我们介绍了一系列深度学习架构，用于际际关系提取，即参与者不一定在同一句中的关系。我们将这些架构应用于生物医学领域的重要用例：将生物背景分配给生化事件。在这项工作中，生物学背景被定义为观察到生物化学事件的生物系统的类型。神经架构编码并聚合相同候选上下文提到的多个出现，以确定特定事件是否提及的正确上下文。我们提出了两种广泛类型的架构：第一个类型聚合在发射分类之前关于事件的相同候选上下文的多个实例;第二种类型独立分类每个实例并使用结果投票给最终类，类似于集合方法。我们的实验表明，拟议的神经分类器具有竞争力，一些比以前的艺术传统机器学习方法的表现更好，而无需特征工程。我们的分析表明，与传统的机器学习分类器相比，神经方法特别提高精度，并且还表明了句子间关系的难度如何随着事件与上下文提升的距离而增加。

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。

我们提出了文件的实体级关系联合模型。与其他方法形成鲜明对比 - 重点关注本地句子中的对，因此需要提及级别的注释 - 我们的模型在实体级别运行。为此，遵循多任务方法，它在Coreference分辨率上建立并通过多级别表示结合全局实体和本地提到信息来聚集相关信号。我们在积木数据集中实现最先进的关系提取结果，并报告了未来参考的第一个实体级端到端关系提取结果。最后，我们的实验结果表明，联合方法与特定于任务专用的学习相提并论，虽然由于共享参数和培训步骤而言更有效。

作为人类认知的重要组成部分，造成效果关系频繁出现在文本中，从文本策划原因关系有助于建立预测任务的因果网络。现有的因果关系提取技术包括基于知识的，统计机器学习（ML）和基于深度学习的方法。每种方法都具有其优点和缺点。例如，基于知识的方法是可以理解的，但需要广泛的手动域知识并具有较差的跨域适用性。由于自然语言处理（NLP）工具包，统计机器学习方法更加自动化。但是，功能工程是劳动密集型的，工具包可能导致错误传播。在过去的几年里，由于其强大的代表学习能力和计算资源的快速增加，深入学习技术吸引了NLP研究人员的大量关注。它们的局限包括高计算成本和缺乏足够的注释培训数据。在本文中，我们对因果关系提取进行了综合调查。我们最初介绍了因果关系提取中存在的主要形式：显式的内部管制因果关系，隐含因果关系和间情态因果关系。接下来，我们列出了代理关系提取的基准数据集和建模评估方法。然后，我们介绍了三种技术的结构化概述了与他们的代表系统。最后，我们突出了潜在的方向存在现有的开放挑战。

由于结构化数据通常不足，因此在开发用于临床信息检索和决策支持系统模型时，需要从电子健康记录中的自由文本中提取标签。临床文本中最重要的上下文特性之一是否定，这表明没有发现。我们旨在通过比较荷兰临床注释中的三种否定检测方法来改善标签的大规模提取。我们使用Erasmus医疗中心荷兰临床语料库比较了基于ContextD的基于规则的方法，即使用MEDCAT和（Fineted）基于Roberta的模型的BilstM模型。我们发现，Bilstm和Roberta模型都在F1得分，精度和召回方面始终优于基于规则的模型。此外，我们将每个模型的分类错误系统地分类，这些错误可用于进一步改善特定应用程序的模型性能。在性能方面，将三个模型结合起来并不有益。我们得出的结论是，尤其是基于Bilstm和Roberta的模型在检测临床否定方面非常准确，但是最终，根据手头的用例，这三种方法最终都可以可行。

学术研究是解决以前从未解决过的问题的探索活动。通过这种性质，每个学术研究工作都需要进行文献审查，以区分其Novelties尚未通过事先作品解决。在自然语言处理中，该文献综述通常在“相关工作”部分下进行。鉴于研究文件的其余部分和引用的论文列表，自动相关工作生成的任务旨在自动生成“相关工作”部分。虽然这项任务是在10年前提出的，但直到最近，它被认为是作为科学多文件摘要问题的变种。然而，即使在今天，尚未标准化了自动相关工作和引用文本生成的问题。在这项调查中，我们进行了一个元研究，从问题制定，数据集收集，方法方法，绩效评估和未来前景的角度来比较相关工作的现有文献，以便为读者洞察到国家的进步 - 最内容的研究，以及如何进行未来的研究。我们还调查了我们建议未来工作要考虑整合的相关研究领域。

