基于上下文语义增强的实体关系联合抽取

基于span的联合抽取模型在实体和关系抽取（RE）任务中共享实体span的语义表示,能有效降低流水线模型带来的级联误差,但现有模型无法充分地将上下文信息融入实体和关系的表示中。针对上述问题,提出一个基于上下文语义增强的实体关系联合抽取（JERCE）模型。首先通过对比学习的方法获取句子级文本和实体间文本的语义特征表示;然后,将该表示加入实体和关系的表示中,对实体关系进行联合预测;最后,动态调整两个任务的损失以使联合模型的整体性能最优化。在公共数据集CoNLL04、ADE和ACE05上进行实验,结果显示JERCE模型与触发器感知记忆流框架（TriMF）相比,实体识别F1值分别提升了1.04、0.13和2.12个百分点,RE的F1值则分别提升了1.19、1.14和0.44个百分点。实验结果表明,JERCE模型可以充分获取上下文中的语义信息。     

基于Prompt学习的无监督关系抽取模型

无监督关系抽取旨在从无标签的自然语言文本中抽取实体之间的语义关系。目前，基于变分自编码器（VAE）架构的无监督关系抽取模型通过重构损失提供监督信号来训练模型，这为完成无监督关系抽取任务提供了新思路。针对此类模型无法有效地理解上下文信息、依赖数据集归纳偏置的问题，提出基于Prompt学习的无监督关系抽取（PURE）模型，其中包括关系抽取和链接预测两个模块。在关系抽取模块中设计了上下文感知的Prompt模板函数以融入上下文信息，并将无监督关系抽取任务转换为掩码预测任务，从而充分利用预训练阶段获得的知识完成关系抽取。在链接预测模块中则通过预测关系三元组中的缺失实体提供监督信号联合训练两个模块。在两个公开真实关系抽取数据集上进行了大量实验，得到的结果表明PURE模型能有效利用上下文信息并且不依赖数据集归纳偏置，相较于目前最优的基于VAE架构的模型UREVA(Variational Autoencoder-based Unsupervised Relation Extraction model)在NYT数据集上的B-cubed F1指标上提升了3.3个百分点。     

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...     

基于强化学习的实体关系联合抽取模型

针对现有的基于远程监督的实体和关系抽取方法存在着标签噪声问题，提出了一种基于强化学习的实体关系联合抽取方法。该模型有两个模块：句子选择器模块和实体关系联合抽取模块。首先，句子选择器模块选择没有标签噪声的高质量句子，将所选句子输入到实体关系联合抽取模型；然后，实体关系联合抽取模块采用序列标注方法对输入的句子进行预测，并向句子选择器模块提供反馈，指导句子选择器模块挑选高质量的句子；最后，句子选择器模块和实体关系联合抽取模块同时训练，将句子选择与序列标注一起优化。实验结果表明，该模型在实体关系联合抽取中的F1值为47.3%，与CoType为代表的联合抽取模型相比，所提模型的F1值提升了1%；与LINE为代表的串行模型相比，所提模型的F1值提升了14%。结果表明强化学习结合实体关系联合抽取模型能够有效地提高序列标注模型的F1值，其中句子选择器能有效地处理数据的噪声。     

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。     

基于图卷积网络的文本分割模型

文本分割的主要任务是将文本按照主题相关的原则划分为若干个相对独立的文本块。针对现有文本分割模型提取文本段落结构信息、语义相关性及上下文交互等细粒度特征的不足,提出了一种基于图卷积网络（GCN）的文本分割模型TS-GCN。首先,基于文本段落的结构信息与语义逻辑构建出文本图;然后,引入语义相似性注意力来捕获文本段落节点间的细粒度相关性,并借助GCN实现文本段落节点高阶邻域间的信息传递,以此增强模型多粒度提取文本段落主题特征表达的能力。将所提模型与目前常用作文本分割任务基准的代表模型CATS及其基础模型TLT-TS进行对比。实验结果表明在Wikicities数据集上,TS-GCN在未增加任何辅助模块的情况下比TLT-TS的评价指标Pk值下降了0.08个百分点;在Wikielements数据集上,相较于CATS和TLT-TS,所提模型的Pk值分别下降了0.38个百分点和2.30个百分点,可见TLT-TS取得了较好的分割效果。     

