We propose Medical Entity Definition-based Sentence Embedding (MED-SE), a novel unsupervised contrastive learning framework designed for clinical texts, which exploits the definitions of medical entities. To this end, we conduct an extensive analysis of multiple sentence embedding techniques in clinical semantic textual similarity (STS) settings. In the entity-centric setting that we have designed, MED-SE achieves significantly better performance, while the existing unsupervised methods including SimCSE show degraded performance. Our experiments elucidate the inherent discrepancies between the general- and clinical-domain texts, and suggest that entity-centric contrastive approaches may help bridge this gap and lead to a better representation of clinical sentences.
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This paper presents SimCSE, a simple contrastive learning framework that greatly advances state-of-the-art sentence embeddings. We first describe an unsupervised approach, which takes an input sentence and predicts itself in a contrastive objective, with only standard dropout used as noise. This simple method works surprisingly well, performing on par with previous supervised counterparts. We find that dropout acts as minimal data augmentation, and removing it leads to a representation collapse. Then, we propose a supervised approach, which incorporates annotated pairs from natural language inference datasets into our contrastive learning framework by using "entailment" pairs as positives and "contradiction" pairs as hard negatives. We evaluate SimCSE on standard semantic textual similarity (STS) tasks, and our unsupervised and supervised models using BERT base achieve an average of 76.3% and 81.6% Spearman's correlation respectively, a 4.2% and 2.2% improvement compared to the previous best results. We also show-both theoretically and empirically-that the contrastive learning objective regularizes pre-trained embeddings' anisotropic space to be more uniform, and it better aligns positive pairs when supervised signals are available. 1 2 We randomly sample 10 6 sentences from English Wikipedia and fine-tune BERTbase with learning rate = 3e-5, N = 64. In all our experiments, no STS training sets are used.
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临床试验对于药物开发至关重要,但非常昂贵且耗时。在设计临床试验时,研究类似的历史试验是有益的。但是,冗长的试用文件和缺乏标记的数据使试验相似性搜索变得困难。我们提出了一种零拍的临床试验检索方法试验2VEC,该方法通过自学知识学习而无需注释类似的临床试验。具体而言,试验文件的元结构(例如,标题,资格标准,目标疾病)以及临床知识(例如,UMLS知识库https://www.nlm.nih.gov/research/umls/inmls/index.html)被杠杆化以自动生成对比样品。此外,Trial2VEC编码考虑元结构的试验文件,从而产生紧凑的嵌入,从而从整个文档中汇总了多相关信息。我们表明,我们的方法通过可视化产生了可解释的医学解释的嵌入,并且在试验检索的精确/召回率上的最佳基线比最佳基线得到15%的改善,这是在我们标记的1600个试验对中评估的。此外,我们证明预先训练的嵌入在240K试验中受益于下游试验结果预测任务。
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预训练的语言模型(PLM)在自然语言理解中的许多下游任务中取得了显着的性能增长。已提出了各种中文PLM,以学习更好的中文表示。但是,大多数当前模型都使用中文字符作为输入,并且无法编码中文单词中包含的语义信息。虽然最近的预训练模型同时融合了单词和字符,但它们通常会遭受不足的语义互动,并且无法捕获单词和字符之间的语义关系。为了解决上述问题,我们提出了一个简单而有效的PLM小扣手,该小扣子采用了对单词和性格表示的对比度学习。特别是,Clower通过对多透明信息的对比学习将粗粒的信息(即单词)隐式编码为细粒度表示(即字符)。在现实的情况下,小电动器具有很大的价值,因为它可以轻松地将其纳入任何现有的基于细粒的PLM中而无需修改生产管道。在一系列下游任务上进行的扩展实验表明,小动物的卓越性能超过了几个最先进的实验 - 艺术基线。
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无监督的句子嵌入学习最近由对比度学习方法(例如SIMCSE)主导,该方法保持积极对相似,并将负面对拆开。对比操作旨在通过在积极实例之间最大化相互信息来保持尽可能多的信息,从而导致句子嵌入中的冗余信息。为了解决这个问题,我们提出了一个基于信息最小化的对比度学习(Informin-CL)模型,以保留有用的信息并通过最大化相互信息并最大程度地减少无监督句子表示学习的正面实例之间的信息熵,从而丢弃冗余信息。具体而言,我们发现信息最小化可以通过简单的对比度和重建目标来实现。重建操作通过另一个正实例重构积极实例,以最大程度地减少正实例之间的信息熵。我们在下游任务中评估了我们的模型,包括受监督和无监督的(语义文本相似性)任务。广泛的实验结果表明,我们的Informin-CL获得了最先进的性能。
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确定与医学实体相对应的医学文本中的跨度是许多医疗保健NLP任务的核心步骤之一,例如ICD编码,医学发现提取,医学注释上下文化等等。现有的实体提取方法依赖于医疗实体的固定词汇和有限的词汇,并且难以提取以不相交跨度为代表的实体。在本文中,我们提出了一种新的基于变压器的架构,称为OSLAT,OPEL SET LABEL COATION TRUSSSIONER,它解决了先前方法的许多局限性。我们的方法使用标签 - 注意机制来隐式学习与感兴趣的实体相关的跨度。这些实体可以作为自由文本提供,包括在OSLAT培训期间看不到的实体,即使它们是不相交的,该模型也可以提取跨度。为了测试我们方法的普遍性,我们在两个不同的数据集上训练两个单独的模型,这些数据集具有非常低的实体重叠:(1)来自HNLP的公共排放笔记数据集,以及(2)更具挑战性的专有患者文本数据集“原因”相遇”(RFE)。我们发现,应用于数据集上的OSLAT模型在应用于RFE数据集以及HNLP数据集的一部分时,在数据集上训练了基于规则和模糊字符串匹配基线,其中实体由分离跨度表示。我们的代码可以在https://github.com/curai/curai-research/tree/main/oslat上找到。
