Ekstraksi Relasi Antar Entitas di Bahasa Indonesia Menggunakan Neural Network

Dengan perkembangan zaman yang begitu pesat, berdampak pada perkembangan data pula. Salah satu bentuk data yang paling banyak saat ini berupa data tekstual seperti artikel sederhana maupun dokumen lain yang terdapat di internet. Agar data tekstual tersebut dapat dimengerti dan dimanfaatkan dengan baik oleh manusia, maka perlu di proses dan disederhanakan agar menjadi informasi yang ringkas dan jelas. Oleh karena itu, semakin berkembang pula penelitian dalam bidang Information Extraction (IE) dan salah satu contoh penelitian di IE adalah Relation Extraction (RE). Penelitian RE sudah banyak dilakukan terutama pada Bahasa Inggris dimana resourcenya sudah termasuk banyak. Metode yang digunakan pun bermacam-macam seperti kernel, tree kernel, support vector machine, long short-term memory, convulution recurrent neural network, dan lain sebagainya. Pada penelitian kali ini adalah penelitian RE pada Bahasa Indonesia dengan menggunakan metode convulution recurrent neural network yang sudah dipergunakan untuk RE Bahasa Inggris. Dataset yang digunakan pada penelitian ini adalah dataset Bahasa Indonesia yang berasal dari file xml wikipedia. File xml wikipedia ini kemudian diproses sehingga menghasilkan dataset seperti yang digunakan pada CRNN dalam Bahasa inggris yaitu dalam format SemEval-2 Task 8. Uji coba dilakukan dengan berbagai macam perbandingan data training dan testing yaitu 80:20, 70:30, dan 60:40. Selain itu, parameter pooling untuk CRNN yang digunakan ada dua macam yaitu ‘att’ dan ‘max’. Dari uji coba yang dilakukan, hasil yang didapatkan adalah bervariasi mulai dari mendekati maupun lebih baik bila dibandingkan dengan CRNN dengan menggunakan dataset Bahasa inggris sehingga dapat disimpulkan bahwa dengan CRNN ini bisa digunakan untuk proses RE pada Bahasa Indonesia apabila dataset yang digunakan sesuai dengan penelitian sebelumnya

Novel approach to semi-supervised relation extraction in medical language

Thesis (M. Eng.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Electrical Engineering and Computer Science, 2011.Cataloged from PDF version of thesis.Includes bibliographical references (p. 67-69).We address the problem of weakly-supervised relation extraction in hospital discharge summaries. Sentences with pre-identified concept types (for example: medication, test, problem, symptom) are labeled with the relationship between the concepts. We present a novel technique for weakly-supervised bootstrapping of a classifier for this task: Groundtruth Budgeting. In the case of highly-overlapping, self-similar datasets as is the case with the 2010 i2b2/VA challenge corpus, the performance of classifiers on the minority classes is often poor. To address this we set aside a random portion of the groundtruth at the beginning of bootstrapping which will be gradually added as the classifier is bootstrapped. The classifier chooses groundtruth samples to be added by measuring the confidence of its predictions on them and choosing samples for which it has the least confident predictions. By adding samples in this fashion, the classifier is able to increase its coverage of the decision space while not adding too many majority-class examples. We evaluate this approach on the 2010 i2b2/VA challenge corpus containing of 477 patient discharge summaries and show that with a training corpus of 349 discharge summaries, budgeting 10% of the corpus achieves equivalent results to a bootstrapping classifier starting with the entire corpus. We compare our results to those of other papers published in the proceedings of the 2010 Fourth i2b2/VA Shared-Task and Workshop.by Russell J. Ryan.M.Eng

