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知识图谱信息抽取技术研究综述

期刊:计算机仿真

《知识图谱信息抽取技术研究综述》学术报告

作者及发表信息: 本文作者为北京信息科技大学计算机学院的苗琳、吴钰、刘旭红、刘秀磊团队,发表于《计算机仿真》2025年第42卷第9期,文章编号1006-9348(2025)09-0279-07。

研究主题: 本文系统综述了知识图谱(Knowledge Graph)构建中的核心环节——信息抽取(Information Extraction)技术,聚焦实体抽取(Entity Extraction)、关系抽取(Relation Extraction)和属性抽取(Attribute Extraction)三大基础任务,并对未来发展趋势提出展望。

主要观点与论据:

  1. 信息抽取技术的核心地位 文章指出在信息爆炸时代,知识图谱通过结构化语义表示成为管理海量数据的有效工具。通过分析非结构化数据中”实体-关系-实体”三元组和”实体-属性-值”三元组的构建过程,强调信息抽取作为知识图谱构建的第一步,其准确率直接影响后续知识融合、知识加工等环节的质量。研究引用BERT、GPT等预训练语言模型的应用案例,证明深度学习技术已显著提升信息抽取效率。

  2. 实体抽取技术进展 • 嵌套实体识别:通过构建实体矩阵(如GlobalPointer模型)和叠层式模型(如Lu等人的层级NER模型)解决传统CRF序列标注的局限。特别指出Luo引入图神经网络实现内外层实体信息双向交互,在OntoNotes中文数据集F1值达80%。 • 非连续实体问题:Wang等人将句子构造为分段图转化为最大团发现问题,Li等人通过关系分类判断片段连续性,实验证明可同步解决实体重叠问题。 • 中文特殊挑战:相比英文数据集F1值低约10%,微博等非正式文本因未登录词问题召回率显著下降。

  3. 关系抽取技术突破 • 重叠三元组:Wei提出的级联二元标记框架在NYT和WebNLG数据集达到SOTA效果,将关系视为实体对的离散标签。 • 文档级关系抽取:Nan使用结构化注意力捕获非局部交互,吴婷团队通过动态拓扑图解决长距离依赖,在DocRED数据集验证有效性。 • 小样本学习:潘理虎融合句法依存信息和维基百科语义,在FewRel1.0数据集提升效果;Wan结合多模态数据增强社会关系抽取。

  4. 属性抽取技术挑战 • 远程监督应用:马进团队利用百科表格数据构建人物属性表,结合BiLSTM-CRF模型完成抽取。 • 注意力机制改进:程梦团队引入情感词交互注意力,尉桢楷设计类卷积交互式注意力,在SemEval数据集验证模型有效性。 • 文本化简方法:吴呈提出Seq2Seq-RNN模型处理长难句,中文WikiEdit数据集显示其句法转换学习能力。

当前技术挑战: 1) 实体抽取中的边界界定(中文F1值较英文低10%)、类型混淆问题 2) 关系抽取的跨文档推理(平均F1约60%)、多元嵌套问题 3) 属性抽取的开放稀疏性(低频属性捕捉困难)、歧义性问题

未来发展趋势: 1) 跨领域低资源场景下的迁移学习 2) 数据集质量深度研究(如TACRED标注错误分析) 3) 与语言模型深度结合(BERT到XLNet的演进) 4) 多模态数据融合(视觉、听觉信息补充) 5) 非正式文本处理(社交媒体文本特征提取)

论文价值: 本文的价值体现在三方面:首先,系统梳理了2018-2025年间信息抽取关键技术进展,涵盖127篇中外文献;其次,首次对比分析了中文与英文数据集性能差异(10%的F1值差距);最后,提出多模态融合和非正式文本处理的前沿方向,为后续研究提供明确路径。特别指出远程监督方法在减少人工标注成本方面的工程应用价值,以及级联二元标记框架在工业级知识图谱构建中的实践意义。

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