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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。
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最近的预训练的语言模型(PLM)通过学习语言特征和上下文化的句子表示,在许多自然语言处理任务上取得了巨大成功。由于未清楚地识别出在PLM的堆叠层中捕获的属性,因此通常首选嵌入最后一层的直接方法,而不是从PLM中得出句子表示。本文介绍了基于注意力的合并策略,该策略使该模型能够保留每一层中捕获的图层信号,并学习下游任务的消化语言特征。对比度学习目标可以使层面上的注意力汇集到无监督和监督的举止。它导致预先训练嵌入的各向异性空间并更均匀。我们评估我们的模型关于标准语义文本相似性(STS)和语义搜索任务。结果,我们的方法改善了基础对比度的BERT_BASE和变体的性能。
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Sequence-to-sequence (seq2seq) learning is a popular fashion for large-scale pretraining language models. However, the prior seq2seq pretraining models generally focus on reconstructive objectives on the decoder side and neglect the effect of encoder-side supervision, which we argue may lead to sub-optimal performance. To verify our hypothesis, we first empirically study the functionalities of the encoder and decoder in seq2seq pretrained language models, and find that the encoder takes an important but under-exploitation role than the decoder regarding the downstream performance and neuron activation. Therefore, we propose an encoding-enhanced seq2seq pretraining strategy, namely E2S2, which improves the seq2seq models via integrating more efficient self-supervised information into the encoders. Specifically, E2S2 adopts two self-supervised objectives on the encoder side from two aspects: 1) locally denoising the corrupted sentence (denoising objective); and 2) globally learning better sentence representations (contrastive objective). With the help of both objectives, the encoder can effectively distinguish the noise tokens and capture high-level (i.e. syntactic and semantic) knowledge, thus strengthening the ability of seq2seq model to accurately achieve the conditional generation. On a large diversity of downstream natural language understanding and generation tasks, E2S2 dominantly improves the performance of its powerful backbone models, e.g. BART and T5. For example, upon BART backbone, we achieve +1.1% averaged gain on the general language understanding evaluation (GLUE) benchmark and +1.75% F_0.5 score improvement on CoNLL2014 dataset. We also provide in-depth analyses to show the improvement stems from better linguistic representation. We hope that our work will foster future self-supervision research on seq2seq language model pretraining.
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事实证明,将先验知识纳入预训练的语言模型中对知识驱动的NLP任务有效,例如实体键入和关系提取。当前的培训程序通常通过使用知识掩盖,知识融合和知识更换将外部知识注入模型。但是,输入句子中包含的事实信息尚未完全开采,并且尚未严格检查注射的外部知识。结果,无法完全利用上下文信息,并将引入额外的噪音,或者注入的知识量受到限制。为了解决这些问题,我们提出了MLRIP,该MLRIP修改了Ernie-Baidu提出的知识掩盖策略,并引入了两阶段的实体替代策略。进行全面分析的广泛实验说明了MLRIP在军事知识驱动的NLP任务中基于BERT的模型的优势。
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Contrastive learning has become a new paradigm for unsupervised sentence embeddings. Previous studies focus on instance-wise contrastive learning, attempting to construct positive pairs with textual data augmentation. In this paper, we propose a novel Contrastive learning method with Prompt-derived Virtual semantic Prototypes (ConPVP). Specifically, with the help of prompts, we construct virtual semantic prototypes to each instance, and derive negative prototypes by using the negative form of the prompts. Using a prototypical contrastive loss, we enforce the anchor sentence embedding to be close to its corresponding semantic prototypes, and far apart from the negative prototypes as well as the prototypes of other sentences. Extensive experimental results on semantic textual similarity, transfer, and clustering tasks demonstrate the effectiveness of our proposed model compared to strong baselines. Code is available at https://github.com/lemon0830/promptCSE.