Semi-Supervised Learning For Identifying Opinions In Web Content

Thesis (Ph.D.) - Indiana University, Information Science, 2011Opinions published on the World Wide Web (Web) offer opportunities for detecting personal attitudes regarding topics, products, and services. The opinion detection literature indicates that both a large body of opinions and a wide variety of opinion features are essential for capturing subtle opinion information. Although a large amount of opinion-labeled data is preferable for opinion detection systems, opinion-labeled data is often limited, especially at sub-document levels, and manual annotation is tedious, expensive and error-prone. This shortage of opinion-labeled data is less challenging in some domains (e.g., movie reviews) than in others (e.g., blog posts). While a simple method for improving accuracy in challenging domains is to borrow opinion-labeled data from a non-target data domain, this approach often fails because of the domain transfer problem: Opinion detection strategies designed for one data domain generally do not perform well in another domain. However, while it is difficult to obtain opinion-labeled data, unlabeled user-generated opinion data are readily available. Semi-supervised learning (SSL) requires only limited labeled data to automatically label unlabeled data and has achieved promising results in various natural language processing (NLP) tasks, including traditional topic classification; but SSL has been applied in only a few opinion detection studies. This study investigates application of four different SSL algorithms in three types of Web content: edited news articles, semi-structured movie reviews, and the informal and unstructured content of the blogosphere. SSL algorithms are also evaluated for their effectiveness in sparse data situations and domain adaptation. Research findings suggest that, when there is limited labeled data, SSL is a promising approach for opinion detection in Web content. Although the contributions of SSL varied across data domains, significant improvement was demonstrated for the most challenging data domain--the blogosphere--when a domain transfer-based SSL strategy was implemented

Large Data-to-Text Generation

This thesis presents a domain-driven approach to sports game summarization, a specific instance of large data-to-text generation (DTG). We first address the data fidelity issue in the Rotowire dataset by supplementing existing input records and demonstrating larger relative improvements compared to previously proposed purification schemes. As this method further increases the total number of input records, we alternatively formulate this problem as a multimodal problem (i.e. visual data-to-text), discussing potential advantages over purely textual approaches and studying its effectiveness for future expansion. We work exclusively with pre-trained end-to-end transformers throughout, allowing us to evaluate the efficacy of sparse attention and multimodal encoder-decoders in DTG and providing appropriate benchmarks for future work. To automatically evaluate the statistical correctness of generated summaries, we also extend prior work on automatic relation extraction and build an updated pipeline that incorporates low amounts of human-annotated data which are quickly inflated via data augmentation. By formulating this in a ”text-to-text” fashion, we are able to take advantage of LLMs and achieve significantly higher precision and recall than previous methods while tracking three times the number of unique relations. Our updated models are more consistent and reliable by incorporating human-verified data partitions into the training and evaluation process

