针对命名实体识别的数据增强技术

近年来,深度学习方法被广泛地应用于命名实体识别任务中,并取得了良好的效果.但是主流的命名实体识别都是基于序列标注的方法,这类方法依赖于足够的高质量标注语料.然而序列数据的标注成本高昂,导致命名实体识别训练集规模往往较小,这严重地限制了命名实体识别模型的最终性能.为了在不增加人工成本的前提下扩大命名实体识别的训练集规模,本文分别提出了基于EDA(Easy Data Augmentation)、基于远程监督、基于Bootstrap(自展法)的命名实体识别数据增强技术.通过在本文给出的FIND-2019数据集上进行的实验表明,这几种数据增强技术及其它们的组合能够低成本地增加训练集的规模,从而显著地提升命名实体识别模型的性能.     

跨度语义增强的命名实体识别方法

针对命名实体识别方法存在字与字之间语义信息丢失、模型召回率不佳等问题,提出了一种跨度语义信息增强的命名实体识别方法。首先,使用ALBERT预训练语言模型提取文本中包含上下文信息的字符向量,并使用GloVe模型生成字符向量;其次,将两种向量进行拼接作为模型输入向量,对输入向量进行枚举拼接形成跨度信息矩阵;然后,使用多维循环神经网络和注意力网络对跨度信息矩阵进行运算,增强跨度之间的语义联系;最后,将跨度信息增强后的矩阵进行跨度分类以识别命名实体。实验表明：与传统的跨度方法相比该方法能够有效增强跨度之间的语义依赖特征,从而提升命名实体识别的召回率;该方法在ACE2005英文数据集上比传统的方法召回率提高了0.42%,并且取得了最高的F₁值。     

联合实体边界检测的命名实体识别方法

针对传统命名实体识别方法无法有效利用实体边界信息的问题,提出一种联合实体边界检测的命名实体识别方法,即将实体边界检测作为辅助任务,增强模型对实体边界的判断能力,进而提升模型对实体的识别效果。首先,利用Bert预训练语言模型对原始文本进行特征嵌入获取词向量,并引入自注意力机制增强词对上下文信息的利用;其次,在命名实体识别任务的基础上,添加实体边界检测辅助任务,增强模型对实体边界的识别能力;再次,对比联合实体边界检测的命名实体识别方法与基线方法的有效性,并对测试结果进行消融实验;最后,进行样例分析,分析损失权重β对实体边界检测的影响。实验结果表明,在英文社交媒体数据集Twitter-2015上,联合实体边界检测的命名实体识别方法相较于基线模型取得了更高的精准率、召回率和F1值,其中F1值达到了73.57%;并且,边界检测辅助任务提升了基线方法的检测效果。所提方法能有效利用实体边界信息,从而获得更好的实体识别效果,促进了人机交互系统的发展,对自然语言处理下游任务有重要意义。     

基于多头注意力机制字词联合的中文命名实体识别

针对现有基于字词联合的中文命名实体识别方法会引入冗余词汇干扰、模型网络结构复杂、难以迁移的问题,提出一种基于多头注意力机制字词联合的中文命名实体识别算法.算法采用多头注意力机制融合词汇边界信息,并通过分类融合BIE词集降低冗余词汇干扰.建立了多头注意力字词联合模型,包含字词匹配、多头注意力、融合等模块.与现有中文命名实体识别方法相比,本算法避免了设计复杂的序列模型,方便与现有基于字的中文命名实体识别模型结合.采用召回率、精确率以及F₁值作为评价指标,通过消融试验验证模型各个部分的效果.结果表明,本算法在MSRA和Weibo数据集上F₁值分别提升0.28、0.69,在Resume数据集上精确率提升0.07.     

