基于图神经网络的联合实体关系抽取

从非结构化文本中联合提取实体和关系是信息抽取中的一项重要任务。现有方法取得了可观的性能,但仍受到一些固有的限制,如错误传播、预测存在冗余性、无法解决关系重叠问题等。为此,提出一种基于图神经网络的联合实体关系抽取模型BSGB（BiLSTM+SDA-GAT+BiGCN）。BSGB分为两个阶段：第一阶段将语义依存分析扩展到语义依存图,提出融合语义依存图的图注意力网络（SDA-GAT）,通过堆叠BiLSTM和SDA-GAT提取句子序列和局部依赖特征,并进行实体跨度检测和初步的关系预测;第二阶段构建关系加权GCN,进一步建模实体和关系的交互,完成最终的实体关系三元组抽取。在NYT数据集上的实验结果表明,该模型F₁值达到了67.1%,对比在该数据集的基线模型提高了5.2%,对重叠关系的预测也有大幅改善。     

基于图注意力卷积神经网络的文档级关系抽取

关系抽取作为信息抽取的子任务,旨在从非结构化文本中抽取出便于处理的结构化知识,对于自动问答、知识图谱构建等下游任务至关重要。该文在文档级的关系抽取语料上开展工作,包括但不局限于传统的句子级关系抽取。为了解决文档级关系抽取中长距离依赖问题,并且对特征贡献度加以区分,该文将图卷积模型和多头注意力机制相融合构建了图注意力卷积模型。该模型通过多头注意力机制为同指、句法等信息构建的拓扑图构建动态拓扑图,然后使用图卷积模型和动态图捕获实体间的全局和局部依赖信息。该文分别在DocRED语料和自主扩展的ACE 2005语料上进行实验,与基准模型相比,基准模型上融入图注意力卷积的模型在两个数据集上的F₁值分别提升了2.03％和3.93％,实验结果表明了该方法的有效性。     

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.     

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。     

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。     

基于依存树增强的注意力模型的方面级情感分析

近年来的方面级情感分析研究尝试利用注意力机制与基于依存树的图卷积模型对上下文词和方面之间的依赖关系进行建模,然而,基于注意力机制的模型具有容易引入噪声信息的缺点,基于依存树的图模型则具有高度依赖于依存树解析质量、鲁棒性较差的缺点。为解决以上问题,探索一种将注意力机制与语法知识相结合的新方法,利用依存树和位置信息分别对注意力机制进行监督,设计并提出了一种用于方面级情感分析的依存树增强的注意力模型,能够更合理地利用语义和句法信息的同时减轻对依存树的依赖程度。在三个基准数据集上进行的实验验证了所提方法的有效性和可解释性。     

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.     

融入关系形式化概念的端到端三元组抽取

三元组抽取是知识学习、图谱构建的基础性工作。针对当前任务模型多存在实体识别与关系抽取语义关联不强、实体嵌套、关系重叠,以及既有概念知识关注不多等问题,融合形式化概念与神经网络模型,提出一种基于关系形式化概念的端到端三元组抽取方法。提出关系形式化概念标签,以统一实体与关系的语义表达,把实体识别问题转换为概念标签学习问题;将实体输入到关系形式化概念注意力模型,该注意力机制力图捕获关系主客体概念的连通内涵特征,即训练获得每个关系标签对应的主客体及它们上下文依存谓词的综合特征;通过多个关系分类器输出每对主客体的多关系标签,实现基于概念连通的多关系抽取;另外模型还可引入既有形式化概念的外延、内涵,以改善模型对语料标签的依赖,以及实体嵌套导致的标记难题。实验基于两份数据集,采用三种评价指标对模型性能进行评价分析。实验结果证明提出的模型在知识抽取上具有切实可行的效果,可改善实体嵌入、关系重叠问题。     

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...     

