Data-efficient methods for information extraction

Strukturierte Wissensrepräsentationssysteme wie Wissensdatenbanken oder Wissensgraphen bieten Einblicke in Entitäten und Beziehungen zwischen diesen Entitäten in der realen Welt. Solche Wissensrepräsentationssysteme können in verschiedenen Anwendungen der natürlichen Sprachverarbeitung eingesetzt werden, z. B. bei der semantischen Suche, der Beantwortung von Fragen und der Textzusammenfassung. Es ist nicht praktikabel und ineffizient, diese Wissensrepräsentationssysteme manuell zu befüllen. In dieser Arbeit entwickeln wir Methoden, um automatisch benannte Entitäten und Beziehungen zwischen den Entitäten aus Klartext zu extrahieren. Unsere Methoden können daher verwendet werden, um entweder die bestehenden unvollständigen Wissensrepräsentationssysteme zu vervollständigen oder ein neues strukturiertes Wissensrepräsentationssystem von Grund auf zu erstellen. Im Gegensatz zu den gängigen überwachten Methoden zur Informationsextraktion konzentrieren sich unsere Methoden auf das Szenario mit wenigen Daten und erfordern keine große Menge an kommentierten Daten. Im ersten Teil der Arbeit haben wir uns auf das Problem der Erkennung von benannten Entitäten konzentriert. Wir haben an der gemeinsamen Aufgabe von Bacteria Biotope 2019 teilgenommen. Die gemeinsame Aufgabe besteht darin, biomedizinische Entitätserwähnungen zu erkennen und zu normalisieren. Unser linguistically informed Named-Entity-Recognition-System besteht aus einem Deep-Learning-basierten Modell, das sowohl verschachtelte als auch flache Entitäten extrahieren kann; unser Modell verwendet mehrere linguistische Merkmale und zusätzliche Trainingsziele, um effizientes Lernen in datenarmen Szenarien zu ermöglichen. Unser System zur Entitätsnormalisierung verwendet String-Match, Fuzzy-Suche und semantische Suche, um die extrahierten benannten Entitäten mit den biomedizinischen Datenbanken zu verknüpfen. Unser System zur Erkennung von benannten Entitäten und zur Entitätsnormalisierung erreichte die niedrigste Slot-Fehlerrate von 0,715 und belegte den ersten Platz in der gemeinsamen Aufgabe. Wir haben auch an zwei gemeinsamen Aufgaben teilgenommen: Adverse Drug Effect Span Detection (Englisch) und Profession Span Detection (Spanisch); beide Aufgaben sammeln Daten von der Social Media Plattform Twitter. Wir haben ein Named-Entity-Recognition-Modell entwickelt, das die Eingabedarstellung des Modells durch das Stapeln heterogener Einbettungen aus verschiedenen Domänen verbessern kann; unsere empirischen Ergebnisse zeigen komplementäres Lernen aus diesen heterogenen Einbettungen. Unser Beitrag belegte den 3. Platz in den beiden gemeinsamen Aufgaben. Im zweiten Teil der Arbeit untersuchten wir Strategien zur Erweiterung synthetischer Daten, um ressourcenarme Informationsextraktion in spezialisierten Domänen zu ermöglichen. Insbesondere haben wir backtranslation an die Aufgabe der Erkennung von benannten Entitäten auf Token-Ebene und der Extraktion von Beziehungen auf Satzebene angepasst. Wir zeigen, dass die Rückübersetzung sprachlich vielfältige und grammatikalisch kohärente synthetische Sätze erzeugen kann und als wettbewerbsfähige Erweiterungsstrategie für die Aufgaben der Erkennung von benannten Entitäten und der Extraktion von Beziehungen dient. Bei den meisten realen Aufgaben zur Extraktion von Beziehungen stehen keine kommentierten Daten zur Verfügung, jedoch ist häufig ein großer unkommentierter Textkorpus vorhanden. Bootstrapping-Methoden zur Beziehungsextraktion können mit diesem großen Korpus arbeiten, da sie nur eine Handvoll Startinstanzen benötigen. Bootstrapping-Methoden neigen jedoch dazu, im Laufe der Zeit Rauschen zu akkumulieren (bekannt als semantische Drift), und dieses Phänomen hat einen drastischen negativen Einfluss auf die endgültige Genauigkeit der Extraktionen. Wir entwickeln zwei Methoden zur Einschränkung des Bootstrapping-Prozesses, um die semantische Drift bei der Extraktion von Beziehungen zu minimieren. Unsere Methoden nutzen die Graphentheorie und vortrainierte Sprachmodelle, um verrauschte Extraktionsmuster explizit zu identifizieren und zu entfernen. Wir berichten über die experimentellen Ergebnisse auf dem TACRED-Datensatz für vier Relationen. Im letzten Teil der Arbeit