基于混合神经网络的实体关系抽取方法研究

实体关系抽取是信息抽取领域的重要研究内容,对知识库的自动构建起着至关重要的作用。针对非结构化文本实体关系抽取存在上下文环境信息难以准确表征,致使现有抽取模型准确率不能满足实际应用需求的问题,该文提出了一种新型的实体关系抽取模型BiGRU-Att-PCNN。该模型是基于混合神经网络,首先,构建双向门控循环单元(BiGRU)以更好地获取文本序列中的上下文语序的相关信息;然后,采用注意力(Attention)机制来达到自动关注对关系影响力高的序列特征的目的;最后,通过采用分段卷积神经网络(PCNN),从调整后的序列中较好地学习到了相关的环境特征信息来进行关系抽取。该模型在公开的英文数据集SemEval 2010 Task 8上取得了86.71%的F₁值,实验表明,该方法表现出了较好的性能,为信息抽取领域实体关系的自动获取提供了新的方法支持。     

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。     

基于卷积循环神经网络的关系抽取

关系抽取是信息抽取领域一项十分具有挑战性的任务,用于将非结构化文本转化为结构化数据。近年来,卷积神经网络和循环神经网络等深度学习模型,被广泛应用于关系抽取的任务中,且取得了不错的效果。卷积网络和循环网络在该任务上各有优势,且存在一定的差异性。其中,卷积网络擅长局部特征提取,循环网络能够捕获序列整体信息。针对该现象,该文综合卷积网络抽取局部特征的优势和循环网络在时序依赖中的建模能力,提出了卷积循环神经网络(convolutional recurrent neural network,CRNN)。该模型分为三层: 首先针对关系实例抽取多粒度局部特征,然后通过聚合层融合不同粒度的特征,最后利用循环网络提取特征序列的整体信息。此外,该文还探究多种聚合策略对信息融合的增益,发现注意力机制对多粒度特征的融合能力最为突出。实验结果显示,CRNN优于主流的卷积神经网络和循环神经网络,在SemEval 2010 Task 8数据集上取得了86.52%的F₁值。     

基于CNN和双向LSTM融合的实体关系抽取

实体关系抽取旨在识别网络文本中的实体,并提取出文本中实体之间隐含的关系。研究表明,深度神经网络在实体关系抽取任务上具有可行性,并优于传统关系抽取方法。目前的关系抽取方法大都使用卷积神经网络（CNN）和长短期记忆神经网络（LSTM）,然而CNN只考虑连续词之间的相关性而忽略了非连续词之间的相关性。另外,LSTM虽然考虑了长距离词的相关性,但提取特征不够充分。针对这些问题,提出了一种CNN和LSTM结合的实体关系抽取方法,采用3种结合方法进行了实验,验证了该方法的有效性,在F1值上有一定的提升。     

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.     

基于深度学习的实体关系抽取方法研究

常用的神经网络,如卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN),在关系抽取任务中都表现出了很不错的效果。然而,卷积神经网络擅长捕获局部特征,但不太适合处理序列特征;传统的循环神经网络虽然可以有效提取长距离词之间的特征,但容易出现梯度消失或梯度爆炸问题。针对这些问题,提出了一种结合BiLSTM-CNN-Attention的混合神经网络模型。BiLSTM和CNN的结合使它们优劣互补,而Attention的引入能够突出实体间关系词在整个句子中的重要性。并且,在词嵌入层使用拼接词向量,克服了词向量单一表示的问题。实验结果表明,相比word2vec词向量,拼接词向量能够获取语义更丰富的词向量,使词向量的健壮性更强。与BiLSTM-CNN、CNN-Attention和BiLSTM-Attention模型相比,BiLSTM-CNN-Attention混合模型的准确率和F1值都有所提升。     

基于混合神经网络的实体和事件联合抽取方法

实体和事件抽取旨在从文本中识别出实体和事件信息并以结构化形式予以呈现。现有工作通常将实体抽取和事件抽取作为两个单独任务,忽略了这两个任务之间的紧密关系。实际上,事件和实体密切相关,实体往往在事件中充当参与者。该文提出了一种混合神经网络模型,同时对实体和事件进行抽取,挖掘两者之间的依赖关系。模型采用双向LSTM识别实体,并将在双向LSTM中获得的实体上下文信息进一步传递到结合了自注意力和门控卷积的神经网络来抽取事件。在英文ACE 2005语料库上的实验结果证明了该文方法优于目前最好的基准系统。     

采用自注意力机制和CNN融合的实体关系抽取

At present, the neural network model plays an important role in entity relationship extraction tasks. Features can be automatically extracted by a convolutional neural network, but it is limited because a fixed window size convolution kernel in a convolutional neural network is used to extract contextual semantic information of words in a sentence. Therefore, this paper proposes a new relational extraction method fusing self attention and convolutional neural network. The original word vector is calculated by the self attention mechanism to obtain the relationship between the words in the sequence. The input word vector expresses richer semantic information, which can make up for the deficiency of the automatic extraction features of the convolutional neural network. The experimental results on the SemEval 2010 Task 8 dataset show that, after adding the self attention mechanism, our model is beneficial to improve the entity relationship extraction effect.     

