证了该模型在...     

基于Mogrifier LSTM的序列标注关系抽取方法

对文本中的上下文信息进行充分利用能够提高关系抽取性能,但当前多数基于深度学习的关系抽取方法仅捕获文本序列中的浅层特征信息,在长序列文本中易丢失上下文信息。针对传统LSTM中输入和隐藏状态之间相互独立且缺少信息交互的问题,建立一种基于Mogrifier LSTM的序列标注关系抽取模型。将由词嵌入、字符嵌入和位置嵌入构成的嵌入层结果输入Mogrifier LSTM层,该层通过在传统LSTM计算之前交替地让当前输入与之前隐藏状态进行多轮运算,以增强上下文交互能力。使用自注意力机制提高模型对重要特征的关注度,同时采用基于关系的注意力机制获取特定关系下的句子表示,从而解决实体关系重叠问题。在关系分类模块,利用Bi-LSTM进行序列标注,将句子中的每个词汇映射为相应的标签。实验结果表明,在NYT数据集上该模型的F1值达到0.841,优于HRL、OrderRL等模型,在存在SEO重叠类型的关系抽取中,F1值仍能达到0.745,所提模型能够在一定程度上解决关系重叠问题同时有效提升关系抽取性能。     

单步片段标注的实体关系联合抽取模型

关系抽取作为知识图谱等诸多领域的上游任务，具有广泛应用价值，近年来受到广泛关注。关系抽取模型普遍存在暴露偏差问题，抽取文本普遍存在实体嵌套和实体重叠问题，这些问题严重影响了模型性能。因此，提出了一种基于片段标注的实体关系联合抽取模型（span-labeling based model,SLM），主要包括：将实体关系抽取问题转化为片段标注问题；使用滑动窗口和三种映射策略将词元（token）序列进行组合排列重新平铺成片段（span）序列；使用LSTM和多头自注意力机制进行片段深层语义特征提取；设计了实体关系标签，使用多层标注方法进行关系标签分类。在英文数据集NYT、WebNLG上进行实验，相对于基线模型F1值显著提高，验证了模型的有效性，能有效解决上述问题。     

面向科技情报分析的知识库构建方法

在知识库构建中,最重要的部分就是提取文本中的三元组,而三元组的提取需要实体抽取和实体关系抽取技术。针对实体抽取提出了一种CWATT-BiLSTM-LSTMd（character word attention-bidirectional long short-term memory-long short-term memory）模型。该模型可以有效解决实体抽取中一词多义问题,并且可以模拟标签的依赖问题。在实体抽取的基础上进行实体关系的抽取,为解决实体关系抽取中远程监督的局限性,提出一种基于强化深度学习的RL-TreeLSTM（reinforcement learning tree long short-term memory）模型。该模型分为选择器和分类器,选择器选择有效的句子传入分类器,分类器对句子中实体对的关系标签进行预测。选择器和分类器共同训练以优化选择和分类过程,可以有效降低远程监督带来的噪音。实验结果表明,提出的模型和方法能有效地提高实体及其关系的抽取性能。     

结合实体边界线索的中文命名实体识别方法

命名实体识别作为信息抽取领域的一个基础任务,能为机器翻译、关系抽取等下游任务提供有效支撑,具有重要的研究意义。针对中文命名实体识别方法中存在的实体边界模糊的问题,提出了一种结合实体边界线索的命名实体识别模型,模型由边界检测、线索生成、实体分类三个模块组成。利用边界检测模块识别实体边界。在线索生成模块中依据边界信息生成实体跨度,得到带边界线索标签的文本序列,使模型通过边界线索标签感知句子中的实体边界,学习实体边界和上下文的语义依赖特征。将带有边界线索标签的文本序列作为实体分类模块的输入,使用双仿射机制增强标签之间的语义交互,并结合双仿射机制与多层感知机的共同预测作为实体识别的结果。该模型在ACE2005中文数据集和Weibo数据集上的F1值分别达到了90.47%和73.54%,验证了模型对中文命名实体识别的有效性。     