生物医学研究正在以这种指数速度增长，科学家，研究人员和从业者不再能够应对该领域发表的文献的数量。文献中提出的知识需要以这种方式系统化，可以轻松找到声明和假设，访问和验证。知识图可以为文献提供这样的语义知识表示框架。然而，为了构建知识图形，有必要以生物医学实体之间的关系形式提取知识并使两个实体和关系类型进行正常化。在本文中，我们展示并比较了少数基于规则和基于机器学习的（天真的贝叶斯，随机森林作为传统机器学习方法和T5基础的示例，作为现代深层学习的示例）可扩展关系从生物医学中提取的方法集成到知识图中的文献。我们研究了如何为不平衡和相当小的数据集进行弹性，显示T5模型，由于其在大型C4数据集以及不平衡数据上进行预培训，因此T5模型处理得好的小型数据集。最佳执行模型是T5模型在平衡数据上进行微调，报告F1分数为0.88。

随着信息技术的快速发展，在线平台已经产生了巨大的文本资源。作为一种特定形式的信息提取（即），事件提取（EE）由于其自动从人类语言提取事件的能力而增加了普及。但是，事件提取有限的文献调查。现有审查工作要么花费很多努力，用于描述各种方法的细节或专注于特定领域。本研究提供了全面概述了最先进的事件提取方法及其从文本的应用程序，包括闭域和开放式事件提取。这项调查的特点是它提供了适度复杂性的概要，避免涉及特定方法的太多细节。本研究侧重于讨论代表作品的常见角色，应用领域，优势和缺点，忽略各个方法的特殊性。最后，我们总结了常见问题，当前解决方案和未来的研究方向。我们希望这项工作能够帮助研究人员和从业者获得最近的事件提取的快速概述。

The development of deep neural networks has improved representation learning in various domains, including textual, graph structural, and relational triple representations. This development opened the door to new relation extraction beyond the traditional text-oriented relation extraction. However, research on the effectiveness of considering multiple heterogeneous domain information simultaneously is still under exploration, and if a model can take an advantage of integrating heterogeneous information, it is expected to exhibit a significant contribution to many problems in the world. This thesis works on Drug-Drug Interactions (DDIs) from the literature as a case study and realizes relation extraction utilizing heterogeneous domain information. First, a deep neural relation extraction model is prepared and its attention mechanism is analyzed. Next, a method to combine the drug molecular structure information and drug description information to the input sentence information is proposed, and the effectiveness of utilizing drug molecular structures and drug descriptions for the relation extraction task is shown. Then, in order to further exploit the heterogeneous information, drug-related items, such as protein entries, medical terms and pathways are collected from multiple existing databases and a new data set in the form of a knowledge graph (KG) is constructed. A link prediction task on the constructed data set is conducted to obtain embedding representations of drugs that contain the heterogeneous domain information. Finally, a method that integrates the input sentence information and the heterogeneous KG information is proposed. The proposed model is trained and evaluated on a widely used data set, and as a result, it is shown that utilizing heterogeneous domain information significantly improves the performance of relation extraction from the literature.

我们提出了一种可解释的关系提取方法，通过共同训练这两个目标来减轻概括和解释性之间的张力。我们的方法使用多任务学习体系结构，该体系结构共同训练分类器以进行关系提取，并在解释关系分类器的决策的关系中标记单词的序列模型。我们还将模型输出转换为规则，以将全局解释带入这种方法。使用混合策略对此序列模型进行训练：有监督，当可获得预先存在的模式的监督时，另外还要半监督。在后一种情况下，我们将序列模型的标签视为潜在变量，并学习最大化关系分类器性能的最佳分配。我们评估了两个数据集中的提议方法，并表明序列模型提供了标签，可作为关系分类器决策的准确解释，并且重要的是，联合培训通常可以改善关系分类器的性能。我们还评估了生成的规则的性能，并表明新规则是手动规则的重要附加功能，并使基于规则的系统更接近神经模型。