demonstrieren wir die Anwendung der Domänenanpassung auf die anspruchsvolle Aufgabe der mehrsprachigen Akronymextraktion. Unsere Experimente zeigen, dass die Domänenanpassung die Akronymextraktion in wissenschaftlichen und juristischen Bereichen in sechs Sprachen verbessern kann, darunter auch Sprachen mit geringen Ressourcen wie Persisch und Vietnamesisch.The structured knowledge representation systems such as knowledge base or knowledge graph can provide insights regarding entities and relationship(s) among these entities in the real-world, such knowledge representation systems can be employed in various natural language processing applications such as semantic search, question answering and text summarization. It is infeasible and inefficient to manually populate these knowledge representation systems. In this work, we develop methods to automatically extract named entities and relationships among the entities from plain text and hence our methods can be used to either complete the existing incomplete knowledge representation systems to create a new structured knowledge representation system from scratch. Unlike mainstream supervised methods for information extraction, our methods focus on the low-data scenario and do not require a large amount of annotated data. In the first part of the thesis, we focused on the problem of named entity recognition. We participated in the shared task of Bacteria Biotope 2019, the shared task consists of recognizing and normalizing the biomedical entity mentions. Our linguistically informed named entity recognition system consists of a deep learning based model which can extract both nested and flat entities; our model employed several linguistic features and auxiliary training objectives to enable efficient learning in data-scarce scenarios. Our entity normalization system employed string match, fuzzy search and semantic search to link the extracted named entities to the biomedical databases. Our named entity recognition and entity normalization system achieved the lowest slot error rate of 0.715 and ranked first in the shared task. We also participated in two shared tasks of Adverse Drug Effect Span detection (English) and Profession Span Detection (Spanish); both of these tasks collect data from the social media platform Twitter. We developed a named entity recognition model which can improve the input representation of the model by stacking heterogeneous embeddings from a diverse domain(s); our empirical results demonstrate complementary learning from these heterogeneous embeddings. Our submission ranked 3rd in both of the shared tasks. In the second part of the thesis, we explored synthetic data augmentation strategies to address low-resource information extraction in specialized domains. Specifically, we adapted backtranslation to the token-level task of named entity recognition and sentence-level task of relation extraction. We demonstrate that backtranslation can generate linguistically diverse and grammatically coherent synthetic sentences and serve as a competitive augmentation strategy for the task of named entity recognition and relation extraction. In most of the real-world relation extraction tasks, the annotated data is not available, however, quite often a large unannotated text corpus is available. Bootstrapping methods for relation extraction can operate on this large corpus as they only require a handful of seed instances. However, bootstrapping methods tend to accumulate noise over time (known as semantic drift) and this phenomenon has a drastic negative impact on the final precision of the extractions. We develop two methods to constrain the bootstrapping process to minimise semantic drift for relation extraction; our methods leverage graph theory and pre-trained language models to explicitly identify and remove noisy extraction patterns. We report the experimental results on the TACRED dataset for four relations. In the last part of the thesis, we demonstrate the application of domain adaptation to the challenging task of multi-lingual acronym extraction. Our experiments demonstrate that domain adaptation can improve acronym extraction within scientific and legal domains in 6 languages including low-resource languages such as Persian and Vietnamese

