Biomedical named entity recognition (BioNER) seeks to automatically recognize biomedical entities in natural language text, serving as a necessary foundation for downstream text mining tasks and applications such as information extraction and question answering. Manually labeling training data for the BioNER task is costly, however, due to the significant domain expertise required for accurate annotation. The resulting data scarcity causes current BioNER approaches to be prone to overfitting, to suffer from limited generalizability, and to address a single entity type at a time (e.g., gene or disease). We therefore propose a novel all-in-one (AIO) scheme that uses external data from existing annotated resources to improve generalization. We further present AIONER, a general-purpose BioNER tool based on cutting-edge deep learning and our AIO schema. We evaluate AIONER on 14 BioNER benchmark tasks and show that AIONER is effective, robust, and compares favorably to other state-of-the-art approaches such as multi-task learning. We further demonstrate the practical utility of AIONER in three independent tasks to recognize entity types not previously seen in training data, as well as the advantages of AIONER over existing methods for processing biomedical text at a large scale (e.g., the entire PubMed data).

生物医学文献中的自动关系提取（RE）对于研究和现实世界中的许多下游文本挖掘应用至关重要。但是，用于生物医学的大多数现有基准测试数据集仅关注句子级别的单一类型（例如蛋白质 - 蛋白质相互作用）的关系，从而极大地限制了生物医学中RE系统的开发。在这项工作中，我们首先审查了常用的名称实体识别（NER）和RE数据集。然后，我们提出了Biored，这是一种具有多种实体类型（例如，基因/蛋白质，疾病，化学）和关系对（例如，基因 - 疾病；化学化学化学化学）的首个生物医学RE语料库，在文档水平上，在一组600个PubMed摘要中。此外，我们将每个关系标记为描述一种新颖的发现或先前已知的背景知识，使自动化算法能够区分新颖和背景信息。我们通过基准在NER和RE任务上对几种现有的最新方法（包括基于BERT的模型）进行基准测试来评估Biored的实用性。我们的结果表明，尽管现有方法可以在NER任务上达到高性能（F-评分为89.3％），但重新任务的改进空间很大，尤其是在提取新颖的关系时（F-评分为47.7％）。我们的实验还表明，如此丰富的数据集可以成功地促进生物医学更准确，高效和健壮的RE系统的开发。 Biored数据集和注释指南可在https://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/pub/lu/biored/中免费获得。

虽然罕见疾病的特征在于患病率低，但大约3亿人受到罕见疾病的影响。对这些条件的早期和准确诊断是一般从业者的主要挑战，没有足够的知识来识别它们。除此之外，罕见疾病通常会显示各种表现形式，这可能会使诊断更加困难。延迟的诊断可能会对患者的生命产生负面影响。因此，迫切需要增加关于稀有疾病的科学和医学知识。自然语言处理（NLP）和深度学习可以帮助提取有关罕见疾病的相关信息，以促进其诊断和治疗。本文探讨了几种深度学习技术，例如双向长期内存（BILSTM）网络或基于来自变压器（BERT）的双向编码器表示的深层语境化词表示，以识别罕见疾病及其临床表现（症状和症状） Raredis语料库。该毒品含有超过5,000名罕见疾病和近6,000个临床表现。 Biobert，基于BERT和培训的生物医学Corpora培训的域特定语言表示，获得了最佳结果。特别是，该模型获得罕见疾病的F1分数为85.2％，表现优于所有其他模型。

Motivation: Biomedical text mining is becoming increasingly important as the number of biomedical documents rapidly grows. With the progress in natural language processing (NLP), extracting valuable information from biomedical literature has gained popularity among researchers, and deep learning has boosted the development of effective biomedical text mining models. However, directly applying the advancements in NLP to biomedical text mining often yields unsatisfactory results due to a word distribution shift from general domain corpora to biomedical corpora. In this article, we investigate how the recently introduced pre-trained language model BERT can be adapted for biomedical corpora. Results: We introduce BioBERT (Bidirectional Encoder Representations from Transformers for Biomedical Text Mining), which is a domain-specific language representation model pre-trained on large-scale biomedical corpora. With almost the same architecture across tasks, BioBERT largely outperforms BERT and previous state-of-the-art models in a variety of biomedical text mining tasks when pre-trained on biomedical corpora. While BERT obtains performance comparable to that of previous state-of-the-art models, BioBERT significantly outperforms them on the following three representative biomedical text mining tasks: biomedical named entity recognition (0.62% F1 score improvement), biomedical relation extraction (2.80% F1 score improvement) and biomedical question answering (12.24% MRR improvement). Our analysis results show that pre-training BERT on biomedical corpora helps it to understand complex biomedical texts.