基于分层标注的中文嵌套命名实体识别

中文命名实体识别在中文信息处理中扮演着重要的角色.在中文信息文本中,许多命名实体内部包含着嵌套实体.然而,已有研究大多聚焦在非嵌套实体识别,无法充分捕获嵌套实体之间的边界信息.采用分层标注方式进行嵌套命名实体识别(nested named entity recognition,NNER),将每层的实体识别解析为一个单独的任务,并通过Gate过滤机制来促进层级之间的信息交换.利用公开的1998年《人民日报》NNER语料进行了多组实验,验证了模型的有效性.实验结果表明,在不使用外部资源词典信息的情况下,该方法在《人民日报》数据集上的F1值达到了91.41%,有效提高了中文嵌套命名实体识别的效果.     

基于分层标注的中文嵌套命名实体识别

中文命名实体识别在中文信息处理中扮演着重要的角色. 在中文信息文本中, 许多命名实体内部包含着嵌套实体. 然而, 已有研究大多聚焦在非嵌套实体识别, 无法充分捕获嵌套实体之间的边界信息. 采用分层标注方式进行嵌套命名实体识别(nested named entity recognition, NNER), 将每层的实体识别解析为一个单独的任务, 并通过Gate过滤机制来促进层级之间的信息交换. 利用公开的1998年《人民日报》NNER语料进行了多组实验, 验证了模型的有效性. 实验结果表明, 在不使用外部资源词典信息的情况下, 该方法在《人民日报》数据集上的F1值达到了91.41%, 有效提高了中文嵌套命名实体识别的效果.     

融合领域词典嵌入的航空不安全事件命名实体识别

针对航空不安全事件领域命名实体识别任务,以航空安全信息周报为数据源,分析并构建航空不安全事件命名实体识别数据集和领域词典。为解决传统命名实体识别模型对于捕获领域实体边界性能较差的问题,基于BERT(bidirectional encoder representations from transformers)预训练语言模型提出融合领域词典嵌入的领域语义信息增强的方法。在自建数据集上进行多次对比实验,结果表明：所提出的方法可以进一步提升实体边界的识别率,相较于传统的双向长短期记忆网络-条件随机场(bi-directional long short term memory-conditional random field, BiLSTM-CRF)命名实体识别模型,性能提升约5%。     

基于对抗迁移的复合材料检测领域命名实体识别

命名实体识别(named entity recognition, NER)可整合复合材料检测领域相关数据精准提取关键实体信息,促进产业信息化,为行业发展提供技术支撑。针对复合材料检测领域专业名词过多及边界混淆等问题,提出了一种基于对抗训练(adversarial training)和BERT(bidirectional encoder representations from transformers)嵌入相结合的领域命名实体识别模型(BERT-AdBC)。首先,复合材料检测领域数据规模较小,BERT嵌入增强了领域迁移能力,通过融合字向量获取充分的语义表示;其次,领域语句繁杂冗长,引入自注意力机制结合双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)模型增强了上下文之间语义关系的获取;最后,对抗训练利用分词任务与实体识别任务的共享信息解决了边界混淆问题。实验结果表明,本文所提出的BERT-AdBC模型对复合材料检测领域实体识别的效果要优于传统模型,综合评价指标F₁最高提升6.48%。     

面向低资源命名实体识别的BiLSTM-Att-BCRF模型

在低资源场景下,由于受训练数据量少的限制,现有模型的参数不能拟合到预期效果,所以导致模型识别实体的性能不佳.该文提出一种融入伯努利分布(Bernoulli distribution)的新型损失函数,使模型能较好拟合数据.此外,该文在BiLSTM-CRF模型基础上融合多层字符特征信息和自注意力机制,并结合基于伯努利分布的新型损失函数,构建了BiLSTM-Att-BCRF模型.BiLSTM-Att-BCRF模型在20%的CONLL2003和20%的BC5CDR的数据集上,F₁值在BiLSTM-CRF模型基础上分别提升了7.00%和4.08%,能较好地适应低资源命名实体识别任务.     