基于指针网络的实体与关系联合抽取方法

针对现有实体和关系联合抽取方法中存在的实体与关系依赖建模不足、实体发生重叠难以抽取其所涉及的多个关系的问题,设计了基于深度学习的联合抽取框架。首先针对依赖建模不足问题,从预训练语料中提取实体共现特征,建模了实体间的潜在语义关系和实体与关系之间的依赖关系。其次提出了新颖的指针标注方法,该标注方法可以通过指针表示关系类别,由于任一实体可以被多个指针指向,所以可以在一段文本中标注重叠的实体并抽取多个实体—关系三元组结果。最后,为了有效利用单词的丰富语义和指针之间依赖的信息,设计了一个标签感知注意力机制,融合了包括来自编码层的字词信息、相关的共现语义信息。与研究中前沿的联合提取方法相比,该方法在百度DuIE测试集上实现了F₁值的增加。通过实验结果表明指针标注方法在一定程度上可以解决实体重叠问题。     

融合依存信息的关系导向型实体关系抽取方法

中文实体关系抽取多以字符序列处理文本,存在字符语义表征不足、长字符序列语义遗忘等问题,制约了远距离实体的召回率,为此提出了一种融合依存句法信息的关系导向型抽取方法。输入层以字符序列和基于同义词表示的词序列为输入;编码端用长短时记忆网络(LSTM)进行文本编码,并加入全局依存信息,用于产生关系门的表示;解码端加入依存类型信息,并在关系门的作用下,用双向长短时记忆网络(BiLSTM)解码得到实体关系三元组。该方法在SanWen、FinRE、DuIE、IPRE中文数据集上的F₁值分别较基线方法提高5.84%、2.11%、2.69%和0.39%。消融实验表明,提出的全局依存信息和依存类型信息表示方法均可提升抽取性能,对长句和远距离实体的抽取性能也稳定地优于基线方法。     

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。     

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。     

基于知信图卷积神经网络的开放域知识图谱自动构建模型

解决多源知识对齐和知识冗余问题是在开放数据域自动构建知识图谱的关键。建立一种融合知信学习与深度学习的知识图谱自动构建模型。分析图卷积神经网络（GCN）模型与知信学习之间的理论联系,以先验知识与深度学习相结合的方式构建实体语义联合空间,将先验知识对模型的干预形式化,并利用自动编码器实现一个细粒度的实体对齐和关系抽取模型。同时,采用GCN与多头注意力相结合的方式,缓解因结构数据中多跳推理造成实体依赖信息丢失的影响。在开源数据集SemEval、FB15k和收集整理的MD数据集上的实验结果表明,该模型针对关系抽取、实体对齐和三元组抽取任务的F1值分别达到89.5%、86.6%和84.2%,较BERT-Softmax模型分别提升了0.3、2.4和0.3个百分点,具有更好的信息学习能力。     

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%。     

一个实体关系与事件抽取的通用模型

信息提取的目的是从自然语言文件中找到具体信息,现有研究在信息抽取的实体关系和事件抽取任务中仅解决事件论元重叠和实体关系重叠的问题,未考虑两个任务共有的角色重叠问题,导致抽取结果准确率降低。提出一个两阶段的通用模型用于完成实体关系抽取和事件抽取子任务。基于预训练语言模型RoBERTa的共享特征表示,分别对实体关系/事件类型和实体关系/事件论元进行预测。将传统抽取触发词任务转化为多标签抽取事件类型任务,利用多尺度神经网络进一步提取文本特征。在此基础上,通过抽取文本相关类型的事件论元,根据论元角色的重要性对损失函数重新加权,解决数据不平衡、实体关系抽取和事件抽取中共同存在论元角色重叠的问题。在千言数据集中事件抽取和关系抽取任务测试集上的实验验证了该模型的有效性,结果表明,该模型的F1值分别为83.1%和75.3%。     

基于预训练和多层次信息的中文人物关系抽取模型

关系抽取任务旨在从文本中抽取实体对之间的关系,是当前自然语言处理（NLP）领域的热门方向之一。针对中文人物关系抽取语料中语法结构复杂,无法有效学习文本语义特征的问题,提出一个基于预训练和多层次信息的中文人物关系抽取模型（CCREPMI）。该模型首先利用预训练模型较强的语义表征能力生成词向量,并将原始句子分成句子层次、实体层次和实体邻近层次分别进行特征提取,最终融合句子结构特征、实体含义以及实体与邻近词的依赖关系等信息进行关系分类预测。在中文人物关系数据集上的实验结果表明,该模型的精度达到81.5%,召回率达到82.3%,F1值达到81.9%,相比BERT和BERT-LSTM等基线模型有所提升。此外,该模型在SemEval2010-task8英文数据集上的F1值也达到了81.2%,表明它对英文语料具有一定的泛化能力。