对于指定的实体识别（NER），基于序列标签和基于跨度的范例大不相同。先前的研究表明，这两个范式具有明显的互补优势，但是据我们所知，很少有模型试图在单个NER模型中利用这些优势。在我们以前的工作中，我们提出了一种称为捆绑学习（BL）的范式来解决上述问题。 BL范式将两个NER范式捆绑在一起，从而使NER模型通过加权总结每个范式的训练损失来共同调整其参数。但是，三个关键问题仍未解决：BL何时起作用？ BL为什么工作？ BL可以增强现有的最新（SOTA）NER模型吗？为了解决前两个问题，我们实施了三个NER模型，涉及一个基于序列标签的模型-Seqner，Seqner，一个基于跨度的NER模型 - 机器人，以及将Seqner和Spanner捆绑在一起的BL-NER。我们根据来自五个域的11个NER数据集的实验结果得出两个关于这两个问题的结论。然后，我们将BL应用于现有的五个SOTA NER模型，以研究第三期，包括三个基于序列标签的模型和两个基于SPAN的模型。实验结果表明，BL始终提高其性能，表明可以通过将BL纳入当前的SOTA系统来构建新的SOTA NER系统。此外，我们发现BL降低了实体边界和类型预测错误。此外，我们比较了两种常用的标签标签方法以及三种类型的跨度语义表示。

与生物医学命名实体识别任务有关的挑战是：现有方法考虑了较少数量的生物医学实体（例如疾病，症状，蛋白质，基因）；这些方法不考虑健康的社会决定因素（年龄，性别，就业，种族），这是与患者健康有关的非医学因素。我们提出了一条机器学习管道，该管道通过以下方式改善了以前的努力：首先，它认识到标准类型以外的许多生物医学实体类型；其次，它考虑了与患者健康有关的非临床因素。该管道还包括阶段，例如预处理，令牌化，映射嵌入查找和命名实体识别任务，以从自由文本中提取生物医学命名实体。我们提出了一个新的数据集，我们通过策划COVID-19案例报告来准备。所提出的方法的表现优于五个基准数据集上的基线方法，其宏观和微平均F1得分约为90，而我们的数据集则分别为95.25和93.18的宏观和微平均F1得分。

在生物医学自然语言处理中，命名实体识别（NER）和命名实体归一化（NEN）是能够从不断增长的生物医学文献中自动提取生物医学实体（例如，疾病和化学品）的关键任务。在本文中，我们展示了伯尔尼（高级生物医学实体识别和归一化），这是一种改善以前的基于神经网络的NER工具的工具（Kim等，2019），采用多任务NER模型和基于神经网络的NEN模型实现更快，更准确的推理。我们希望我们的工具可以帮助为各种任务等诸如生物医学知识图形建设等各种任务来诠释大规模生物医学文本。