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

Methods and tools for temporal knowledge harvesting

To extend the traditional knowledge base with temporal dimension, this thesis offers methods and tools for harvesting temporal facts from both semi-structured and textual sources. Our contributions are briefly summarized as follows. 1. Timely YAGO: A temporal knowledge base called Timely YAGO (T-YAGO) which extends YAGO with temporal attributes is built. We define a simple RDF-style data model to support temporal knowledge. 2. PRAVDA: To be able to harvest as many temporal facts from free-text as possible, we develop a system PRAVDA. It utilizes a graph-based semi-supervised learning algorithm to extract fact observations, which are further cleaned up by an Integer Linear Program based constraint solver. We also attempt to harvest spatio-temporal facts to track a person’s trajectory. 3. PRAVDA-live: A user-centric interactive knowledge harvesting system, called PRAVDA-live, is developed for extracting facts from natural language free-text. It is built on the framework of PRAVDA. It supports fact extraction of user-defined relations from ad-hoc selected text documents and ready-to-use RDF exports. 4. T-URDF: We present a simple and efficient representation model for time- dependent uncertainty in combination with first-order inference rules and recursive queries over RDF-like knowledge bases. We adopt the common possible-worlds semantics known from probabilistic databases and extend it towards histogram-like confidence distributions that capture the validity of facts across time. All of these components are fully implemented systems, which together form an integrative architecture. PRAVDA and PRAVDA-live aim at gathering new facts (particularly temporal facts), and then T-URDF reconciles them. Finally these facts are stored in a (temporal) knowledge base, called T-YAGO. A SPARQL-like time-aware querying language, together with a visualization tool, are designed for T-YAGO. Temporal knowledge can also be applied for document summarization.Diese Dissertation zeigt Methoden und Werkzeuge auf, um traditionelle Wissensbasen um zeitliche Fakten aus semi-strukturierten Quellen und Textquellen zu erweitern. Unsere Arbeit lässt sich wie folgt zusammenfassen. 1. Timely YAGO: Wir konstruieren eine Wissensbasis, genannt ’Timely YAGO’ (T-YAGO), die YAGO um temporale Attribute erweitert. Zusätzlich definieren wir ein einfaches RDF-ähnliches Datenmodell, das temporales Wissen unterstützt. 2. PRAVDA: Um eine möglichst große Anzahl von temporalen Fakten aus Freitext extrahieren zu können, haben wir das PRAVDA-System entwickelt. Es verwendet einen auf Graphen basierenden halbüberwachten Lernalgorithmus, um Feststellungen über Fakten zu extrahieren, die von einem Constraint-Solver, der auf einem ganzzahligen linearen Programm beruht, bereinigt werden. Wir versuchen zudem räumlich-temporale Fakten zu extrahieren, um die Bewegungen einer Person zu verfolgen. 3. PRAVDA-live: Wir entwickeln ein benutzerorientiertes, interaktives Wissensextrahiersystem namens PRAVDA-live, das Fakten aus freier, natürlicher Sprache extrahiert. Es baut auf dem PRAVDA-Framework auf. PRAVDA-live unterstützt die Erkennung von benutzerdefinierten Relationen aus ad-hoc ausgewählten Textdokumenten und den Export der Daten im RDF-Format. 4. T-URDF: Wir stellen ein einfaches und effizientes Repräsentationsmodell für zeitabhängige Ungewissheit in Verbindung mit Deduktionsregeln in Prädikatenlogik erster Stufe und rekursive Anfragen über RDF-ähnliche Wissensbasen vor. Wir übernehmen die gebräuchliche Mögliche-Welten-Semantik, bekannt durch probabilistische Datenbanken und erweitern sie in Richtung histogrammähnlicher Konfidenzverteilungen, die die Gültigkeit von Fakten über die Zeit betrachtet darstellen. Alle Komponenten sind vollständig implementierte Systeme, die zusammen eine integrative Architektur bilden. PRAVDA und PRAVDA-live zielen darauf ab, neue Fakten (insbesondere zeitliche Fakten) zu sammeln, und T-URDF gleicht sie ab. Abschließend speichern wir diese Fakten in einer (zeitlichen) Wissensbasis namens T-YAGO ab. Eine SPARQL-ähnliche zeitunterstützende Anfragesprache wird zusammen mit einem Visualisierungswerkzeug für T-YAGO entwickelt. Temporales Wissen kann auch zur Dokumentzusammenfassung genutzt werden