Self-supervised learning in natural language processing

Most natural language processing (NLP) learning algorithms require labeled data. While this is given for a select number of (mostly English) tasks, the availability of labeled data is sparse or non-existent for the vast majority of use-cases. To alleviate this, unsupervised learning and a wide array of data augmentation techniques have been developed (Hedderich et al., 2021a). However, unsupervised learning often requires massive amounts of unlabeled data and also fails to perform in difficult (low-resource) data settings, i.e., if there is an increased distance between the source and target data distributions (Kim et al., 2020). This distributional distance can be the case if there is a domain drift or large linguistic distance between the source and target data. Unsupervised learning in itself does not exploit the highly informative (labeled) supervisory signals hidden in unlabeled data. In this dissertation, we show that by combining the right unsupervised auxiliary task (e.g., sentence pair extraction) with an appropriate primary task (e.g., machine translation), self-supervised learning can exploit these hidden supervisory signals more efficiently than purely unsupervised approaches, while functioning on less labeled data than supervised approaches. Our self-supervised learning approach can be used to learn NLP tasks in an efficient manner, even when the amount of training data is sparse or the data comes with strong differences in its underlying distribution, e.g., stemming from unrelated languages. For our general approach, we applied unsupervised learning as an auxiliary task to learn a supervised primary task. Concretely, we have focused on the auxiliary task of sentence pair extraction for sequence-to-sequence primary tasks (i.e., machine translation and style transfer) as well as language modeling, clustering, subspace learning and knowledge integration for primary classification tasks (i.e., hate speech detection and sentiment analysis). For sequence-to-sequence tasks, we show that self-supervised neural machine translation (NMT) achieves competitive results on high-resource language pairs in comparison to unsupervised NMT while requiring less data. Further combining self-supervised NMT with unsupervised NMT-inspired augmentation techniques makes the learning of low-resource (similar, distant and unrelated) language pairs possible. Further, using our self-supervised approach, we show how style transfer can be learned without the need for parallel data, generating stylistic rephrasings of highest overall performance on all tested tasks. For sequence-to-label tasks, we underline the benefit of auxiliary task-based augmentation over primary task augmentation. An auxiliary task that showed to be especially beneficial to the primary task performance was subspace learning, which led to impressive gains in (cross-lingual) zero-shot classification performance on similar or distant target tasks, also on similar, distant and unrelated languages.Die meisten Lernalgorithmen der Computerlingistik (CL) benötigen gelabelte Daten. Diese sind zwar für eine Auswahl an (hautpsächlich Englischen) Aufgaben verfügbar, für den Großteil aller Anwendungsfälle sind gelabelte Daten jedoch nur spärrlich bis gar nicht vorhanden. Um dem gegenzusteuern, wurde eine große Auswahl an Techniken entwickelt, welche sich das unüberwachte Lernen oder Datenaugmentierung zu eigen machen (Hedderich et al., 2021a). Unüberwachtes Lernen benötigt jedoch massive Mengen an ungelabelten Daten und versagt, wenn es mit schwierigen (resourcenarmen) Datensituationen konfrontiert wird, d.h. wenn eine größere Distanz zwischen der Quellen- und Zieldatendistributionen vorhanden ist (Kim et al., 2020). Eine distributionelle Distanz kann zum Beispiel der Fall sein, wenn ein Domänenunterschied oder eine größere sprachliche Distanz zwischen der Quellenund Zieldaten besteht. Unüberwachtes Lernen selbst nutzt die hochinformativen (gelabelten) Überwachungssignale, welche sich in ungelabelte Daten verstecken, nicht aus. In dieser Dissertation zeigen wir, dass selbstüberwachtes Lernen, durch die Kombination der richtigen unüberwachten Hilfsaufgabe (z.B. Satzpaarextraktion) mit einer passenden Hauptaufgabe (z.B. maschinelle Übersetzung), diese versteckten Überwachsungssignale effizienter ausnutzen kann als pure unüberwachte Lernalgorithmen, und dabei auch noch weniger gelabelte Daten benötigen als überwachte Lernalgorithmen. Unser selbstüberwachter Lernansatz erlaubt es uns, CL Aufgaben effizient zu lernen, selbst wenn die Trainingsdatenmenge spärrlich ist oder die Daten mit starken distributionellen Differenzen einher gehen, z.B. weil die Daten von zwei nicht verwandten Sprachen stammen. Im Generellen haben wir unüberwachtes Lernen als Hilfsaufgabe angewandt um eine überwachte Hauptaufgabe zu erlernen. Konkret haben wir uns auf Satzpaarextraktion als Hilfsaufgabe für Sequenz-zu-Sequenz Hauptaufgaben (z.B. maschinelle Übersetzung und Stilübertragung) konzentriert sowohl als auch Sprachmodelierung, Clustern, Teilraumlernen und Wissensintegration zum erlernen von Klassifikationsaufgaben (z.B. Hassredenidentifikation und Sentimentanalyse). Für Sequenz-zu-Sequenz Aufgaben zeigen wir, dass selbstüberwachte maschinelle Übersetzung (MÜ) im Vergleich zur unüberwachten MÜ wettbewerbsfähige Ergebnisse auf resourcenreichen Sprachpaaren erreicht und währenddessen weniger Daten zum Lernen benötigt. Wenn selbstüberwachte MÜ mit Augmentationstechniken, inspiriert durch unüberwachte MÜ, kombiniert wird, wird auch das Lernen von resourcenarmen (ähnlichen, entfernt verwandten und nicht verwandten) Sprachpaaren möglich. Außerdem zeigen wir, wie unser selbsüberwachter Lernansatz es ermöglicht Stilübertragung ohne parallele Daten zu erlernen und dabei stylistische Umformulierungen von höchster Qualität auf allen geprüften Aufgaben zu erlangen. Für Sequenz-zu-Label Aufgaben unterstreichen wir den Vorteil, welchen hilfsaufgabenseitige Augmentierung über hauptaufgabenseitige Augmentierung hat. Eine Hilfsaufgabe welche sich als besonders hilfreich für die Qualität der Hauptaufgabe herausstellte ist das Teilraumlernen, welches zu beeindruckenden Leistungssteigerungen für (sprachübergreifende) zero-shot Klassifikation ähnlicher und entfernter Zielaufgaben (auch für ähnliche, entfernt verwandte und nicht verwandte Sprachen) führt