基于图卷积神经网络的中文实体关系联合抽取

现有实体关系联合抽取方法未充分考虑中文句子中实体关系的复杂结构特征,为此,提出一种基于图卷积神经网络（GCN）的中文实体关系联合抽取方法。在双向长短时记忆网络抽取序列特征的基础上,利用GCN编码依存分析结果中的语法结构信息,借鉴改进的实体标注策略构建端到端的中文实体关系联合抽取模型。实验结果表明,该方法的F值可达61.4%,相比LSTM-LSTM模型提高了4.1%,GCN能有效编码文本的先验词间关系并提升实体关系抽取性能。     

融合FGM和指针标注的实体关系联合抽取方法

实体关系联合抽取是信息抽取的一项重要任务。由于传统的实体关系联合抽取方法把实体之间的关系建模为离散类型,因此不能很好地解决重叠三元组的问题。为了解决难以抽取重叠三元组的问题,本文提出一种融合FGM和指针标注的实体关系联合抽取BERT-FGM模型。该模型将实体之间的关系建模为函数,通过在BERT训练词向量的过程中融入FGM提高模型的鲁棒性。模型首先通过指针标注策略抽取头实体,然后将头实体与句子向量进行融合作为一个新向量,最终将其在预定义的关系条件下抽取头实体对应的尾实体。实验使用的是公开数据集WebNLG,实验结果表明该模型F1值达到90.7%,有效地解决了三元组重叠问题。     

一种面向中医文本的实体关系深度学习联合抽取方法

目前实体识别和关系抽取任务大多采用流水线方式,但该方法存在错误累积、忽略两个任务相关性和信息冗余等诸多问题。结合中医文本的特点,提出一种基于深度学习的中医实体关系联合抽取方法。该方法使用改进的序列标注策略,将中医的实体关系联合抽取转换成序列标注任务,词向量与字符向量并联拼接作为双向LSTM-CRF输入,利用双向LSTM神经网络强大的特征提取能力,以及CRF在序列标注上的突出优势,结合优化的抽取规则完成中医实体关系联合抽取。在中医语料库上的实验结果表明,实体关系联合抽取的F1值可以达到80.42%,与传统流水线方法以及其他方法相比,实验效果更佳。     

基于路径标签的文档级关系抽取方法

针对文档级关系抽取中文本处理复杂性过高,难以提取高效实体关系的问题,提出了一种基于路径标签的文档级关系抽取方法,抽取选择关键的证据句子。首先,引入路径（Path）标签代替实体句子作为处理过的文本数据集进行数据预处理;同时,结合语义分割的U-Net模型,利用输入端的编码模块捕获文档实体的上下文信息,并通过图像风格的U-Net语义分割模块捕获实体三元组之间的全局依赖性;最后,引入Softmax函数减少文本抽取时的噪声。理论分析和仿真结果表明,与基于图神经网络的RoBERTa(RoBERTa-ATLOP)关系抽取算法相比,Path+U-Net在基于文档级别的实体关系抽取数据集（DocRED）上的开发和测试的F1值分别提高了1.31、0.54个百分点,在化学疾病反应（CDR）数据集上的开发和测试的F1值分别提高了1.32、1.19个百分点;并且Path+U-Net在保证实体间的相关性与原始数据集的相关性一致的同时,对数据集的抽取成本更低、对文本的抽取精度更高。实验结果表明,所提出的基于路径标签的抽取方法能够有效提高长文本抽取效率。     

基于会话式机器阅读理解模型的事件抽取方法

事件抽取旨在从海量的非结构化文本中自动提取出结构化描述信息,以帮助人们快速地了解事件的最新发展动态。传统的事件抽取方法主要采用分类或者序列标注的方法,其依赖于大量的标注数据来训练模型。近年来,研究者提出了利用机器阅读理解模型来进行事件抽取的方法,通过任务转换并联合利用机器阅读理解任务中的标注数据进行训练来缓解标注数据的不足。然而现有方法局限于单轮问答,问答对之间缺少依赖关系;此外,已有方法也未充分利用句子中的实体信息等知识。针对以上不足,提出了一种会话式机器阅读理解框架用于事件抽取,针对已有方法进行了两方面的扩展：首先,通过在句子中显式地增加实体标记信息,使得模型能够有效地学习到输入句子中的实体知识;其次,设计了历史会话信息编码模块,并结合注意力机制从历史会话中筛选出重要信息,融合到阅读理解模型中以辅助推断。最后,在公开数据集上的实验结果表明所提模型相比已有方法取得了更优的结果。     