来自文本的采矿因果关系是一种复杂的和至关重要的自然语言理解任务，对应于人类认知。其解决方案的现有研究可以分为两种主要类别：基于特征工程和基于神经模型的方法。在本文中，我们发现前者具有不完整的覆盖范围和固有的错误，但提供了先验知识;虽然后者利用上下文信息，但其因果推断不足。为了处理限制，我们提出了一个名为MCDN的新型因果关系检测模型，明确地模拟因果关系，而且，利用两种方法的优势。具体而言，我们采用多头自我关注在Word级别获得语义特征，并在段级别推断出来的SCRN。据我们所知，关于因果关系任务，这是第一次应用关系网络。实验结果表明：1）该方法对因果区检测进行了突出的性能; 2）进一步分析表现出MCDN的有效性和稳健性。

To effectively train accurate Relation Extraction models, sufficient and properly labeled data is required. Adequately labeled data is difficult to obtain and annotating such data is a tricky undertaking. Previous works have shown that either accuracy has to be sacrificed or the task is extremely time-consuming, if done accurately. We are proposing an approach in order to produce high-quality datasets for the task of Relation Extraction quickly. Neural models, trained to do Relation Extraction on the created datasets, achieve very good results and generalize well to other datasets. In our study, we were able to annotate 10,022 sentences for 19 relations in a reasonable amount of time, and trained a commonly used baseline model for each relation.

我们研究了检查问题的事实，旨在识别给定索赔的真实性。具体而言，我们专注于事实提取和验证（发烧）及其伴随数据集的任务。该任务包括从维基百科检索相关文件（和句子）并验证文件中的信息是否支持或驳斥所索赔的索赔。此任务至关重要，可以是假新闻检测和医疗索赔验证等应用程序块。在本文中，我们以通过以结构化和全面的方式呈现文献来更好地了解任务的挑战。我们通过分析不同方法的技术视角并讨论发热数据集的性能结果，描述了所提出的方法，这是最熟悉的和正式结构化的数据集，就是事实提取和验证任务。我们还迄今为止迄今为止确定句子检索组件的有益损失函数的最大实验研究。我们的分析表明，采样负句对于提高性能并降低计算复杂性很重要。最后，我们描述了开放的问题和未来的挑战，我们激励了未来的任务研究。

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。

蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）对正常细胞功能至关重要，并且与许多疾病途径有关。然而，只有4％的PPI用PTMS在诸如完整的生物知识数据库中的PTM，主要通过手动策策进行，这既不是时间也不是成本效益。我们使用完整的PPI数据库创建具有交互蛋白对，它们相应的PTM类型和来自PubMed数据库的相关摘要注释的远程监督数据集。我们训练Biobert Models的一组合 - 配音PPI-Biobert-X10，以提高置信度校准。我们利用集合平均置信度方法的使用，置信范围抵消了类别不平衡提取高信任预测的影响。在测试集上评估的PPI-BIOBERT-X10模型导致适用的F1-MICRO 41.3（P = 5 8.1，R = 32.1）。然而，通过结合高信心和低变化来识别高质量的预测，调整精度预测，我们保留了100％精度的19％的测试预测。我们评估了1800万PubMed摘要的PPI-Biobert-X10，提取了160万（546507个独特的PTM-PPI三联网）PTM-PPI预测，并过滤〜5700（4584个独一无二）的高信心预测。在5700中，对于小型随机采样的子集进行人体评估表明，尽管置信度校准，精度降至33.7％，并突出了即使在置信度校准的情况下超出了测试集中的最长途的挑战。我们仅包括与多个论文相关的预测的问题来规避问题，从而将精确提高到58.8％。在这项工作中，我们突出了深入学习的文本挖掘在实践中的利益和挑战，并且需要增加对置信校准的强调，以促进人类策划努力。