Bootstrapping named entity resources for adaptive question answering systems

Los Sistemas de Búsqueda de Respuestas (SBR) amplían las capacidades de un buscador de información tradicional con la capacidad de encontrar respuestas precisas a las preguntas del usuario. El objetivo principal es facilitar el acceso a la información y disminuir el tiempo y el esfuerzo que el usuario debe emplear para encontrar una información concreta en una lista de documentos relevantes. En esta investigación se han abordado dos trabajos relacionados con los SBR. La primera parte presenta una arquitectura para SBR en castellano basada en la combinación y adaptación de diferentes técnicas de Recuperación y de Extracción de Información. Esta arquitectura está integrada por tres módulos principales que incluyen el análisis de la pregunta, la recuperación de pasajes relevantes y la extracción y selección de respuestas. En ella se ha prestado especial atención al tratamiento de las Entidades Nombradas puesto que, con frecuencia, son el tema de las preguntas o son buenas candidatas como respuestas. La propuesta se ha encarnado en el SBR del grupo MIRACLE que ha sido evaluado de forma independiente durante varias ediciones en la tarea compartida CLEF@QA, parte del foro de evaluación competitiva Cross-Language Evaluation Forum (CLEF). Se describen aquí las participaciones y los resultados obtenidos entre 2004 y 2007. El SBR de MIRACLE ha obtenido resultados moderados en el desempeño de la tarea con tasas de respuestas correctas entre el 20% y el 30%. Entre los resultados obtenidos destacan los de la tarea principal de 2005 y la tarea piloto de Búsqueda de Respuestas en tiempo real de 2006, RealTimeQA. Esta última tarea, además de requerir respuestas correctas incluía el tiempo de respuesta como un factor adicional en la evaluación. Estos resultados respaldan la validez de la arquitectura propuesta como una alternativa viable para los SBR sobre colecciones textuales y también corrobora resultados similares para el inglés y otras lenguas. Por otro lado, el análisis de los resultados a lo largo de las diferentes ediciones de CLEF así como la comparación con otros SBR apunta nuevos problemas y retos. Según nuestra experiencia, los sistemas de QA son más complicados de adaptar a otros dominios y lenguas que los sistemas de Recuperación de Información. Este problema viene heredado del uso de herramientas complejas de análisis de lenguaje como analizadores morfológicos, sintácticos y semánticos. Entre estos últimos se cuentan las herramientas para el Reconocimiento y Clasificación de Entidades Nombradas (NERC en inglés) así como para la Detección y Clasificación de Relaciones (RDC en inglés). Debido a la di cultad de adaptación del SBR a distintos dominios y colecciones, en la segunda parte de esta tesis se investiga una propuesta diferente basada en la adquisición de conocimiento mediante métodos de aprendizaje ligeramente supervisado. El objetivo de esta investigación es adquirir recursos semánticos útiles para las tareas de NERC y RDC usando colecciones de textos no anotados. Además, se trata de eliminar la dependencia de herramientas de análisis lingüístico con el fin de facilitar que las técnicas sean portables a diferentes dominios e idiomas. En primer lugar, se ha realizado un estudio de diferentes algoritmos para NERC y RDC de forma semisupervisada a partir de unos pocos ejemplos (bootstrapping). Este trabajo propone primero una arquitectura común y compara diferentes funciones que se han usado en la evaluación y selección de resultados intermedios, tanto instancias como patrones. La principal propuesta es un nuevo algoritmo que permite la adquisición simultánea e iterativa de instancias y patrones asociados a una relación. Incluye también la posibilidad de adquirir varias relaciones de forma simultánea y mediante el uso de la hipótesis de exclusividad obtener mejores resultados. Como característica distintiva el algoritmo explora la colección de textos con una estrategia basada en indización, que permite adquirir conocimiento de grandes colecciones. La estrategia de selección de candidatos y la evaluación se basan en la construcción de un grafo de instancias y patrones, que justifica nuestro método para la selección de candidatos. Este procedimiento es semejante al frente de exploración de una araña web y permite encontrar las instancias más parecidas a las semillas con las evidencias disponibles. Este algoritmo se ha implementado en el sistema SPINDEL y para su evaluación se ha comenzado con el caso concreto de la adquisición de recursos para las clases de Entidades Nombradas más comunes, Persona, Lugar y Organización. El objetivo es adquirir nombres asociados a cada una de las categorías así como patrones contextuales que permitan detectar menciones asociadas a una clase. Se presentan resultados para la adquisición de dos idiomas distintos, castellano e inglés, y para el castellano, en dos dominios diferentes, noticias y textos de una enciclopedia colaborativa, Wikipedia. En ambos casos el uso de herramientas de análisis lingüístico se ha limitado de acuerdo con el objetivo de avanzar hacia la independencia de idioma. Las listas adquiridas mediante bootstrapping parten de menos de 40 semillas por clase y obtienen del orden de 30.000 instancias de calidad variable. Además se obtienen listas de patrones indicativos asociados a cada clase de entidad. La evaluación indirecta confirma la utilidad de ambos recursos en la clasificación de Entidades Nombradas usando un enfoque simple basado únicamente en diccionarios. La mejor configuración obtiene para la clasificación en castellano una medida F de 67,17 y para inglés de 55,99. Además se confirma la utilidad de los patrones adquiridos que en ambos casos ayudan a mejorar la cobertura. El módulo requiere menor esfuerzo de desarrollo que los enfoques supervisados, si incluimos la necesidad de anotación, aunque su rendimiento es inferior por el momento. En definitiva, esta investigación constituye un primer paso hacia el desarrollo de aplicaciones semánticas como los SBR que requieran menos esfuerzo de adaptación a un dominio o lenguaje nuevo.