Effective distant supervision for end-to-end knowledge base population systems

The growing amounts of textual data require automatic methods for structuring relevant information so that it can be further processed by computers and systematically accessed by humans. The scenario dealt with in this dissertation is known as Knowledge Base Population (KBP), where relational information about entities is retrieved from a large text collection and stored in a database, structured according to a pre-specified schema. Most of the research in this dissertation is placed in the context of the KBP benchmark of the Text Analysis Conference (TAC KBP), which provides a test-bed to examine all steps in a complex end-to-end relation extraction setting. In this dissertation a new state of the art for the TAC KBP benchmark was achieved by focussing on the following research problems: (1) The KBP task was broken down into a modular pipeline of sub-problems, and the most pressing issues were identified and quantified at all steps. (2) The quality of semi-automatically generated training data was increased by developing noise-reduction methods, decreasing the influence of false-positive training examples. (3) A focus was laid on fine-grained entity type modelling, entity expansion, entity matching and tagging, to maintain as much recall as possible on the relational argument level. (4) A new set of effective methods for generating training data, encoding features and training relational classifiers was developed and compared with previous state-of-the-art methods.Die wachsende Menge an Textdaten erfordert Methoden, relevante Informationen so zu strukturieren, dass sie von Computern weiterverarbeitet werden können, und dass Menschen systematisch auf sie zugreifen können. Das in dieser Dissertation behandelte Szenario ist unter dem Begriff Knowledge Base Population (KBP) bekannt. Hier werden relationale Informationen über Entitäten aus großen Textbeständen automatisch zusammengetragen und gemäß einem vorgegebenen Schema strukturiert. Ein Großteil der Forschung der vorliegenden Dissertation ist im Kontext des TAC KBP Vergleichstests angesiedelt. Dieser stellt ein Testumfeld dar, um alle Schritte eines anfragebasierten Relationsextraktions-Systems zu untersuchen. Die in der vorliegenden Dissertation entwickelten Verfahren setzen einen neuen Standard für TAC KBP. Dies wurde durch eine Schwerpunktsetzung auf die folgenden Forschungsfragen erreicht: Erstens wurden die wichtigsten Unterprobleme von KBP identifiziert und die jeweiligen Effekte genau quantifiziert. Zweitens wurde die Qualität von halbautomatischen Trainingsdaten durch Methoden erhöht, die den Einfluss von falsch positiven Trainingsbeispielen verringern. Drittens wurde ein Schwerpunkt auf feingliedrige Typmodellierung, die Expansion von Entitätennamen und das Auffinden von Entitäten gelegt, um eine größtmögliche Abdeckung von relationalen Argumenten zu erreichen. Viertens wurde eine Reihe von neuen leistungsstarken Methoden entwickelt und untersucht, um Trainingsdaten zu erzeugen, Klassifizierungsmerkmale zu kodieren und relationale Klassifikatoren zu trainieren

