Unsupervised relation extraction from scientific texts using self-organizing maps

Scientific texts represent a rich source of unstructured knowledge. Extracting this knowledge in a supervised manner can become highly expensive in time and human resources. Moreover supervised models are domain- and language-dependent which make them hard to maintain and extend. Hence unsupervised methods have received a lot of attention from researchers in the fields of information extraction and data mining. In this paper, we present our experiments with self-organizing maps (SOMs) for the task of open relation extraction. We combine contextual features of different level (lemmas and parts-of-speech) to help the algorithm to automatically discover lexical and morphological patterns in the corpus. The evaluation results show that our model yields a better performance than the widely used K-means clustering algorithm with the same feature set

The TALP participation at TAC-KBP 2012

This document describes the work performed by the Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) in its first participation at TAC-KBP 2012 in both the Entity Linking and the Slot Filling tasks.Peer ReviewedPostprint (author’s final draft

The TALP participation at TAC-KBP 2013

This document describes the work performed by the Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) in its second participation at TAC-KBP 2013 in both the Entity Linking and the Slot Filling tasks.Peer ReviewedPostprint (published version

Unsupervised ensemble minority clustering

Cluster a alysis lies at the core of most unsupervised learning tasks. However, the majority of clustering algorithms depend on the all-in assumption, in which all objects belong to some cluster, and perform poorly on minority clustering tasks, in which a small fraction of signal data stands against a majority of noise. The approaches proposed so far for minority clustering are supervised: they require the number and distribution of the foreground and background clusters. In supervised learning and all-in clustering, combination methods have been successfully applied to obtain distribution-free learners, even from the output of weak individual algorithms. In this report, we present a novel ensemble minority clustering algorithm, Ewocs, suitable for weak clustering combination, and provide a theoretical proof of its properties under a loose set of constraints. The validity of the assumptions used in the proof is empirically assessed using a collection of synthetic datasets.Preprin

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

Unsupervised Information Extraction From Text Extraction and Clustering of Relations between Entities

L'extraction d'information non supervisée en domaine ouvert est une évolution récente de l'extraction d'information adaptée à des contextes dans lesquels le besoin informationnel est faiblement spécifié. Dans ce cadre, la thèse se concentre plus particulièrement sur l'extraction et le regroupement de relations entre entités en se donnant la possibilité de traiter des volumes importants de données.L'extraction de relations se fixe plus précisément pour objectif de faire émerger des relations de type non prédéfini à partir de textes. Ces relations sont de nature semi-structurée : elles associent des éléments faisant référence à des structures de connaissance définies a priori, dans le cas présent les entités qu elles relient, et des éléments donnés uniquement sous la forme d une caractérisation linguistique, en l occurrence leur type. Leur extraction est réalisée en deux temps : des relations candidates sont d'abord extraites sur la base de critères simples mais efficaces pour être ensuite filtrées selon des critères plus avancés. Ce filtrage associe lui-même deux étapes : une première étape utilise des heuristiques pour éliminer rapidement les fausses relations en conservant un bon rappel tandis qu'une seconde étape se fonde sur des modèles statistiques pour raffiner la sélection des relations candidates.Le regroupement de relations a quant à lui un double objectif : d une part, organiser les relations extraites pour en caractériser le type au travers du regroupement des relations sémantiquement équivalentes et d autre part, en offrir une vue synthétique. Il est réalisé dans le cas présent selon une stratégie multiniveau permettant de prendre en compte à la fois un volume important de relations et des critères de regroupement élaborés. Un premier niveau de regroupement, dit de base, réunit des relations proches par leur expression linguistique grâce à une mesure de similarité vectorielle appliquée à une représentation de type sac-de-mots pour former des clusters fortement homogènes. Un second niveau de regroupement est ensuite appliqué pour traiter des phénomènes plus sémantiques tels que la synonymie et la paraphrase et fusionner des clusters de base recouvrant des relations équivalentes sur le plan sémantique. Ce second niveau s'appuie sur la définition de mesures de similarité au niveau des mots, des relations et des clusters de relations en exploitant soit des ressources de type WordNet, soit des thésaurus distributionnels. Enfin, le travail illustre l intérêt de la mise en œuvre d un clustering des relations opéré selon une dimension thématique, en complément de la dimension sémantique des regroupements évoqués précédemment. Ce clustering est réalisé de façon indirecte au travers du regroupement des contextes thématiques textuels des relations. Il offre à la fois un axe supplémentaire de structuration des relations facilitant leur appréhension globale mais également le moyen d invalider certains regroupements sémantiques fondés sur des termes polysémiques utilisés avec des sens différents. La thèse aborde également le problème de l'évaluation de l'extraction d'information non supervisée par l'entremise de mesures internes et externes. Pour les mesures externes, une méthode interactive est proposée pour construire manuellement un large ensemble de clusters de référence. Son application sur un corpus journalistique de grande taille a donné lieu à la construction d'une référence vis-à-vis de laquelle les différentes méthodes de regroupement proposées dans la thèse ont été évaluées.Unsupervised information extraction in open domain gains more and more importance recently by loosening the constraints on the strict definition of the extracted information and allowing to design more open information extraction systems. In this new domain of unsupervised information extraction, this thesis focuses on the tasks of extraction and clustering of relations between entities at a large scale. The objective of relation extraction is to discover unknown relations from texts. A relation prototype is first defined, with which candidates of relation instances are initially extracted with a minimal criterion. To guarantee the validity of the extracted relation instances, a two-step filtering procedures is applied: the first step with filtering heuristics to remove efficiently large amount of false relations and the second step with statistical models to refine the relation candidate selection. The objective of relation clustering is to organize extracted relation instances into clusters so that their relation types can be characterized by the formed clusters and a synthetic view can be offered to end-users. A multi-level clustering procedure is design, which allows to take into account the massive data and diverse linguistic phenomena at the same time. First, the basic clustering groups similar relation instances by their linguistic expressions using only simple similarity measures on a bag-of-word representation for relation instances to form high-homogeneous basic clusters. Second, the semantic clustering aims at grouping basic clusters whose relation instances share the same semantic meaning, dealing with more particularly phenomena such as synonymy or more complex paraphrase. Different similarities measures, either based on resources such as WordNet or distributional thesaurus, at the level of words, relation instances and basic clusters are analyzed. Moreover, a topic-based relation clustering is proposed to consider thematic information in relation clustering so that more precise semantic clusters can be formed. Finally, the thesis also tackles the problem of clustering evaluation in the context of unsupervised information extraction, using both internal and external measures. For the evaluations with external measures, an interactive and efficient way of building reference of relation clusters proposed. The application of this method on a newspaper corpus results in a large reference, based on which different clustering methods are evaluated.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Unsupervised relation extraction by massive clustering

The goal of Information Extraction is to automatically generate structured pieces of information from the relevant information contained in text documents. Machine Learning techniques have been applied to reduce the cost of Information Extraction system adaptation. However, elements of human supervision strongly bias the learning process. Unsupervised learning approaches can avoid these biases. In this paper, we propose an unsupervised approach to learning for Relation Detection, based on the use of massive clustering ensembles. The results obtained on the ACE Relation Mention Detection task outperform in terms of F1 score by 5 points the state of the art of unsupervised techniques for this evaluation framework, in addition to being simpler and more flexible.Peer Reviewe