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我们提出了一种三级等级变压器网络(3级),用于在临床笔记上建模长期依赖性,以患者级预测的目的。该网络配备了三个级别的基于变压器的编码器,以逐步地从单词中学到句子,句子票据,最后给患者注释。单词到句子的第一级直接将预先训练的BERT模型应用为完全可训练的组件。虽然第二和第三级实现了一堆基于变压器的编码器,但在最终患者表示进入临床预测的分类层之前。与传统的BERT模型相比,我们的模型将512个令牌的最大输入长度增加到适合建模大量临床笔记的更长的序列。我们经验检查不同的超参数,以识别给定的计算资源限制的最佳权衡。我们的实验结果对不同预测任务的模拟-III数据集表明,所提出的等级变压器网络优于以前的最先进的模型,包括但不限于BigBird。
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关系提取(RE)是自然语言处理的基本任务。RE试图通过识别文本中的实体对之间的关系信息来将原始的,非结构化的文本转变为结构化知识。RE有许多用途,例如知识图完成,文本摘要,提问和搜索查询。RE方法的历史可以分为四个阶段:基于模式的RE,基于统计的RE,基于神经的RE和大型语言模型的RE。这项调查始于对RE的早期阶段的一些示例性作品的概述,突出了局限性和缺点,以使进度相关。接下来,我们回顾流行的基准测试,并严格检查用于评估RE性能的指标。然后,我们讨论遥远的监督,这是塑造现代RE方法发展的范式。最后,我们回顾了重点是降级和培训方法的最新工作。
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Neural language representation models such as BERT pre-trained on large-scale corpora can well capture rich semantic patterns from plain text, and be fine-tuned to consistently improve the performance of various NLP tasks. However, the existing pre-trained language models rarely consider incorporating knowledge graphs (KGs), which can provide rich structured knowledge facts for better language understanding. We argue that informative entities in KGs can enhance language representation with external knowledge. In this paper, we utilize both large-scale textual corpora and KGs to train an enhanced language representation model (ERNIE), which can take full advantage of lexical, syntactic, and knowledge information simultaneously. The experimental results have demonstrated that ERNIE achieves significant improvements on various knowledge-driven tasks, and meanwhile is comparable with the state-of-the-art model BERT on other common NLP tasks. The source code and experiment details of this paper can be obtained from https:// github.com/thunlp/ERNIE.
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在基于变压器的模型中通常观察到令牌均匀性,在经过变压器中经过堆叠的多个自我发场层后,不同的令牌共享大量相似信息。在本文中,我们建议使用每个变压器层的输出的奇异值的分布来表征令牌均匀性的现象,并从经验上说明,偏斜的奇异值分布可以减轻“令牌均匀性”问题。基于我们的观察结果,我们定义了奇异值分布的几种理想特性,并提出了一种新的转换函数,以更新奇异值。我们表明,除了减轻令牌均匀性外,转换功能还应保留原始嵌入空间中的当地邻域结构。我们提出的奇异价值变换函数应用于伯特,阿尔伯特,罗伯塔和德文尔特等一系列基于变压器的语言模型,并且在语义文本相似性评估和一系列胶水任务中观察到了改善的性能。我们的源代码可在https://github.com/hanqi-qi/tokenuni.git上找到。