指定的实体识别（NER）或从临床文本中提取概念是识别文本中的实体并将其插入诸如问题，治疗，测试，临床部门，事件（例如录取和出院）等类别的任务。 NER构成了处理和利用电子健康记录（EHR）的非结构化数据的关键组成部分。尽管识别概念的跨度和类别本身是一项具有挑战性的任务，但这些实体也可能具有诸如否定属性，即否定其含义暗示着指定实体的消费者。几乎没有研究致力于将实体及其合格属性一起确定。这项研究希望通过将NER任务建模为有监督的多标签标记问题，为检测实体及其相应属性做出贡献。在本文中，我们提出了3种架构来实现此多标签实体标签：Bilstm N-CRF，Bilstm-Crf-Smax-TF和Bilstm N-CRF-TF。我们在2010 I2B2/VA和I2B2 2012共享任务数据集上评估了这些方法。我们的不同模型分别在I2B2 2010/VA和I2B2 2012上获得最佳NER F1分数为0. 894和0.808。在I2B2 2010/VA和I2B2 2012数据集上，获得的最高跨度微积的F1极性得分分别为0.832和0.836，获得的最高宏观平均F1极性得分分别为0.924和0.888。对I2B2 2012数据集进行的模态研究显示，基于SPAN的微平均F1和宏观平均F1的高分分别为0.818和0.501。

In order to assist the drug discovery/development process, pharmaceutical companies often apply biomedical NER and linking techniques over internal and public corpora. Decades of study of the field of BioNLP has produced a plethora of algorithms, systems and datasets. However, our experience has been that no single open source system meets all the requirements of a modern pharmaceutical company. In this work, we describe these requirements according to our experience of the industry, and present Kazu, a highly extensible, scalable open source framework designed to support BioNLP for the pharmaceutical sector. Kazu is a built around a computationally efficient version of the BERN2 NER model (TinyBERN2), and subsequently wraps several other BioNLP technologies into one coherent system. KAZU framework is open-sourced: https://github.com/AstraZeneca/KAZU

与伯特（Bert）等语言模型相比，已证明知识增强语言表示的预培训模型在知识基础构建任务（即〜关系提取）中更有效。这些知识增强的语言模型将知识纳入预训练中，以生成实体或关系的表示。但是，现有方法通常用单独的嵌入表示每个实体。结果，这些方法难以代表播出的实体和大量参数，在其基础代币模型之上（即〜变压器），必须使用，并且可以处理的实体数量为由于内存限制，实践限制。此外，现有模型仍然难以同时代表实体和关系。为了解决这些问题，我们提出了一个新的预培训模型，该模型分别从图书中学习实体和关系的表示形式，并分别在文本中跨越跨度。通过使用SPAN模块有效地编码跨度，我们的模型可以代表实体及其关系，但所需的参数比现有模型更少。我们通过从Wikipedia中提取的知识图对我们的模型进行了预训练，并在广泛的监督和无监督的信息提取任务上进行了测试。结果表明，我们的模型比基线学习对实体和关系的表现更好，而在监督的设置中，微调我们的模型始终优于罗伯塔，并在信息提取任务上取得了竞争成果。

生物医学实体的因果关系提取是生物医学文本挖掘中最复杂的任务之一，涉及两种信息：实体关系和实体功能。一种可行的方法是将关系提取和功能检测作为两个独立的子任务。但是，这种单独的学习方法忽略了它们之间的内在相关性，并导致性能不令人满意。在本文中，我们提出了一个联合学习模型，该模型结合了实体关系提取和实体功能检测以利用其共同点并捕获其相互关系，以提高生物医学因果关系提取的性能。同时，在模型训练阶段，损失函数中的不同功能类型分配了不同的权重。具体而言，负功能实例的惩罚系数增加以有效提高功能检测的精度。 Biocreative-V轨道4语料库的实验结果表明，我们的联合学习模型在BEL语句提取中的表现优于单独的模型，在第2阶段和第1阶段评估中的测试集中，F1得分分别达到58.4％和37.3％。这表明，与其他系统相比，我们的联合学习系统达到了第2阶段的最新性能。

我们提出了一个新的框架，在增强的自然语言（TANL）之间的翻译，解决了许多结构化预测语言任务，包括联合实体和关系提取，嵌套命名实体识别，关系分类，语义角色标记，事件提取，COREREFED分辨率和对话状态追踪。通过培训特定于特定于任务的鉴别分类器来说，我们将其作为一种在增强的自然语言之间的翻译任务，而不是通过培训问题，而不是解决问题，而是可以轻松提取任务相关信息。我们的方法可以匹配或优于所有任务的特定于任务特定模型，特别是在联合实体和关系提取（Conll04，Ade，NYT和ACE2005数据集）上实现了新的最先进的结果，与关系分类（偶尔和默示）和语义角色标签（Conll-2005和Conll-2012）。我们在使用相同的架构和超参数的同时为所有任务使用相同的架构和超级参数，甚至在培训单个模型时同时解决所有任务（多任务学习）。最后，我们表明，由于更好地利用标签语义，我们的框架也可以显着提高低资源制度的性能。