Effective distant supervision for end-to-end knowledge base population systems

The growing amounts of textual data require automatic methods for structuring relevant information so that it can be further processed by computers and systematically accessed by humans. The scenario dealt with in this dissertation is known as Knowledge Base Population (KBP), where relational information about entities is retrieved from a large text collection and stored in a database, structured according to a pre-specified schema. Most of the research in this dissertation is placed in the context of the KBP benchmark of the Text Analysis Conference (TAC KBP), which provides a test-bed to examine all steps in a complex end-to-end relation extraction setting. In this dissertation a new state of the art for the TAC KBP benchmark was achieved by focussing on the following research problems: (1) The KBP task was broken down into a modular pipeline of sub-problems, and the most pressing issues were identified and quantified at all steps. (2) The quality of semi-automatically generated training data was increased by developing noise-reduction methods, decreasing the influence of false-positive training examples. (3) A focus was laid on fine-grained entity type modelling, entity expansion, entity matching and tagging, to maintain as much recall as possible on the relational argument level. (4) A new set of effective methods for generating training data, encoding features and training relational classifiers was developed and compared with previous state-of-the-art methods.Die wachsende Menge an Textdaten erfordert Methoden, relevante Informationen so zu strukturieren, dass sie von Computern weiterverarbeitet werden können, und dass Menschen systematisch auf sie zugreifen können. Das in dieser Dissertation behandelte Szenario ist unter dem Begriff Knowledge Base Population (KBP) bekannt. Hier werden relationale Informationen über Entitäten aus großen Textbeständen automatisch zusammengetragen und gemäß einem vorgegebenen Schema strukturiert. Ein Großteil der Forschung der vorliegenden Dissertation ist im Kontext des TAC KBP Vergleichstests angesiedelt. Dieser stellt ein Testumfeld dar, um alle Schritte eines anfragebasierten Relationsextraktions-Systems zu untersuchen. Die in der vorliegenden Dissertation entwickelten Verfahren setzen einen neuen Standard für TAC KBP. Dies wurde durch eine Schwerpunktsetzung auf die folgenden Forschungsfragen erreicht: Erstens wurden die wichtigsten Unterprobleme von KBP identifiziert und die jeweiligen Effekte genau quantifiziert. Zweitens wurde die Qualität von halbautomatischen Trainingsdaten durch Methoden erhöht, die den Einfluss von falsch positiven Trainingsbeispielen verringern. Drittens wurde ein Schwerpunkt auf feingliedrige Typmodellierung, die Expansion von Entitätennamen und das Auffinden von Entitäten gelegt, um eine größtmögliche Abdeckung von relationalen Argumenten zu erreichen. Viertens wurde eine Reihe von neuen leistungsstarken Methoden entwickelt und untersucht, um Trainingsdaten zu erzeugen, Klassifizierungsmerkmale zu kodieren und relationale Klassifikatoren zu trainieren