文档级实体关系抽取方法研究综述

实体关系抽取作为文本挖掘和信息抽取的核心任务,意图从自然语言文本中识别并判定实体对之间存在的特定关系,为智能检索、语义分析等提供了基础支持,有助于提高搜索效率,是自然语言处理领域中的研究热点。相比从单句中进行抽取,文档中包含了更加丰富的实体关系语义,因此近年来很多新的抽取方法纷纷将研究重点从句子层次转移到文档层次,并取得了丰富的研究成果。文中系统地总结了近年来文档级实体关系抽取的主流方法和研究进展。首先概述了文档级关系抽取问题及面临的挑战,然后从基于序列、基于图和基于预训练语言模型3个方面介绍多种文档级关系抽取方法,最后对各种方法使用的数据集及实验进行对比分析,并对未来可能的研究方向进行了探讨和展望。     

基于实体注意力和负训练的远程监督噪声过滤方法

远程监督关系抽取可以在非人工标注条件下自动构建数据集,但同时会产生错误标注。针对错误标注问题,提出一种基于实体注意力和负训练的远程监督噪声过滤方法。首先使用BERT预训练语言模型或双向长短期记忆（BiLSTM）神经网络提取句子和实体的特征,然后通过计算实体和句子中每个词之间的相关性,作为头实体和尾实体的注意力权重,接着使用负训练的方式准确捕获噪声数据的关键特征,最后通过基于预测值的动态阈值函数过滤噪声数据,并根据样本的最大预测值对过滤出的噪声数据重新进行正确标注。在人工智能领域数据集上进行实验：所提方法在使用BERT预训练语言模型提取句子和实体特征时,相比SENTBERT,F1值获得了2.23个百分点的提升;当使用BiLSTM提取句子和实体特征时,相比SENTBiLSTM,F1值获得了2.53个百分点的提升。实验结果验证了所提方法能更有效地过滤远程监督产生的噪声数据。     

基于深度神经网络和自注意力机制的医学实体关系抽取

随着医学信息化的推进,医学领域已经积累了海量的非结构化文本数据,如何从这些医学文本中挖掘出有价值的信息,是医学行业和自然语言处理领域的研究热点.随着深度学习的发展,深度神经网络被逐步应用到关系抽取任务中,其中"recurrent+CNN"网络框架成为了医学实体关系抽取任务中的主流模型.但由于医学文本存在实体分布密度较高、实体之间的关系交错互联等问题,使得"recurrent+CNN"网络框架无法深入挖掘医学文本语句的语义特征.基于此,在"recurrent+CNN"网络框架基础之上,提出一种融合多通道自注意力机制的中文医学实体关系抽取模型,包括:1)利用BLSTM捕获文本句子的上下文信息;2)利用多通道自注意力机制深入挖掘句子的全局语义特征;3)利用CNN捕获句子的局部短语特征.通过在中文医学文本数据集上进行实验,验证了该模型的有效性,其精确率、召回率和F1值与主流的模型相比均有提高.     

基于头实体注意力的实体关系联合抽取方法

实体关系抽取是构建大规模知识图谱及各种信息抽取任务的关键步骤。基于预训练语言模型,提出基于头实体注意力的实体关系联合抽取方法。该方法采用卷积神经网络（CNN）提取头实体关键信息,并采用注意力机制捕获头实体与尾实体之间的依赖关系,构建了基于头实体注意力的联合抽取模型（JSA）。在公共数据集纽约时报语料库（NYT）和采用远程监督方法构建的人工智能领域数据集上进行实验,所提模型的F1值相较于级联二元标记框架（CasRel）分别获得了1.8和8.9个百分点的提升。     

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。     

面向领域实体关系联合抽取的标注方法

针对传统实体关系标注方法存在效率低下、错误传播、实体冗余等问题,对于某些领域语料中存在“一实体（主实体）同时与多个实体之间存在重叠关系”的特点,提出一种面向领域实体关系联合抽取的新标注方法。首先,将主实体标注为一个固定标签,将文本中与主实体存在关系的其他每个实体标注为对应实体对间的关系类型,这种对实体和关系进行同步标注的方式节省了至少一半的标注成本;然后,直接对三元组进行建模,而不是分别对实体和关系进行建模,通过标签匹配和映射即可获取三元组数据,从而缓解重叠关系抽取、实体冗余以及错误传播等问题;最后,以作物病虫害领域为例进行实验,测试了来自转换器的双向编码器表征量（BERT）-双向长短期记忆网络（BiLSTM）+条件随机场（CRF）端到端模型在1 619条作物病虫害文档的数据集上的性能。实验结果表明该模型的F1值比基于传统标注方式+BERT模型的流水线方法提高了47.83个百分点;与基于新标注方式+BiLSTM+CRF模型、卷积神经网络（CNN）+BiLSTM+CRF等经典模型的联合学习方法相比,该模型的F1值分别提高了9.55个百分点和10.22个百分点,验证了所提标注方法和模型的有效性。     

