层级标签语义引导的极限多标签文本分类策略

极限多标签文本分类任务具有标签集大、类间关系复杂、数据分布不平衡等特点,是具有挑战性的研究热点。现有模型对标签语义信息利用不足,性能有限。对此,该文提出一种利用层级标签语义信息引导的极限多标签文本分类模型提升策略,在训练和预测过程中给予模型层级标签引导的弱监督语义指导信息,利用这种弱监督信息规约多标签文本分类任务中要对应的多标签语义边界。在标准数据集上的实验结果表明,该文所提策略能够有效提升现有模型性能,尤其在短文本数据集中增效显著,宏精准率最高提升21.23%。     

标签指导的双注意力深度神经网络模型

在数据集不包含标签文本信息时,现有的显式交互分类模型无法显式计算文本单词和标签之间的语义关系.针对此问题,文中提出标签指导的双注意力深度神经网络模型.首先,提出基于逆标签频次的自动类别标签描述生成方法,为每个标签生成特定的标签描述,用于显式计算文本单词与标签之间的语义关系.在此基础上,使用文本编码器学习具有上下文语境信息的评论文本表示,并提出标签指导的双注意力网络,分别学习基于自注意力的文本表示和基于标签注意力的文本表示.然后,使用自适应门控机制融合这两个文本表示,得到文本最终表示.最后,使用两层前馈神经网络作为分类器,进行情感分类.在3个公开的真实数据集上的实验表明,文中模型分类效果较优,可减少计算代价和训练时长.     

弹幕信息协助下的视频多标签分类

文中探究了弹幕信息协助下的视频多标签分类任务。多标签视频分类任务根据视频内容从不同角度赋予视频多个标签,与视频推荐等应用紧密相关。多标签视频数据集的高标注成本和对视频内容的多角度理解是该研究领域面临的主要问题。弹幕是一种新近出现的用户评论形式,受到了众多用户的欢迎。由于用户参与度高,弹幕视频网站的视频拥有大量用户自发添加的标签,这些标签是天然的多标签数据。文中以此构建了一个多标签视频数据集,并整理出了视频标签间的层级语义关系,该数据集在未来将公开发布。同时,弹幕文本模态包含大量与视频内容相关的细粒度信息,因此在以往视频分类工作融合视觉和音频模态的基础上,引入弹幕文本模态进行视频多标签分类研究。在基于聚类的NeXtVLAD模型、注意力Dbof模型和基于时序的GRU模型上进行实验,在增加弹幕模态后,GAP指标最高提升了23%,证明了弹幕信息对该任务具有辅助作用。此外,还探索了如何在分类中利用标签层级关系,通过构建标签关系矩阵来改造标签,进而将标签语义融入训练。实验结果表明,加入标签关系后,Hit@1指标提升了15%,因此其能优化多标签分类的效果。此外,MAP指标在细粒度小类上提升了4%,说明标签语义的引入有利于预测样本量较少的类别,具有研究价值。     

基于正则化的半监督弱标签分类方法

针对多标签学习中实例标签的缺失补全和预测问题,本文提出一种基于正则化的半监督弱标签分类方法(简称SWCMR),方法同时兼顾实例相似性和标签相关性.SWCMR首先根据标签相关性对弱标签实例的缺失标签进行初步预估,然后利用弱标签实例和无标签实例构造邻域图,从实例相似性和标签相关性角度构建基于平滑性假设的正则化项,接下来利用预估后的弱标签实例结合无标签实例训练半监督弱标签分类模型.在多种公共多标签数据集上的实验结果表明,SWCMR提高了分类性能,尤其是标签信息较少时,分类效果提升更显著.     

基于标签语义注意力的多标签文本分类

自大数据蓬勃发展以来,多标签分类一直是令人关注的重要问题,在现实生活中有许多实际应用,如文本分类、图像识别、视频注释、多媒体信息检索等.传统的多标签文本分类算法将标签视为没有语义信息的符号,然而,在许多情况下,文本的标签是具有特定语义的,标签的语义信息和文档的内容信息是有对应关系的,为了建立两者之间的联系并加以利用,提出了一种基于标签语义注意力的多标签文本分类(LAbel Semantic Attention Multi-label Classification,简称LASA)方法,依赖于文档的文本和对应的标签,在文档和标签之间共享单词表示.对于文档嵌入,使用双向长短时记忆(bi-directional long short-term memory,简称Bi-LSTM)获取每个单词的隐表示,通过使用标签语义注意力机制获得文档中每个单词的权重,从而考虑到每个单词对当前标签的重要性.另外,标签在语义空间里往往是相互关联的,使用标签的语义信息同时也考虑了标签的相关性.在标准多标签文本分类的数据集上得到的实验结果表明,所提出的方法能够有效地捕获重要的单词,并且其性能优于当前先进的多标签文本分类算法.     