Sentence level relation extraction via relation embedding

Relation extraction is a task of information extraction that extracts semantic relations from text, which usually occur between two named entities. It is a crucial step for converting unstructured text into structured data that forms a knowledge base, so that it may be used to build systems with special purposes such as business decision making and legal case-based reasoning. Relation extraction in sentence-level is the most common type, because relationships can be usually discovered within single sentences. One obvious example is the relationship between the subject and the object. As it has been studied for years, there are various methods for relation extraction such as feature based methods, distant supervision and recurrent neural networks. However, the following problems have been found in these approaches. (i) These methods require large amounts of human labelled data to train the model in order to get high accuracy. (ii) These methods are hard to be applied in real applications, especially in specialised domains where experts are required for both labelling and validating the data. In this thesis, we address these problems in two aspects: academic research and application development. In terms of academic research, we propose models that can be trained with less amount of labelled training data. The first approach trains the relation feature embedding, then it uses the feature embeddings for obtaining relation embeddings. To minimise the effect of designing handcraft features, the second approach adopts RNNs to automatically learn features from the text. In these methods, relation embeddings are reduced to a smaller vector space, and the relations with similar meanings form clusters. Therefore, the model can be trained with a smaller number of labelled data. The last approach adopts seq2seq regularisation, which can improve the accuracy of the relation extraction models. In terms of application development, we construct a prototype web service for searching semantic triples using relations extracted by third-party extraction tools. In the last chapter, we run all our proposed models on real-world legal documents. We also build a web application for extracting relations in legal text based on the trained models, which can help lawyers investigate the key information in legal cases more quickly. We believe that the idea of relation embeddings can be applied in domains that require relation extraction but with limited labelled data

Ranking for Scalable Information Extraction

Information extraction systems are complex software tools that discover structured information in natural language text. For instance, an information extraction system trained to extract tuples for an Occurs-in(Natural Disaster, Location) relation may extract the tuple from the sentence: "A tsunami swept the coast of Hawaii." Having information in structured form enables more sophisticated querying and data mining than what is possible over the natural language text. Unfortunately, information extraction is a time-consuming task. For example, a state-of-the-art information extraction system to extract Occurs-in tuples may take up to two hours to process only 1,000 text documents. Since document collections routinely contain millions of documents or more, improving the efficiency and scalability of the information extraction process over these collections is critical. As a significant step towards this goal, this dissertation presents approaches for (i) enabling the deployment of efficient information extraction systems and (ii) scaling the information extraction process to large volumes of text. To enable the deployment of efficient information extraction systems, we have developed two crucial building blocks for this task. As a first contribution, we have created REEL, a toolkit to easily implement, evaluate, and deploy full-fledged relation extraction systems. REEL, in contrast to existing toolkits, effectively modularizes the key components involved in relation extraction systems and can integrate other long-established text processing and machine learning toolkits. To define a relation extraction system for a new relation and text collection, users only need to specify the desired configuration, which makes REEL a powerful framework for both research and application building. As a second contribution, we have addressed the problem of building representative extraction task-specific document samples from collections, a step often required by approaches for efficient information extraction. Specifically, we devised fully automatic document sampling techniques for information extraction that can produce better-quality document samples than the state-of-the-art sampling strategies; furthermore, our techniques are substantially more efficient than the existing alternative approaches. To scale the information extraction process to large volumes of text, we have developed approaches that address the efficiency and scalability of the extraction process by focusing the extraction effort on the collections, documents, and sentences worth processing for a given extraction task. For collections, we have studied both (adaptations of) state-of-the art approaches for estimating the number of documents in a collection that lead to the extraction of tuples as well as information extraction-specific approaches. Using these estimations we can identify the collections worth processing and ignore the rest, for efficiency. For documents, we have developed an adaptive document ranking approach that relies on learning-to-rank techniques to prioritize the documents that are likely to produce tuples for an extraction task of choice. Our approach revises the (learned) ranking decisions periodically as the extraction process progresses and new characteristics of the useful documents are revealed. Finally, for sentences, we have developed an approach based on the sparse group selection problem that identifies sentences|modeled as groups of words|that best characterize the extraction task. Beyond identifying sentences worth processing, our approach aims at selecting sentences that lead to the extraction of unseen, novel tuples. Our approaches are lightweight and efficient, and dramatically improve the efficiency and scalability of the information extraction process. We can often complete the extraction task by focusing on just a very small fraction of the available text, namely, the text that contains relevant information for the extraction task at hand. Our approaches therefore constitute a substantial step towards efficient and scalable information extraction over large volumes of text