电子医疗记录（EMRS）包含对医学研究人员具有巨大潜在价值的临床叙述文本。但是，将该信息与个人身份信息（PII）混合，这会给患者和临床医生机密的风险带来风险。本文介绍了端到端的去除识别框架，以自动从医院排放摘要中删除PII。我们的语料库包括600名医院出院摘要，该摘要是从澳大利亚悉尼的两家主要推荐医院的EMRS中提取的。我们的端到端去识别框架由三个组件组成：1）注释：使用五个预定类别的600家医院放电摘要标记PII：人，地址，出生日期，识别号码，电话号码; 2）建模：培训六个命名实体识别（NER）深度学习基础 - 平衡和不平衡数据集;并评估组合所有六种基础型号的合奏，这三种基础模型，具有最佳的F1分数和三种基础型号，分别使用令牌级多数投票和堆叠方法分别具有最佳的召回分数; 3）去鉴定：从医院排放摘要中移除PII。我们的研究结果表明，使用堆叠支持向量机（SVM）方法在三种基础上使用最佳F1分数的堆栈模型实现了优异的结果，在我们的语料库的测试组上的F1得分为99.16％。我们还评估了2014年I2B2去识别数据集上的建模组件的稳健性。我们在所有六种基础型号上使用令牌级多数投票方法的集合模型，在严格的实体匹配中实现了96.24％的最高F1得分，并且在二进制令牌级匹配中的最高F1得分为98.64％，而二进制符合两个州-Of-最现实的方法。该框架提供了一种强大的解决方案，可以安全地去识别临床叙述文本。

命名实体识别（ner）是从文本中提取特定类型的命名实体的任务。当前的NER模型往往依赖于人类注释的数据集，要求在目标领域和实体上广泛参与专业知识。这项工作介绍了一个询问生成的方法，它通过询问反映实体类型的需求的简单自然语言问题来自动生成NER数据集（例如，哪种疾病？）到开放式域问题应答系统。不使用任何域中资源（即，培训句子，标签或域名词典），我们的模型在我们生成的数据集上仅培训了，这在很大程度上超过了四个不同域的六个基准测试的弱势监督模型。令人惊讶的是，在NCBI疾病中，我们的模型达到75.5 F1得分，甚至优于以前的最佳弱监督模型4.1 F1得分，它利用域专家提供的丰富的域名词典。制定具有自然语言的NER的需求，也允许我们为诸如奖项等细粒度实体类型构建NER模型，其中我们的模型甚至优于完全监督模型。在三个少量的NER基准测试中，我们的模型实现了新的最先进的性能。

We present, Naamapadam, the largest publicly available Named Entity Recognition (NER) dataset for the 11 major Indian languages from two language families. In each language, it contains more than 400k sentences annotated with a total of at least 100k entities from three standard entity categories (Person, Location and Organization) for 9 out of the 11 languages. The training dataset has been automatically created from the Samanantar parallel corpus by projecting automatically tagged entities from an English sentence to the corresponding Indian language sentence. We also create manually annotated testsets for 8 languages containing approximately 1000 sentences per language. We demonstrate the utility of the obtained dataset on existing testsets and the Naamapadam-test data for 8 Indic languages. We also release IndicNER, a multilingual mBERT model fine-tuned on the Naamapadam training set. IndicNER achieves the best F1 on the Naamapadam-test set compared to an mBERT model fine-tuned on existing datasets. IndicNER achieves an F1 score of more than 80 for 7 out of 11 Indic languages. The dataset and models are available under open-source licenses at https://ai4bharat.iitm.ac.in/naamapadam.