基于交互自注意力的文档级化学物质诱导疾病关系抽取

从生物医学文献中提取化学物质诱导疾病关系对疾病治疗和药物开发具有重要意义,然而现有化学物质诱导疾病关系抽取方法忽略了整篇文档里不同句子的实体语义信息,因此不足以捕获完整的文档级语义信息,导致抽取效果不佳。该文揭示一种结合标题、摘要和最短依赖路径的交互自注意力机制,提出基于语义信息交互学习的化学物质诱导疾病关系抽取方法。该方法可增强文档的语义表示,并通过语义信息交互获取文档的完整语义。在CDR语料上的实验结果表明,采用交互自注意力学到的交互语义信息对于抽取文档级化学物质诱导疾病关系具有较好的促进作用。     

基于实体层次结构的文档级别关系抽取

针对目前文档级别关系抽取主要关注实体间的逻辑推理，未充分利用实体间的层次语义信息问题，提出一种基于实体层次结构的文档级别关系抽取模型。考虑多句文本中实体间的交互，将实体构建为文档图并使用图卷积神经进行信息传播；通过实体间的上下位关联构建实体层次树，使用注意力机制将层次语义信息融入实体；为降低模型对实体表面信息的关注，使用实体类型对实体词进行替换。实验结果表明，在大规模文档级别关系抽取数据集上实体语义信息增强的方案能够有效提高文档级别关系抽取的效果。     

基于U-Net的多尺度特征增强视网膜血管分割算法

针对传统视网膜血管分割算法存在血管分割精度低和病灶区域误分割等缺点,提出一种基于U-Net的多尺度特征增强视网膜血管分割算法（MFEU-Net）。首先,为解决梯度消失问题,设计一种改进的特征信息增强残差模块（FIE-RM）替代U-Net的卷积块;其次,为扩大感受野并提高对血管信息特征的抽取能力,在U-Net的底部引入多尺度密集空洞卷积模块;最后,为减少编解码过程中的信息损失,在U-Net的跳跃连接处构建多尺度通道增强模块。在DRIVE(Digital Retinal Images for Vessel Extraction)和CHASE＿DB1数据集上的实验结果表明,与在视网膜血管分割方面表现次优的算法CS-Net(Channel and Spatial attention Network)相比,MFEU-Net的F1分数分别提高了0.35和1.55个百分点,曲线下面积（AUC）分别提高了0.34和1.50个百分点,这验证了MFEU-Net可以有效提高对视网膜血管分割的准确性和鲁棒性。     

一种基于span的实体和关系联合抽取方法

基于span的联合抽取模型在命名实体识别和关系抽取上取得了优异的效果。这些模型将文本span作为候选实体,并将span元组视为候选关系元组。span的语义表示在实体识别和关系分类中共享。然而现有基于span的模型无法很好地捕获这些候选实体和关系的语义,为了解决这些问题,提出了一种融合attention机制的span的联合抽取模型。特别地,attention用于计算相关语义表示,包括span特定特征语义表示和句子上下文的语义表示。实验结果表明,所提出的模型优于以前的模型,并在ACE2005、CoNLL2004和ADE 3个基准数据集上达到了当前最优的结果。     

面向中文文学作品的长文本人物关系抽取

实体关系抽取作为信息抽取领域内的重要研究方向,其目的是把无结构或半结构的自然语言文本中所蕴含的实体之间的语义关系抽取成结构化的关系三元组。人物关系抽取是实体关系抽取的细粒度分支,以往的实体关系抽取研究多针对来自新闻或百科的英文短句语料,对于中文文学作品的人物关系抽取的研究刚刚起步。该文针对中长篇中文文学作品的特点,首先引入对抗性学习框架来训练句子级的噪声分类器以降低数据集中人物关系数据噪声,并在此基础上构建了人物关系的分类模型MF-CRC。分类模型首先基于预训练模型BERT抽取文本内容的基本语义特征,并采用BiLSTM模型进行深层语义特征的获取,然后根据中文用语习惯抽取了中文人物姓氏、性别与关系指示特征并进行嵌入表示,最后基于多维特征融合完成了人物关系分类模型的训练。该文选用名著《平凡的世界》《人生》和《白鹿原》为研究对象,首次构建了三个通用的面向中文文学作品的人物关系标签数据集,并在这些数据集上进行对比实验及消融实验。结果表明,该文MF-CFC模型效果高于其他对比模型,分别在Micro-F₁和Macro-F₁指标上比SOTA模型高出1.92...     

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。