Selecting and Generating Computational Meaning Representations for Short Texts

Language conveys meaning, so natural language processing (NLP) requires representations of meaning. This work addresses two broad questions: (1) What meaning representation should we use? and (2) How can we transform text to our chosen meaning representation? In the first part, we explore different meaning representations (MRs) of short texts, ranging from surface forms to deep-learning-based models. We show the advantages and disadvantages of a variety of MRs for summarization, paraphrase detection, and clustering. In the second part, we use SQL as a running example for an in-depth look at how we can parse text into our chosen MR. We examine the text-to-SQL problem from three perspectives—methodology, systems, and applications—and show how each contributes to a fuller understanding of the task.PHDComputer Science & EngineeringUniversity of Michigan, Horace H. Rackham School of Graduate Studieshttps://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/143967/1/cfdollak_1.pd

Unsupervised learning of relation detection patterns

L'extracció d'informació és l'àrea del processament de llenguatge natural l'objectiu de la qual és l'obtenir dades estructurades a partir de la informació rellevant continguda en fragments textuals. L'extracció d'informació requereix una quantitat considerable de coneixement lingüístic. La especificitat d'aquest coneixement suposa un inconvenient de cara a la portabilitat dels sistemes, ja que un canvi d'idioma, domini o estil té un cost en termes d'esforç humà. Durant dècades, s'han aplicat tècniques d'aprenentatge automàtic per tal de superar aquest coll d'ampolla de portabilitat, reduint progressivament la supervisió humana involucrada. Tanmateix, a mida que augmenta la disponibilitat de grans col·leccions de documents, esdevenen necessàries aproximacions completament nosupervisades per tal d'explotar el coneixement que hi ha en elles. La proposta d'aquesta tesi és la d'incorporar tècniques de clustering a l'adquisició de patrons per a extracció d'informació, per tal de reduir encara més els elements de supervisió involucrats en el procés En particular, el treball se centra en el problema de la detecció de relacions. L'assoliment d'aquest objectiu final ha requerit, en primer lloc, el considerar les diferents estratègies en què aquesta combinació es podia dur a terme; en segon lloc, el desenvolupar o adaptar algorismes de clustering adequats a les nostres necessitats; i en tercer lloc, el disseny de procediments d'adquisició de patrons que incorporessin la informació de clustering. Al final d'aquesta tesi, havíem estat capaços de desenvolupar i implementar una aproximació per a l'aprenentatge de patrons per a detecció de relacions que, utilitzant tècniques de clustering i un mínim de supervisió humana, és competitiu i fins i tot supera altres aproximacions comparables en l'estat de l'art.Information extraction is the natural language processing area whose goal is to obtain structured data from the relevant information contained in textual fragments. Information extraction requires a significant amount of linguistic knowledge. The specificity of such knowledge supposes a drawback on the portability of the systems, as a change of language, domain or style demands a costly human effort. Machine learning techniques have been applied for decades so as to overcome this portability bottleneck¿progressively reducing the amount of involved human supervision. However, as the availability of large document collections increases, completely unsupervised approaches become necessary in order to mine the knowledge contained in them. The proposal of this thesis is to incorporate clustering techniques into pattern learning for information extraction, in order to further reduce the elements of supervision involved in the process. In particular, the work focuses on the problem of relation detection. The achievement of this ultimate goal has required, first, considering the different strategies in which this combination could be carried out; second, developing or adapting clustering algorithms suitable to our needs; and third, devising pattern learning procedures which incorporated clustering information. By the end of this thesis, we had been able to develop and implement an approach for learning of relation detection patterns which, using clustering techniques and minimal human supervision, is competitive and even outperforms other comparable approaches in the state of the art.Postprint (published version