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。     

结合实体描述信息的跨句包关系抽取方法

远程监督关系抽取方法能够大幅减少标注成本,但现有方法忽略了关系间的关联信息和实体背景知识。结合实体描述信息提出一种新的跨句包关系抽取方法。引入分段卷积神经网络进行句编码,解决特征提取的误差传播问题。同时设计跨关系跨句包注意力机制获取关系特征,更好地从远程监督的噪声数据中鉴别有效实例,从而充分利用关系之间丰富的相关信息并降低噪音句子的影响。在此基础上,利用卷积神经网络提取实体描述信息,补充关系抽取任务所需的背景知识,为跨关系跨句包注意力模块提供更好的实体表示。在NYT公共数据集上的实验结果表明,该方法在句子层面抽取任务上的F1值较结合句注意力与实体描述信息的分段卷积方法提高了4%左右,能够有效改善远程监督关系抽取效果。     

基于带噪观测的远监督神经网络关系抽取

远监督关系抽取的最大优势是通过知识库和自然语言文本的自动对齐生成标记数据.这种简单的自动对齐机制在将人从繁重的样本标注工作中解放出来的同时,不可避免地会产生各种错误数据标记,进而影响构建高质量的关系抽取模型.针对远监督关系抽取任务中的标记噪声问题,提出“最终句子对齐的标签是基于某些未知因素所生成的带噪观测结果”这一假设.并在此假设的基础上,构建由编码层、基于噪声分布的注意力层、真实标签输出层和带噪观测层的新型关系抽取模型.模型利用自动标记的数据学习真实标签到噪声标签的转移概率,并在测试阶段,通过真实标签输出层得到最终的关系分类.随后,研究带噪观测模型与深度神经网络的结合,重点讨论基于深度神经网络编码的噪声分布注意力机制以及深度神经网络框架下不均衡样本的降噪处理.通过以上研究,进一步提升基于带噪观测远监督关系抽取模型的抽取精度和鲁棒性.最后,在公测数据集和同等参数设置下进行带噪观测远监督关系抽取模型的验证实验,通过分析样本噪声的分布情况,对在各种样本噪声分布下的带噪观测模型进行性能评价,并与现有的主流基线方法进行比较.结果显示,所提出的带噪观测模型具有更高的准确率和召回率.     

基于多视角图编码的选择式阅读理解方法

选择式阅读理解通常采用证据抽取和答案预测的两阶段流水线框架,答案预测的效果非常依赖于证据句抽取的效果.传统的证据抽取多依赖词段匹配或利用噪声标签监督证据抽取的方法,准确率不理想,这极大地影响了答案预测的性能.针对该问题,提出一种联合学习框架下基于多视角图编码的选择式阅读理解方法,从多视角充分挖掘文档句子之间以及文档句子和问句之间的关联关系,实现证据句及其关系的有效建模;同时通过联合训练证据抽取和答案预测任务,利用证据和答案之间强关联关系提升证据抽取与答案预测的性能.具体来说,所提方法首先基于多视角图编码模块对文档、问题和候选答案联合编码,从统计特性、相对距离和深度语义3个视角捕捉文档、问题和候选答案之间的关系,获得问答对感知的文档编码特征;然后,构建证据抽取和答案预测的联合学习模块,通过协同训练强化证据与答案之间的关系,证据抽取子模块实现证据句的选择,并将其结果和文档编码特征进行选择性融合,并用于答案预测子模块完成答案预测.在选择式阅读理解数据集ReCO和RACE上的实验结果表明,所提方法提升了从文档中选择证据句子的能力,进而提高答案预测的准确率.同时,证据抽取与答案预测联合学习很大程...     

