通过利用标记边界(span boundaries)和参数依赖关系(argument dependencies)来提取文档级事件参数

《Neurocomputing》:Document-level event argument extraction by leveraging span boundaries and argument dependencies

【字体: 时间:2025年11月19日 来源:Neurocomputing 6.5

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  LSBAD方法通过边界区分模块和记忆增强子图匹配模块,解决文档级事件抽取中论据跨度边界识别困难和论据间依赖关系捕捉问题,实验表明在三个基准数据集上性能优于现有方法。

  在信息提取领域,事件论元抽取(Event Argument Extraction, EAE)是一项具有重要意义的任务。它旨在从非结构化的文本中识别出特定事件的论元及其对应的角色,从而生成结构化的数据表示。事件论元抽取通常包含两个核心子任务:论元识别和论元分类。论元识别的任务是检测与特定事件相关的所有论元片段,而论元分类则是确定每个识别出的论元在事件语境中所扮演的具体角色。然而,当前的EAE方法主要集中在句子层面,即假设事件描述集中在一个句子中,这种局限性在现实场景中显得不足。因为在实际应用中,事件往往跨越多个句子,甚至多个段落,特别是在新闻报道和政策分析等文档中,事件的完整描述通常需要综合多个信息片段才能准确理解。

为了应对这一挑战,研究人员提出了文档层面的事件论元抽取方法(Document-level Event Argument Extraction, DEAE),该方法不仅能够识别跨越多个句子的论元片段,还能够从整体事件结构出发,捕捉论元之间的相互依赖关系。然而,现有的DEAE方法在实现过程中仍面临两个主要问题:首先,如何在长文本中准确识别论元的边界;其次,如何在文档层面的数据中有效分类论元角色,同时考虑论元之间的复杂依赖关系。这些问题限制了模型在实际应用中的表现,特别是在处理具有长距离依赖或多个角色的论元时。

本文提出了一种名为LSBAD的新型DEAE方法,该方法通过引入边界判别性论元检测(Boundary Discriminative Span Detection, BDSD)和记忆增强的子图匹配(Memory-Augmented Subgraph Matching, MASM)两个关键模块,有效解决了上述挑战。LSBAD方法包含两个阶段:第一阶段是论元检测,第二阶段是论元分类。在第一阶段中,BDSD模块通过构建一个高区分度的论元边界特征空间,实现了对论元边界的精准识别。这种识别能力对于处理长文本中的论元尤其重要,因为传统方法往往难以有效区分论元的起始和结束位置,尤其是在论元跨度较长或存在重叠的情况下。

在第二阶段中,MASM模块通过动态更新机制,不断利用已提取的事件子图来丰富和优化事件本体图。这一过程不仅增强了模型在论元分类阶段的准确性,还使得论元之间的依赖关系得以捕捉和利用。通过这种方式,LSBAD能够在事件数据图中提取出完整的事件子图,从而生成结构化的数据表示。这种方法不仅提升了论元识别和分类的性能,还为事件论元抽取任务提供了一个更加全面和可靠的框架。

为了验证LSBAD方法的有效性,本文在三个广泛使用的DEAE基准数据集上进行了大量实验。实验结果表明,LSBAD在多个指标上均优于现有的先进方法,特别是在处理长距离依赖和相同角色分配的场景中。此外,本文还进行了消融实验和参数敏感性分析,以进一步验证各个模块对模型性能的贡献。实验结果不仅证明了LSBAD方法在技术上的优势,还为未来的研究提供了新的方向和思路。

LSBAD方法的提出,为解决文档层面事件论元抽取中的关键问题提供了新的视角。在传统的论元识别方法中,通常采用独立的模型来处理论元边界,这种方法在面对复杂场景时往往难以取得理想效果。而BDSD模块通过独立建模论元边界,使得论元识别更加精准,从而为后续的论元分类奠定了坚实的基础。同时,MASM模块通过构建事件数据图与事件本体图之间的节点对应关系,不仅提升了模型在论元分类阶段的准确性,还使得论元之间的依赖关系得以捕捉和利用。

在实际应用中,事件论元抽取不仅有助于信息的结构化处理,还能够为各种自然语言处理任务提供支持。例如,在信息检索、问答系统、知识图谱构建等领域,准确识别和分类事件论元能够提高系统的智能化水平。此外,LSBAD方法在处理具有多个角色的论元时表现出色,因为这种方法能够利用已提取的论元角色来辅助识别其他论元角色,从而提高整体的准确性。这种能力对于处理复杂事件结构尤为重要,因为事件通常由多个相互关联的论元组成,而这些论元之间可能存在多种依赖关系。

在实验过程中,本文不仅评估了LSBAD方法在多个数据集上的性能,还分析了其在不同场景下的表现。例如,在处理长距离依赖的论元时,LSBAD方法能够有效识别论元之间的关系,而传统方法往往难以做到这一点。在处理相同角色的论元时,LSBAD方法能够通过构建更全面的依赖关系,提高论元分类的准确性。这些实验结果不仅验证了LSBAD方法在技术上的可行性,还为未来的研究提供了新的思路和方向。

此外,本文还探讨了事件论元抽取任务中的关键挑战,包括论元边界的识别和论元之间的依赖关系建模。这些挑战不仅影响了模型的性能,还限制了其在实际应用中的潜力。通过引入BDSD和MASM模块,LSBAD方法在一定程度上解决了这些问题,使得事件论元抽取任务更加高效和准确。这种方法不仅提升了论元识别和分类的性能,还为事件论元抽取任务提供了一个更加全面和可靠的框架。

在实际应用中,事件论元抽取不仅有助于信息的结构化处理,还能够为各种自然语言处理任务提供支持。例如,在信息检索、问答系统、知识图谱构建等领域,准确识别和分类事件论元能够提高系统的智能化水平。此外,LSBAD方法在处理具有多个角色的论元时表现出色,因为这种方法能够利用已提取的论元角色来辅助识别其他论元角色,从而提高整体的准确性。这种能力对于处理复杂事件结构尤为重要,因为事件通常由多个相互关联的论元组成,而这些论元之间可能存在多种依赖关系。

总的来说,LSBAD方法在事件论元抽取任务中具有重要的应用价值。它不仅提升了论元识别和分类的性能,还为事件论元抽取任务提供了一个更加全面和可靠的框架。通过构建高区分度的论元边界特征空间和记忆增强的子图匹配机制,LSBAD方法在处理复杂事件结构时表现出色,能够有效识别和分类跨越多个句子的论元。这种方法的提出,为未来的研究提供了新的思路和方向,同时也为实际应用中的信息处理任务提供了有力的支持。
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