注释数据是用于培训和评估机器学习模型的自然语言处理中的重要成分。因此，注释具有高质量是非常理想的。但是，最近的工作表明，几个流行的数据集包含令人惊讶的注释错误或不一致之处。为了减轻此问题，多年来已经设计了许多注释错误检测方法。尽管研究人员表明他们的方法在新介绍的数据集上效果很好，但他们很少将其方法与以前的工作或同一数据集进行比较。这引起了人们对方法的一般表现的强烈关注，并且使他们的优势和劣势很难解决。因此，我们重新实现18种检测潜在注释错误的方法，并在9个英语数据集上对其进行评估，以进行文本分类以及令牌和跨度标签。此外，我们定义了统一的评估设置，包括注释错误检测任务，评估协议和一般最佳实践的新形式化。为了促进未来的研究和可重复性，我们将数据集和实施释放到易于使用和开源软件包中。

专门的基于变形金刚的模型（例如生物Biobert和Biomegatron）适用于基于公共可用的生物医学语料库的生物医学领域。因此，它们有可能编码大规模的生物学知识。我们研究了这些模型中生物学知识的编码和表示，及其支持癌症精度医学推断的潜在实用性 - 即，对基因组改变的临床意义的解释。我们比较不同变压器基线的性能；我们使用探测来确定针对不同实体的编码的一致性；我们使用聚类方法来比较和对比基因，变异，药物和疾病的嵌入的内部特性。我们表明，这些模型确实确实编码了生物学知识，尽管其中一些模型在针对特定任务的微调中丢失了。最后，我们分析了模型在数据集中的偏见和失衡方面的行为。

临床领域中的事件提取是一个探索较少的研究领域。除了大量的特定领域的行话外，缺乏培训数据，包括较长的实体，具有模糊的边界，使该任务尤其具有挑战性。在本文中，我们介绍了DICE，这是一种用于临床事件提取的强大而数据效率的生成模型。骰子框架事件提取作为有条件的生成问题，并利用域专家提供的描述来提高低资源设置下的性能。此外，DICE学会了与辅助提及的识别任务一起定位和约束生物医学提及，该任务与事件提取任务共同培训，以利用任务间的依赖性，并进一步纳入确定的提及作为其各自任务的触发和论证候选者。我们还介绍了MacCrobat-EE，这是第一个带有事件参数注释的临床事件提取数据集。我们的实验证明了在临床领域的低数据设置下骰子的鲁棒性，以及将柔性关节训练并提及标记纳入生成方法的好处。

确保适当的标点符号和字母外壳是朝向应用复杂的自然语言处理算法的关键预处理步骤。这对于缺少标点符号和壳体的文本源，例如自动语音识别系统的原始输出。此外，简短的短信和微博的平台提供不可靠且经常错误的标点符号和套管。本调查概述了历史和最先进的技术，用于恢复标点符号和纠正单词套管。此外，突出了当前的挑战和研究方向。

放射学报告含有在其解释图像中被放射科学家记录的多样化和丰富的临床异常。放射发现的综合语义表示将使广泛的次要使用应用来支持诊断，分类，结果预测和临床研究。在本文中，我们提出了一种新的放射学报告语料库，注释了临床调查结果。我们的注释模式捕获了可观察到的病理发现的详细说明（“病变”）和其他类型的临床问题（“医学问题”）。该模式使用了基于事件的表示来捕获细粒细节，包括断言，解剖学，特征，大小，计数等。我们的黄金标准语料库包含总共500个注释的计算机断层扫描（CT）报告。我们利用两个最先进的深度学习架构提取了触发器和论证实体，包括伯特。然后，我们使用基于BERT的关系提取模型预测触发器和参数实体（称为参数角色）之间的连接。我们使用预先从我们的机构的300万放射学报告预先培训的BERT模型实现了最佳提取性能：90.9％-93.4％f1用于查找触发器的触发器72.0％-85.6％f1，用于参数角色。为了评估型号的概括性，我们使用了从模拟胸部X射线（MIMIC-CXR）数据库中随机采样的外部验证。该验证集的提取性能为95.6％，用于发现触发器和参数角色的79.1％-89.7％，表明模型与具有不同的成像模型的跨机构数据一致。我们从模拟CXR数据库中的所有放射学报告中提取了查找事件，并为研究界提供了提取。