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在以前的作品中广泛讨论了句子语义相似性的原始伯特的表现不佳。我们发现不满意的性能主要是由于静态令牌嵌入偏差和无效的伯特层,而不是姓氏的高余弦相似性。为此,我们提出了一个迅速的句子嵌入方法,可以减少令牌嵌入偏差,使原始伯特层更有效。通过将句子嵌入式任务重新塑造为填充空白问题,我们的方法显着提高了原始伯特的性能。我们讨论了两个提示符,表示基于及时的句子嵌入的三个提示搜索方法。此外,我们提出了一种通过模板去噪技术的新型无监督培训目标,这大大缩短了监督和无人监督的环境之间的性能差距。对于实验,我们评估我们在非微调和微调的设置上的方法。即使是非微调方法也可以优于STS任务上的无监督服务器等微调的方法。我们的微调方法在无监督和监督设置中优于最先进的方法SIMCSE。与SIMCSE相比,我们分别在无监督环境下实现了2.29和2.58点的伯特和罗伯塔的改进。
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医疗成果的预测模型对提高临床决策具有很强的希望。这些型号培训培训,诸如临床笔记的富患者数据,将许多患者信号汇总到结果预测中。然而,基于AI的临床模型通常是从​​初始循证药物(EBM)的突出范式的孤立的临床模型,其中医学决策是基于来自现有文献的明确证据。在这项工作中,我们介绍了帮助桥接ebm和基于AI的临床模型之间的这种差距的技术,并表明这些方法可以提高预测准确性。我们提出了一种新颖的系统,可根据重症监护(ICU)患者信息自动检索患者特异性文献,汇总相关文件并将其融合在内的内部录音,以形成结果预测。与强大的最近基线相比,我们的模型能够在三个具有挑战性的任务上提高预测准确性;对于住院医生的死亡率,我们能够通过超过25%的大幅度提高10%的精度。
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由于缺乏标记的数据和高注释成本,需要域专家,生物医学领域中的关系提取具有挑战性。远处的监督通常用于通过将知识图与原始文本配对,以解决带注释数据的稀缺性。这样的管道容易出现噪声,并且为涵盖大量生物医学概念的规模增加了挑战。我们研究了现有的远覆盖范围远处监督的生物医学关系提取基准,发现培训和测试关系之间的重叠范围从26%到86%。此外,我们注意到这些基准的数据构建过程中的几个不一致,并且在没有火车测试泄漏的情况下,重点是较窄的实体类型之间的相互作用。这项工作提出了更准确的基准MEDDISTANT19,用于远距离覆盖的远距离监督的生物医学关系提取,以解决这些缺点,并通过将MEDLINE摘要与广泛使用的Snomed Snomed临床术语进行对齐。缺乏针对领域特异性语言模型的彻底评估,我们还进行了实验,以验证一般领域关系提取结果与生物医学关系提取。
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大型基于变压器的预训练的语言模型在各种知识密集的任务上取得了令人印象深刻的表现,并可以在其参数中捕获事实知识。我们认为,考虑到不断增长的知识和资源需求,在模型参数中存储大量知识是亚最佳选择。我们认为,更有效的替代方法是向模型提供对上下文相关的结构化知识的明确访问,并训练它以使用该知识。我们提出了LM核 - 实现这一目标的一般框架 - 允许从外部知识源对语言模型培训的\ textit {解耦},并允许后者更新而不会影响已经训练的模型。实验结果表明,LM核心获得外部知识,在知识探索任务上的最先进的知识增强语言模型中实现了重要而强大的优于性能。可以有效处理知识更新;并在两个下游任务上表现良好。我们还提出了一个彻底的错误分析,突出了LM核的成功和失败。
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对比学习一直吸引着学习无监督的句子嵌入。当前的最新无监督方法是无监督的SIMCSE(UNSUP-SIMCSE)。 Unsup-Simcse将辍学作为最小数据增强方法,并将相同的输入句子传递给预训练的变压器编码器(带有掉落的掉落)两次,以获取两个相应的嵌入式以构建正对。由于句子的长度信息通常会由于使用嵌入变压器中的位置嵌入而编码到句子嵌入中,因此Unsup-Simcse中的每个正对实际上包含相同的长度信息。因此,接受这些正面对训练的Unsup-Simcse可能是有偏见的,这往往会考虑到语义上相同长度或相似长度的句子更相似。通过统计观察,我们发现Unsup-Simcse确实存在这样的问题。为了减轻它,我们应用了一个简单的重复操作来修改输入句子,然后分别将输入句子及其修改后的对应物传递给预训练的变压器编码器,以获取阳性对。此外,我们从计算机视觉社区中汲取灵感,并引入动量对比度,从而扩大了负面对的数量,而没有其他计算。提出的两种修改分别应用于正和负对,并构建一种新的句子嵌入方法,称为增强的Unsup-Simcse(ESIMCSE)。我们在几个基准数据集W.R.T上评估了所提出的ESIMCSE,语义文本相似性(STS)任务。实验结果表明,ESIMCSE的表现优于最先进的undup-Simcse,而Bert基碱的平均长矛相关性为2.02%。
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