-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Question Answering (QA) systems add new capabilities to traditional search engines with the ability to find precise answers to user questions. Their objective is to enable easier information access by reducing the time and effort that the user requires to find a concrete information among a list of relevant documents. In this thesis we have carried out two works related with QA systems. The first part introduces an architecture for QA systems for Spanish which is based on the combination and adaptation of different techniques from Information Retrieval (IR) and Information Extraction (IE). This architecture is composed by three modules that include question analysis, relevant passage retrieval and answer extraction and selection. The appropriate processing of Named Entities (NE) has received special attention because of their importance as question themes and candidate answers. The proposed architecture has been implemented as part of the MIRACLE QA system. This system has taken part in independent evaluations like the CLEF@QA track in the Cross-Language Evaluation Forum (CLEF). Results from 2004 to 2007 campaigns as well as the details and the evolution of the system have been described in deep. The MIRACLE QA system has obtained moderate performance with a first answer accuracy ranging between 20% and 30%. Nevertheless, it is important to highlight the results obtained in the 2005 main QA task and the RealTimeQA pilot task in 2006. The last one included response time as an important additional variable of the evaluation. These results back the proposed architecture as an option for QA from textual collection and confirm similar findings obtained for English and other languages. On the other hand, the analysis of the results along evaluation campaigns and the comparison with other QA systems point problems with current systems and new challenges. According to our experience, it is more dificult to tailor QA systems to different domains and languages than IR systems. The problem is inherited by the use of complex language analysis tools like POS taggers, parsers and other semantic analyzers, like NE Recognition and Classification (NERC) and Relation Detection and Characterization (RDC) tools. The second part of this thesis tackles this problem and proposes a different approach to adapting QA systems for di erent languages and collections. The proposal focuses on acquiring knowledge for the semantic analyzers based on lightly supervised approaches. The goal is to obtain useful resources that help to perform NERC or RDC using as few annotated resources as possible. Besides, we try to avoid dependencies from other language analysis tools with the purpose that these methods apply to different languages and domains. First of all, we have study previous work on building NERC and RDC modules with few supervision, particularly bootstrapping methods. We propose a common framework for different bootstrapping systems that help to unify different evaluation functions for intermediate results. The main proposal is a new algorithm that is able to simultaneously acquire instances and patterns associated to a relation of interest. It also uses mutual exclusion among relations to reduce concept drift and achieve better results. A distinctive characteristic is that it uses a query based exploration strategy of the text collection which enables their use for larger collections. Candidate selection and evaluation are based on incrementally building a graph of instances and patterns which also justifies our evaluation function. The discovery approach is analogous to the front of exploration in a web crawler and it is able to find the most similar instances to the available seeds. This algorithm has been implemented in the SPINDEL system. We have selected for evaluation the task of acquiring resources for the most common NE classes, Person, Location and Organization. The objective is to acquire name instances that belong to any of the classes as well as contextual patterns that help to detect mentions of NE that belong to that class. We present results for the acquisition of resources from raw text from two different languages, Spanish and English. We also performed experiments for Spanish in two different collections, news and texts from a collaborative encyclopedia, Wikipedia. Both cases are tackled with limited language analysis tools and resources. With an initial list of 40 instance seeds, the bootstrapping process is able to acquire large name lists containing up to 30.000 instances with a variable quality. Besides, large lists of indicative patterns are obtained too. Our indirect evaluation confirms the utility of both resources to classify NE using a simple dictionary recognition approach. Best results for Spanish obtained a F-score of 67,17 and for English this value is 55,99. The module requires much less development effort than annotation for supervised algorithms although the performance is not in pair yet. This research is a first step towards the development of semantic applications like QA for a new language or domain with no annotated corpora that requires less adaptation effort

Weakly-Supervised Relation Classification for Information Extraction

Categories and Subject �� � ����������� � ������ � �� � ����������