融合自注意力的关系抽取级联标记框架研究

命名实体识别和关系抽取是自然语言处理和知识图谱构建中两个十分重要的子任务。针对关系抽取过程中容易出现的错误传递和实体共享的缺陷,提出了一种融合自注意力机制的实体关系抽取级联标记框架Att-CasRel,不仅解决了级联错误,还能够解决同一个句子中多个关系三元组共享相同实体的问题。在Bert模型的基础上,使用CMeIE数据集的文本进行再训练得到适用于中文医疗领域的CB-Bert,并在尾实体识别阶段融入自注意力机制来增强头实体编码向量的特征表达,提高了模型的特征提取能力。在CMeIE数据集上的实验结果表明,该标记框架相较于独立抽取的模型以及其他联合抽取模型取得了更好的效果。     

基于外部知识增强的远程监督关系抽取模型

远程监督关系抽取方法旨在高效的构建大规模的监督语料并应用在关系抽取的任务上.但是由于远程监督构建语料的方式,带来了噪声标签和长尾分布两大问题.本文提出了一种新颖的远程监督关系抽取模型架构,与以往的基于管道的训练形式不同,除了句子编码器模块,新添加了外部知识增强模块.通过对知识库中已存在的实体类型与关系进行预处理和编码,为模型提供句包文本所没有的外部知识.有利于缓解数据集中存在部分长尾关系示例不足所导致的信息不足的问题,以及提升了模型对噪声示例的判别能力.通过在基准数据集NYT和GDS上的大量实验,相较于主流最优模型在AUC值上分别提升了0.9%和5.7%,证明了外部知识增强模块的有效性.     

基于BERT和非自回归的医疗知识抽取

为避免实体与关系独立抽取产生的误差累计及实体重叠问题,提出一种基于BERT和非自回归的联合抽取模型来进行医疗知识抽取。首先,通过BERT预训练语言模型进行句子编码;然后,采用非自回归（NAR,Non-autoregressive）的方法实现并行解码,抽取关系类型,并根据头尾实体的位置索引抽取实体,得到医疗实体的关系三元组;最后,将抽取出的实体和关系导入Neo4j图数据库中实现知识可视化。通过对电子病历中的数据进行人工标注得到数据集,实验结果表明,基于BERT和非自回归联合学习模型的F1值为0.92,precision值为0.93,recall值为0.92,与现有模型相比3项评价指标均有提升,表明本文方法能够有效抽取电子病历中的医疗知识。     

Reinforcement learning-based distant supervision relation extraction for fault diagnosis knowledge graph construction under industry 4.0

Fault diagnosis is the key concern in the operation and maintenance of industrial assets. A fault diagnosis knowledge graph (KG) can provide decision support to the engineers to efficiently conduct maintenance tasks. However, as a type of domain KG, it would be time-consuming to manually label the corpus collected from the multi-source including the maintenance log, handbook and article. Meanwhile, the existence of the noisy sentence in the multi-source corpus jeopardises the performance of relation extraction modelling. In order to address this issue, this paper proposes a distant supervision relation extraction (DSRE)-based approach to construct a fault diagnosis KG. In this approach, the ontology of the fault diagnosis KG is firstly designed. Subsequently, a DSRE algorithm named relation-aware-based sentence-level attention enhanced piecewise convolutional neural network with reinforcement learning strategy (PCNN-ATTRA-RL) is proposed. The algorithm can effectively lower the impact of noisy sentences and accurately label the relation of different entities when the labelled data is insufficient. In this algorithm, PCNN-ATTRA is designed as the DSRE classifier to effectively extract the relation between entity pairs. RL is conducted to remove the noisy sentence so as to further improve the performance. An experimental study based on the multi-source corpus collected from the real world reveals that the proposed approach shows merits in comparison with the state-of-the-art algorithms. Meanwhile, a fault diagnosis KG, which can greatly support the decision-making of the engineers in the fault diagnosis, is established via the proposed approach.     

基于自注意力机制模拟实体信息的实体关系抽取

在信息抽取领域,从非结构化文本中抽取实体关系是一项基础且重要的任务,且面临实体重叠和模型误差累积等挑战.本文以关系为导向,提出一种改进的实体关系联合抽取方法.该方法将实体关系抽取任务分为关系抽取与实体抽取两个子任务.在关系抽取任务上采用自注意力机制关注词与词之间的重要程度从而模拟实体信息,并使用平均池化来表征整个句子信息;在实体抽取任务上结合关系信息使用条件随机场识别该关系下的实体对.本模型不仅能够利用存在关系必定存在实体对的思想解决实体对重叠问题,还能够在训练过程中利用数据集中已知的关系使实体抽取模块不依赖于关系抽取模块的结果来训练,从而在训练阶段避免误差累积.最后,在WebNLG和NYT公开数据集上验证了该模型的有效性.