基于BERT-BiGRU-CRF的电子简历命名实体识别

针对现有的中文电子简历命名实体识别任务中,模型在训练过程中出现字向量表示单一和无法较好地处理字的多义性问题,提出了一种基于BERT的中文电子简历命名实体识别模型。该模型将电子简历的文本数据通过BERT进行字符级编码,根据上下文语境丰富字的语义信息,有效解决了一词多义的问题;将得到的字向量输入到双向门控循环单元进行特征提取,获取文本的上下文特征;利用条件随机场进行解码并生成标签序列,得到命名实体。实验结果表明,该模型能够有效提高中文电子简历命名实体识别的准确率。     

基于ERNIE-BiGRU-CRF-FL的中文命名实体识别方法

目的 解决中文命名实体识别任务中存在的一词多义以及标签分类不均衡问题。方法 提出一种融合焦点损失(Focal Loss)函数的ERNIE-BiGRU-CRF-FL实体识别方法。使用ERNIE预训练模型获取动态词向量,解决一词多义问题;双向门控循环单元(BiGRU)捕捉双向语义信息;条件随机场(CRF)解码得到命名实体标签;同时引入Focal Loss对CRF进行优化,缓解序列标注中标签分类不均衡的问题。结果 经过在MSRA语料库中进行实验,ERNIE-BiGRU-CRF-FL模型的实体识别效果优于其它模型,其精确率、召回率和F₁值分别达到了94.45%、94.37%和94.41%。结论 ERNIE-BiGRU-CRF-FL模型能更好地识别出中文文本中的命名实体,具有一定的实用价值。     

基于BERT和多头注意力的中文命名实体识别方法

针对双向长短时记忆网络-条件随机场(bi-directional long short-term memory-conditional random field,BiLSTM-CRF)模型存在准确率低和向量无法表示上下文的问题，提出一种改进的中文命名实体识别模型。利用裁剪的双向编码器表征模型(bidirectional encoder representations from transformers,BERT)得到包含上下文信息的语义向量;输入双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)网络及多头自注意力层捕获序列的全局和局部特征;通过条件随机场(conditional random field,CRF)层进行序列解码标注，提取出命名实体。在人民日报和微软亚洲研究院(Microsoft research Asia,MSRA)数据集上的实验结果表明，改进模型在识别效果和速度方面都有一定提高;对BERT模型内在机理的分析表明，BERT模型主要依赖从低层和中层学习到的短语及语法信息完成命名实体识别(named entity recognition，NER)任务。     

多特征中文命名实体识别

命名实体识别任务是对文本中的实体进行定位，并将其分类至预定义的类别中.目前主流的中文命名实体识别的模型是基于字符的命名实体识别模型.该模型在使用句法特征之前，需先进行分词，不能很好的引入句子的句法信息.另外，基于字符的模型没有利用词典中的先验词典信息，以及中文偏旁部首蕴含的象形信息.针对上述问题，论文提出了融合句法和多粒度语义信息的多特征中文命名实体识别模型.实验证明论文模型相对目前主流模型有了较大的提高，同时论文还通过实验分析了各种特征对模型识别效果的影响.     

词典信息分层调整的中文命名实体识别方法

在中文命名实体识别任务中，字信息融合词汇信息能丰富文本特征，但一个字可能对应多个候选词汇，容易产生词汇冲突，融合无关词汇信息会影响模型的识别效果，对此提出了词典信息分层调整的中文命名实体识别方法。首先将所有潜在词语按照词语长度进行分层，通过高层词语反馈调整低层词语的权重来保留更有用的信息，以此缓解语义偏差问题和降低词汇冲突影响；然后将词汇信息拼接到字信息来增强文本特征表示。在Resume和Weibo数据集上的实验结果表明，本文方法与传统方法相比具有更优的效果。     

基于深度主动学习的信息安全领域命名实体识别研究

针对通用领域模型不能很好地解决信息安全领域的命名实体识别问题,提出一种基于字符特性,双向长短时记忆网络(Bi-LSTM)与条件随机场(CRF)相结合的信息安全领域命名实体识别方法.该方法不依赖于人工选取特征,通过神经网络模型对序列进行标注,再利用CRF对序列标签的相关性进行约束,提高序列标注的准确性.而且,针对信息安全领域标注数据样本不足的问题,采用主动学习方法,使用少量标注样本达到较好的序列标注效果.     