在科学研究中，该方法是解决科学问题和关键研究对象的必不可少手段。随着科学的发展，正在提出，修改和使用许多科学方法。作者在抽象和身体文本中描述了该方法的详细信息，并且反映该方法名称的学术文献中的关键实体称为方法实体。在大量的学术文献中探索各种方法实体有助于学者了解现有方法，为研究任务选择适当的方法并提出新方法。此外，方法实体的演变可以揭示纪律的发展并促进知识发现。因此，本文对方法论和经验作品进行了系统的综述，重点是从全文学术文献中提取方法实体，并努力使用这些提取的方法实体来建立知识服务。首先提出了本综述涉及的关键概念的定义。基于这些定义，我们系统地审查了提取和评估方法实体的方法和指标，重点是每种方法的利弊。我们还调查了如何使用提取的方法实体来构建新应用程序。最后，讨论了现有作品的限制以及潜在的下一步。

In recent years, interest has arisen in using machine learning to improve the efficiency of automatic medical consultation and enhance patient experience. In this article, we propose two frameworks to support automatic medical consultation, namely doctor-patient dialogue understanding and task-oriented interaction. We create a new large medical dialogue dataset with multi-level finegrained annotations and establish five independent tasks, including named entity recognition, dialogue act classification, symptom label inference, medical report generation and diagnosis-oriented dialogue policy. We report a set of benchmark results for each task, which shows the usability of the dataset and sets a baseline for future studies. Both code and data is available from https://github.com/lemuria-wchen/imcs21.

我们利用预训练的语言模型来解决两种低资源语言的复杂NER任务：中文和西班牙语。我们使用整个单词掩码（WWM）的技术来提高大型和无监督的语料库的掩盖语言建模目标。我们在微调的BERT层之上进行多个神经网络体系结构，将CRF，Bilstms和线性分类器结合在一起。我们所有的模型都优于基线，而我们的最佳性能模型在盲目测试集的评估排行榜上获得了竞争地位。

Recognizing useful named entities plays a vital role in medical information processing, which helps drive the development of medical area research. Deep learning methods have achieved good results in medical named entity recognition (NER). However, we find that existing methods face great challenges when dealing with the nested named entities. In this work, we propose a novel method, referred to as ASAC, to solve the dilemma caused by the nested phenomenon, in which the core idea is to model the dependency between different categories of entity recognition. The proposed method contains two key modules: the adaptive shared (AS) part and the attentive conditional random field (ACRF) module. The former part automatically assigns adaptive weights across each task to achieve optimal recognition accuracy in the multi-layer network. The latter module employs the attention operation to model the dependency between different entities. In this way, our model could learn better entity representations by capturing the implicit distinctions and relationships between different categories of entities. Extensive experiments on public datasets verify the effectiveness of our method. Besides, we also perform ablation analyses to deeply understand our methods.

自然语言处理领域（NLP）最近看到使用预先接受训练的语言模型来解决几乎任何任务的大量变化。尽管对各种任务的基准数据集显示了很大的改进，但这些模型通常在非标准域中对临床领域的临床域进行次优，其中观察到预训练文件和目标文件之间的巨大差距。在本文中，我们的目标是通过对语言模型的域特定培训结束这种差距，我们调查其对多种下游任务和设置的影响。我们介绍了预先训练的Clin-X（临床XLM-R）语言模型，并展示了Clin-X如何通过两种语言的十个临床概念提取任务的大幅度优于其他预先训练的变压器模型。此外，我们展示了如何通过基于随机分裂和交叉句子上下文的集合来利用我们所提出的任务和语言 - 无人机模型架构进一步改善变压器模型。我们在低资源和转移设置中的研究显​​示，尽管只有250个标记的句子，但在只有250个标记的句子时，缺乏带注释数据的稳定模型表现。我们的结果突出了专业语言模型作为非标准域中的概念提取的Clin-X的重要性，但也表明我们的任务 - 无人机模型架构跨越测试任务和语言是强大的，以便域名或任务特定的适应不需要。 Clin-Xlanguage模型和用于微调和传输模型的源代码在https://github.com/boschresearch/clin\_x/和Huggingface模型集线器上公开使用。