采用标签组合与融合注意力的多标签文本分类

传统的多标签文本分类算法在挖掘标签的关联信息和提取文本与标签之间的判别信息过程中存在不足,由此提出一种基于标签组合的预训练模型与多粒度融合注意力的多标签文本分类算法。通过标签组合的预训练模型训练得到具有标签关联性的文本编码器,使用门控融合策略融合预训练语言模型和词向量得到词嵌入表示,送入预训练编码器中生成基于标签语义的文本表征。通过自注意力和多层空洞卷积增强的标签注意力分别得到全局信息和细粒度语义信息,自适应融合后输入到多层感知机进行多标签预测。在特定威胁识别数据集和两个通用多标签文本分类数据集上的实验结果表明,提出的方法在能够有效捕捉标签与文本之间的关联信息,并在F1值、汉明损失和召回率上均取得了明显提升。     

融合后验概率校准训练的文本分类算法

用于文本表示的预训练语言模型在各种文本分类任务上实现了较高的准确率,但仍然存在以下问题：一方面,预训练语言模型在计算出所有类别的后验概率后选择后验概率最大的类别作为其最终分类结果,然而在很多场景下,后验概率的质量能比分类结果提供更多的可靠信息;另一方面,预训练语言模型的分类器在为语义相似的文本分配不同标签时会出现性能下降的情况。针对上述两个问题,提出一种后验概率校准结合负例监督的模型PosCal-negative。该模型端到端地在训练过程中动态地对预测概率和经验后验概率之间的差异进行惩罚,并在训练过程中利用带有不同标签的文本来实现对编码器的负例监督,从而为每个类别生成不同的特征向量表示。实验结果表明：PosCal-negative模型在两个中文母婴护理文本分类数据集MATINF-C-AGE和MATINF-C-TOPIC的分类准确率分别达到了91.55%和69.19%,相比ERNIE模型分别提高了1.13个百分点和2.53个百分点。     

基于共享语义空间的多标签文本分类

在多标签文本分类任务中,每个给定的文档都对应一组相关标签。目前主要面临以下三方面问题：（1）对标签-文本和标签-标签关系的联合建模不充分;（2）对标签本身语义的挖掘不足;（3）忽略了对标签内部结构信息的利用。对于以上问题,提出了一种基于联合注意力和共享语义空间的多标签文本分类方法。提出了融合多头注意力机制,该方法旨在同步地对标签与文档的关系和标签之间的关系进行建模,利用两者交互信息的同时避免误差传递。提出了解耦的共享语义空间嵌入方法,改进了利用标签语义信息的方法,使用共享参数的编码器提取标签和文档的语义表示,减少其在建模相关性阶段的偏差。提出了一种基于先验知识的层次提示方法,利用预训练模型中的先验知识增强标签层次结构信息。实验结果表明,该方法在公开数据集上优于目前最先进的多标签文本分类模型。     

弱监督深度语义分割网络的多源遥感影像水体检测

目的 深度语义分割网络的优良性能高度依赖于大规模和高质量的像素级标签数据。在现实任务中,收集大规模、高质量的像素级水体标签数据将耗费大量人力物力。为了减少标注工作量,本文提出使用已有的公开水体覆盖产品来创建遥感影像对应的水体标签,然而已有的公开水体覆盖产品的空间分辨率低且存在一定错误。对此,提出采用弱监督深度学习方法训练深度语义分割网络。方法 在训练阶段,将原始数据集划分为多个互不重叠的子数据集,分别训练深度语义分割网络,并将训练得到的多个深度语义分割网络协同更新标签,然后利用更新后的标签重复前述过程,重新训练深度语义分割网络,多次迭代后可以获得好的深度语义分割网络。在测试阶段,多源遥感影像经多个代表不同视角的深度语义分割网络分别预测,然后投票产生最后的水体检测结果。结果 为了验证本文方法的有效性,基于原始多源遥感影像数据创建了一个面向水体检测的多源遥感影像数据集,并与基于传统的水体指数阈值分割法和基于低质量水体标签直接学习的深度语义分割网络进行比较,交并比（intersection-over-union,IoU）分别提升了5.5%和7.2%。结论 实验结果表明,本文方法具有收敛性,并且光学影像和合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）影像的融合有助于提高水体检测性能。在使用分辨率低、噪声多的水体标签进行训练的情况下,训练所得多视角模型的水体检测精度明显优于基于传统的水体指数阈值分割法和基于低质量水体标签直接学习的深度语义分割网络。     