基于Multi-BiLSTM-Attention的关系抽取

在关系抽取任务中,单一的长短期记忆模型只能学习到某个特定维度的特征,而卷积神经网络可以利用多个卷积核学习不同维度特征.基于上述两个特点,该文提出了一种多层双向长短期记忆-注意力模型,该方法通过给长短期记忆模型设置不同大小的隐藏层,使其能自动从原始输入中抽取不同维度的、带依赖信息的抽象特征,并利用注意力机制捕获全局信息....     

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。     

采用多尺度注意力机制的远程监督关系抽取

针对目前大多数关系抽取模型中局部特征及全局特征利用不充分的缺点,该文提出一种采用多尺度注意力机制的远程监督关系抽取模型。在词语层面,通过在池化层构建权重矩阵来衡量词语与关系的相关程度,从而捕捉句子中重要的语义特征;在句子层面,采用注意力机制将预测关系与句子进行相关性比较,获得句子级别的重要信息。模型在NYT数据集上平均准确率达到78%,表明该模型能够有效地利用多尺度特征,并且提高远程关系抽取任务的准确率。     

基于Tree-based CNN的关系抽取

该文基于语法树和卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)构建了一种树形结构的卷积神经网络Tree-based CNN,以解决在关系抽取的任务中传统CNN对句法信息编码不足的问题。该文实验中,Tree-based CNN相对于CNN和LSTM,在关系抽取方面准确率分别提高了3%和5%。实验证明,Tree-based CNN在关系抽取任务中,可以同时具有CNN和LSTM的优势。     

基于最短依存路径和集成学习的化学物蛋白质关系抽取

化学物与蛋白质之间的相互作用关系抽取对精准医学和药物发现等方面的研究有着重要作用.该文提出了一种基于最短依存路径和注意力机制的双向LSTM模型,并将其应用于化学物蛋白质关系抽取.在特征上综合考虑了最短依存路径上的词性、位置和依存关系类型等.在BioCreative VI CHEMPROT任务上的实验表明,该方法在基于依...     

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.     

基于注意力与图卷积网络的关系抽取模型

针对关系抽取任务中句子依存树的信息利用率低和特征提取效果不佳的问题,提出了一种基于注意力引导的门控感知图卷积网络(Att-Gate-GCN)模型.首先,利用一种基于注意力机制的软剪枝策略,通过注意力机制为依存树中的边分配权重,以挖掘依存树中的有效信息,同时过滤无用信息;其次,构建一种门控感知图卷积网络(GCN)结构,通...     

基于集成学习方法的实体关系抽取

基于神经网络的实体关系抽取模型已经被证明了它的有效性, 但使用单一的神经网络模型在不同的输入条件下, 会表现出不同的结果, 性能不太稳定. 因此本文提出一种利用集成学习思想将多个单一模型集成为一个综合模型的方法. 该方法主要使用MLP (MultiLayer Perceptron)将两个单一模型Bi-LSTM (Bi-...     

基于BERT古文预训练模型的实体关系联合抽取

古汉语文本承载着丰富的历史和文化信息, 对这类文本进行实体关系抽取研究并构建相关知识图谱对于文化传承具有重要作用. 针对古汉语文本中存在大量生僻汉字、语义模糊和复义等问题, 提出了一种基于BERT古文预训练模型的实体关系联合抽取模型 (entity relation joint extraction model based on BERT-ancient-Chinese pre-trained model, JEBAC). 首先, 通过融合BiLSTM神经网络和注意力机制的BERT古文预训练模型 (BERT-ancient-Chinese pre-trained model integrated BiLSTM neural network and attention mechanism, BACBA), 识别出句中所有的subject实体和object实体, 为关系和object实体联合抽取提供依据. 接下来, 将subject实体的归一化编码向量与整个句子的嵌入向量相加, 以更好地理解句中subject实体的语义特征; 最后, 结合带有subject实体特征的句子向量和object实体的提示信息, 通过BACBA实现句中关系和object实体的联合抽取, 从而得到句中所有的三元组信息(subject实体, 关系, object实体). 在中文实体关系抽取DuIE2.0数据集和CCKS 2021的文言文实体关系抽取C-CLUE小样本数据集上, 与现有的方法进行了性能比较. 实验结果表明, 该方法在抽取性能上更加有效, F1值分别可达79.2%和55.5%.