基于深度学习和多特征融合的中文电子病历实体识别研究

电子病历实体识别是医疗领域人工智能和医疗信息服务中非常关键的基础任务.为了更充分地挖掘电子病历中的实体语义知识以提升中文医疗实体识别效果,提出融入外部语义特征的中文电子病历实体识别模型.该模型首先利用语言模型word2vec将大规模的未标记文本生成具有语义特征的字符级向量,接着通过医疗语义资源的整合以及实体边界特征分析构建了医疗实体及特征库,将其与字符级向量相拼接以更好地挖掘序列信息,最后采用改进的Voting算法将深度学习结果与条件随机场(Conditional Random Fields,CRF)的结果加以整合来纠正标签偏置.实验表明,融入外部语义特征的改进模型的F值达到94. 06%,较CRF高出1. 55%.此外,还给出了模型最佳效果的各项参数.     

基于多粒度认知的命名实体识别方法

在数据匮乏的领域,命名实体识别效果受限于欠拟合的字词特征表达,引入常规的多任务学习方法可以有所改善,但需要额外的标注成本.针对这一问题,提出了一种基于多粒度认知的命名实体识别方法,在不产生额外标注成本的前提下,增强字特征信息,提高命名实体识别效果.该方法从多粒度认知理论出发,以BiLSTM和CRF为基础模型,将字粒度下的命名实体识别任务与句子全局粒度下的实体数量预测任务相联合,共同优化字嵌入表达.三个不同类型的数据集上的多组实验表明,引入多粒度认知的方法有效地提升了命名实体识别效果.     

基于双向GRU-CRF的中文包装产品实体识别

为了实现包装行业的信息自动抽取,需要对文本中的包装产品进行命名实体识别工作。设计了一种基于双向GRU-CRF的中文包装产品实体识别方法。以预训练的领域词向量为输入,通过双向GRU网络对上下文语义信息进行建模,并使用输出端的CRF层对最佳标签序列进行预测。将该模型与传统的序列标注模型以及循环神经网络模型在包装产品文本数据集上进行了对比,实验结果表明,本文模型具有较少人工特征干预、更高准确率和召回率等优点。     

裁定文书中企业破产事件的自动化抽取

提出了一种企业破产事件抽取框架,该框架可以从法律裁定书等卷宗资料中检测出相应的法律事件,并抽取出与事件相关的结构化要素信息.该框架结合从法院所获得的裁定书等卷宗信息,运用远程监督技术来构建模型训练数据;再通过命名实体识别技术对句级别的文书进行序列标注;最后结合自定义的事件触发词表与事件字典,运用事件抽取技术对法律文书进行事件识别,并给出对应事件的结构化信息.实验结果表明本框架能够取得较高的事件识别精度,是一种有效的企业破产事件抽取框架.     

基于实体信息和图神经网络的药物相互作用关系抽取

药物相互作用是指药物与药物之间相互促进或抑制.针对现有的药物关系抽取方法利用外部背景知识和自然语言处理工具导致错误传播和积累的问题，以及现有大多数研究在数据预处理阶段对药物实体进行盲化，忽略了有助于识别关系类别的目标药物实体信息的问题.论文提出了基于预训练生物医学语言模型和词汇图神经网络的药物相互作用关系抽取模型，该模型通过预训练语言模型获得句子的原始特征表示，在基于数据集构建的词汇图上进行卷积操作获得与句子相关的全局特征信息表示，最后与药物目标实体对特征进行拼接从而构建药物相互作用关系提取任务的特征表示，在获得丰富的全局特征信息的同时避免了使用自然语言处理工具和外部背景知识，提升模型的准确率.论文的模型在DDIExtraction 2013数据集上的F₁值达到了83.25%,优于目前最新方法2.35%.