基于并行卷积网络信息融合的层级多标签文本分类算法

自然语言处理是人工智能与机器学习领域的重要方向,它的目标是利用计算机技术来分析、理解和处理自然语言。自然语言处理的一个重点研究方向是从文本内容中获取信息,并且按照一定的标签体系或标准将文本内容进行自动分类标记。相比于单一标签文本分类而言,多标签文本分类具有一条数据属于多个标签的特点,使得更难从文本信息中获得多类别的数据特征。层级多标签文本分类又是其中的一个特别的类别,它将文本中的信息对应划分到不同的类别标签体系中,各个类别标签体系又具有互相依赖的层级关系。因此,如何利用其内部标签体系中的层级关系更准确地将文本分类到对应的标签中,也就成了解决问题的关键。为此,提出了一种基于并行卷积网络信息融合的层级多标签文本分类算法。首先,该算法利用BERT模型对文本信息进行词嵌入,接着利用自注意力机制增强文本信息的语义特征,然后利用不同卷积核对文本数据特征进行抽取。通过使用阈值控制树形结构建立上下位的节点间关系,更有效地利用了文本的多方位语义信息实现层级多标签文本分类任务。在公开数据集Kanshan-Cup和CI企业信息数据集上的结果表明,该算法在宏准确率、宏召回率与微F1值3种评价指标上均优于主流的...     

基于PLSA主题模型的多标记文本分类

为解决多标记文本分类时文本标记关系不明确以及特征维数 过大的问题,提出了基于概率隐语义分析（Probabilistic latent semantic analysis,PL SA）模型的多标记假设重用文本分类算法。该方法首先将训练样本通过PLSA模型映射到隐语 义空间,以文本的主题分布表示一篇文本,在去噪的同时可以大大降低数据维度。在此基础 上利用多标记假设重用算法（Multi label algorithm of hypothesis reuse,MAHR）进行 分类,由于经过PLSA降维后的特征组本身就具有语义信息,因此算法能够精确地挖掘出多标 记之间的关系并用于训练基分类器,从而避免了人为输入标记关系的缺陷。实验验证了该方 法能够充分利用PLSA降维得到的语义信息来改善多标记文本分类的性能。     

基于非负矩阵分解与稀疏表示的多标签分类算法

传统的多标签分类算法是以二值标签预测为基础的,而二值标签由于仅能指示数据是否具有相关类别,所含语义信息较少,无法充分表示标签语义信息。为充分挖掘标签空间的语义信息,提出了一种基于非负矩阵分解和稀疏表示的多标签分类算法（MLNS）。该算法结合非负矩阵分解与稀疏表示技术,将数据的二值标签转化为实值标签,从而丰富标签语义信息并提升分类效果。首先,对标签空间进行非负矩阵分解以获得标签潜在语义空间,并将标签潜在语义空间与原始特征空间结合以形成新的特征空间;然后,对此特征空间进行稀疏编码来获得样本间的全局相似关系;最后,利用该相似关系重构二值标签向量,从而实现二值标签与实值标签的转化。在5个标准多标签数据集和5个评价指标上将所提算法与MLBGM、ML²、LIFT和MLRWKNN等算法进行对比。实验结果表明,所提MLNS在多标签分类中优于对比的多标签分类算法,在50%的案例中排名第一,在76%的案例中排名前二,在全部的案例中排名前三。     

融合BERT与标签语义注意力的文本多标签分类方法

多标签文本分类(MLTC)是自然语言处理(NLP)领域的重要子课题之一.针对多个标签之间存在复杂关联性的问题,提出了一种融合BERT与标签语义注意力的MLTC方法TLA-BERT.首先,通过对自编码预训练模型进行微调,从而学习输入文本的上下文向量表示;然后,使用长短期记忆(LSTM)神经网络将标签进行单独编码;最后,利...     

