A Novel Cascade Binary Tagging Framework for Relational Triple Extraction

以一个新的角度去提取关系三元组,以前的工作都是把关系看作一个离散的标签,而本文的框架(CasRel)则将一个句子里的关系建模为subjects到objects的函数。这个方法还能自然解决关系重叠的问题。

https://kexue.fm/archives/6671 这篇博客是在这篇文献之前写的,思想都差不多,可以参考

主要原理剖析及说明

CasRel框架主要由三个部分组成,分别是BERT Encoder, Subject Tagger和Relation-Specific Object Taggers
其中BERT Encoder是基于多层双向Transformer的语言表示模型。主要的作用就是将句子中的token表示(编码)成向量。这里面具体是先用了WordPiece来做embbedding

其中S表示输入句子在sub-words(具体是属于WordPiece Embedding)中索引的one-hot向量组成的矩阵,Ws表示sub-words的词嵌入矩阵,Wp是位置的词嵌入矩阵,p是指在输入句子中的位置索引。hα是隐变量(隐藏的状态向量??),也就是输入句子在第α层的Transformer blocks(总共N层)的语义表示。
一个Subject Tagger和一组Relation-Specific Object Taggers构成了Cascade Decoder. 首先我们从输入的句子中识别所有的subjects,然后检查每一个候选的subject在所有的关系类型中是否有有联系的object

其中Subject Tagger是用来识别输入句子中尽可能多的subjects,它的输入是N层BERT encoder产生的hN向量。

主要实验结果

代码、实现、复现、配置

NYT 训练了8个epoch或者更多后的测试结果(因为colab显示原因,看不到输出了,反正最后也没跑完)

1
2
3
4
5
6
7
Partial Match
0it [00:00, ?it/s]2020-08-02 10:05:15.442952: I tensorflow/stream_executor/platform/default/dso_loader.cc:44] Successfully opened dynamic library libcublas.so.10
5000it [02:27, 33.86it/s]
correct_num:7309.0000000001
predict_num:8374.0000000001
gold_num:8110.0000000001
0.8728206352997389 0.9012330456226892 0.8867993205532653

NYT数据量太大了,在colab上用16G显卡(Tesla P100)跑一个epoch需要四十分钟到一个小时;所以只跑了WebNLG数据.这是在WebNLG数据集上batch_size=6,epoch_num=100,max_len=100,实际训练到57个epoch就停止了.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
Epoch 57/100
836/836 [==============================] - 113s 136ms/step - loss: 0.0050
500it [00:13, 37.20it/s]
correct_num:1023.0000000001
predict_num:1137.0000000001
gold_num:1113.0000000001
f1: 0.9093, precision: 0.8997, recall: 0.9191, best f1: 0.9172

Epoch 00057: early stopping

下面是在总的测试集上的分数,如果需要按paper里面的分overlap类型和实体个数跑,可以直接在run.py里改脚本。

1
2
3
4
correct_num:1450.0000000001
predict_num:1591.0000000001
gold_num:1581.0000000001
0.9113764927718472 0.9171410499683796 0.9142496847414935