基于动态概率抽样的标签噪声过滤方法

在机器学习问题中,数据质量对系统预测的准确性产生了深远的影响。由于信息获取的难度大,人类的认知主观且有限,导致了专家无法准确标记所有样本。而近年来出现的一些概率抽样方法无法避免样本人为划分不合理且主观性较强的问题。针对这一问题,提出一种基于动态概率抽样（DPS）的标签噪声过滤方法,充分考虑各个数据集样本间的差异性,通过统计各个区间内置信度分布频率,分析各个区间内置信度分布信息熵的走势,确定合理阈值。在UCI经典数据集中选取了14个数据集,将所提方法与随机森林（RF）、HARF、MVF、局部概率抽样（LPS）等方法进行了对比实验。实验结果表明,所提出的方法在标签噪声识别和分类泛化上均展示出了较高的能力。     

基于标签语义相似的动态多标签文本分类算法

针对标签随着时间变化的动态多标签文本分类问题,提出了一种基于标签语义相似的动态多标签文本分类算法。该算法在训练阶段,首先按照标签固定训练得到一个基于卷积神经网络的多标签文本分类器,然后以该分类器的倒数第二层的输出为文本的特征向量。由于该特征向量是在有标签训练得到的,因而相对于基于字符串即文本内容而言,该特征向量含有标签语义信息。在测试阶段,将测试文档输入训练阶段的多标签文本分类器获取相应的特征向量,然后计算相似性,同时乘以时间衰减因子修正,使得时间越近的文本具有较高的相似性。最后,采用最近邻算法分类。实验结果表明,该算法在处理动态多标签文本分类问题上具有较优的性能。     

WCBVSM与SACA结合的文本分类模型

给出了一个词共现改进的向量空间模型（Word Co-Occurrence Mode Based On VSM,WCBVSM）与模拟退火交叉覆盖算法（Cross Cover Algorithm Based On Simulated Annealing Algorithm,SACA）相结合的文本分类新模型。传统的向量空间模型（VSM）采用词条作为文档的语义载体,没有考虑文本上下文词语之间的语义隐含信息,在词共现模型的启发下,提出WCBVSM,它通过统计文本中的词共现信息,加入VSM,以获得文档隐含的语义信息。针对交叉覆盖算法中识别精度与泛化能力之间的一对矛盾,结合模拟退火算法的思想,提出了SACA,改进了传统交叉覆盖在覆盖初始点选取时的随机性,并通过增加每个覆盖所包含的样本点来减少覆盖数,从而增强了覆盖的泛化能力。实验结果表明提出的文本分类新模型在加快识别速度的基础上,提高了分类的精度。     

基于BERT和深层等长卷积的新闻标签分类

针对THUCNews的中文新闻文本标签分类任务,在BERT预训练语言模型的基础上,提出一种融合多层等长卷积和残差连接的新闻标签分类模型（DPCNN-BERT）。首先,通过查询中文向量表将新闻文本中的每个字转换为向量输入到BERT模型中以获取文本的全文上下文关系。然后,通过初始语义提取层和深层等长卷积来获取文本中的局部上下文关系。最后,通过单层全连接神经网络获得整个新闻文本的预测标签。将本文模型与卷积神经网络分类模型(TextCNN)、循环神经网络分类模型(TextRNN)等模型进行对比实验。实验结果表明,本文模型的预测准确率达到94.68%,F1值达到94.67%,优于对比模型,验证了本文提出模型的性能。     

潜在语义索引在文本分类中的应用

传统的文本分类都是根据文本的外在特征进行的，最常见的就是基于向量空间模型的方法，使用空间向量表示文本，通过相似度比较来确定分类。为了克服向量空间模型中的词条独立性假设，文章提出了一种基于潜在语义索引的文本分类模型，通过对大量的文本集进行统计分析，揭示了词语的上下文使用含义，通过奇异值分解有效地降低了向量空间的维数，消除了同义词、多义词的影响，从而提高了文本分类的精度。