自动问题应答(QA)系统的目的是以时间有效的方式向用户查询提供答案。通常在数据库(或知识库)或通常被称为语料库的文件集合中找到答案。在过去的几十年里,收购知识的扩散,因此生物医学领域的新科学文章一直是指数增长。因此,即使对于领域专家,也难以跟踪域中的所有信息。随着商业搜索引擎的改进,用户可以在某些情况下键入其查询并获得最相关的一小组文档,以及在某些情况下从文档中的相关片段。但是,手动查找所需信息或答案可能仍然令人疑惑和耗时。这需要开发高效的QA系统,该系统旨在为用户提供精确和精确的答案提供了生物医学领域的自然语言问题。在本文中,我们介绍了用于开发普通域QA系统的基本方法,然后彻底调查生物医学QA系统的不同方面,包括使用结构化数据库和文本集合的基准数据集和几种提出的方​​法。我们还探讨了当前系统的局限性,并探索潜在的途径以获得进一步的进步。
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自然语言处理(NLP)是一个人工智能领域,它应用信息技术来处理人类语言,在一定程度上理解并在各种应用中使用它。在过去的几年中,该领域已经迅速发展,现在采用了深层神经网络的现代变体来从大型文本语料库中提取相关模式。这项工作的主要目的是调查NLP在药理学领域的最新使用。正如我们的工作所表明的那样,NLP是药理学高度相关的信息提取和处理方法。它已被广泛使用,从智能搜索到成千上万的医疗文件到在社交媒体中找到对抗性药物相互作用的痕迹。我们将覆盖范围分为五个类别,以调查现代NLP方法论,常见的任务,相关的文本数据,知识库和有用的编程库。我们将这五个类别分为适当的子类别,描述其主要属性和想法,并以表格形式进行总结。最终的调查介绍了该领域的全面概述,对从业者和感兴趣的观察者有用。
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过去十年互联网上可用的信息和信息量增加。该数字化导致自动应答系统需要从冗余和过渡知识源中提取富有成效的信息。这些系统旨在利用自然语言理解(NLU)从此巨型知识源到用户查询中最突出的答案,从而取决于问题答案(QA)字段。问题答案涉及但不限于用户问题映射的步骤,以获取相关查询,检索相关信息,从检索到的信息等找到最佳合适的答案等。当前对深度学习模型的当前改进估计所有这些任务的令人信服的性能改进。在本综述工作中,根据问题的类型,答案类型,证据答案来源和建模方法进行分析QA场的研究方向。此细节随后是自动问题生成,相似性检测和语言的低资源可用性等领域的开放挑战。最后,提出了对可用数据集和评估措施的调查。
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Wikidata是一个经常更新,社区驱动和多语言知识图形。因此,Wikidata是实体联系的一个有吸引力的基础,这是最近发表论文的增加显而易见的。该调查侧重于四个主题:(1)存在哪些Wikidata实体链接数据集,它们是多么广泛使用,它们是如何构建的? (2)对实体联系数据集的设计进行Wikidata的特点,如果是的话,怎么样? (3)当前实体链接方法如何利用Wikidata的特定特征? (4)现有实体链接方法未开发哪种Wikidata特征?本次调查显示,当前的Wikidata特定实体链接数据集在其他知识图表中的方案中的注释方案中没有不同。因此,没有提升多语言和时间依赖数据集的可能性,是自然适合维基帽的数据集。此外,我们表明大多数实体链接方法使用Wikidata以与任何其他知识图相同的方式,因为任何其他知识图都缺少了利用Wikidata特定特征来提高质量的机会。几乎所有方法都使用标签等特定属性,有时是描述,而是忽略超关系结构等特征。因此,例如,通过包括超关系图嵌入或类型信息,仍有改进的余地。许多方法还包括来自维基百科的信息,这些信息很容易与Wikidata组合并提供有价值的文本信息,Wikidata缺乏。
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在商业航空域中,有大量文件,例如事故报告(NTSB,ASRS)和监管指令(ADS)。有必要有效地访问这些多样化的存储库,以便在航空业中的服务需求,例如维护,合规性和安全性。在本文中,我们提出了一个基于深度学习的知识图(kg)基于深度学习(DL)的问题答案(QA)航空安全系统。我们从飞机事故报告中构建了知识图,并向研究人员社区贡献了这一资源。该资源的功效由上述质量保证系统测试和证明。根据上述文档构建的自然语言查询将转换为SPARQL(RDF图数据库的接口语言)查询并回答。在DL方面,我们有两个不同的质量检查模型:(i)BERT QA,它是通道检索(基于句子的)和问题答案(基于BERT)的管道,以及(ii)最近发布的GPT-3。我们根据事故报告创建的一系列查询评估系统。我们组合的QA系统在GPT-3上的准确性增长了9.3%,比Bert QA增加了40.3%。因此,我们推断出KG-DL的性能比单一表现更好。
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知识基础问题回答(KBQA)旨在通过知识库(KB)回答问题。早期研究主要集中于回答有关KB的简单问题,并取得了巨大的成功。但是,他们在复杂问题上的表现远非令人满意。因此,近年来,研究人员提出了许多新颖的方法,研究了回答复杂问题的挑战。在这项调查中,我们回顾了KBQA的最新进展,重点是解决复杂问题,这些问题通常包含多个主题,表达复合关系或涉及数值操作。详细说明,我们从介绍复杂的KBQA任务和相关背景开始。然后,我们描述用于复杂KBQA任务的基准数据集,并介绍这些数据集的构建过程。接下来,我们提出两个复杂KBQA方法的主流类别,即基于语义解析的方法(基于SP)的方法和基于信息检索的方法(基于IR)。具体而言,我们通过流程设计说明了他们的程序,并讨论了它们的主要差异和相似性。之后,我们总结了这两类方法在回答复杂问题时会遇到的挑战,并解释了现有工作中使用的高级解决方案和技术。最后,我们结论并讨论了与复杂的KBQA有关的几个有希望的方向,以进行未来的研究。
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机器学习方法尤其是深度神经网络取得了巨大的成功,但其中许多往往依赖于一些标记的样品进行训练。在真实世界的应用中,我们经常需要通过例如具有新兴预测目标和昂贵的样本注释的动态上下文来解决样本短缺。因此,低资源学习,旨在学习具有足够资源(特别是培训样本)的强大预测模型,现在正在被广泛调查。在所有低资源学习研究中,许多人更喜欢以知识图(kg)的形式利用一些辅助信息,这对于知识表示变得越来越受欢迎,以减少对标记样本的依赖。在这项调查中,我们非常全面地审查了90美元的报纸关于两个主要的低资源学习设置 - 零射击学习(ZSL)的预测,从未出现过训练,而且很少拍摄的学习(FSL)预测的新类仅具有可用的少量标记样本。我们首先介绍了ZSL和FSL研究中使用的KGS以及现有的和潜在的KG施工解决方案,然后系统地分类和总结了KG感知ZSL和FSL方法,将它们划分为不同的范例,例如基于映射的映射,数据增强,基于传播和基于优化的。我们接下来呈现了不同的应用程序,包括计算机视觉和自然语言处理中的kg增强预测任务,还包括kg完成的任务,以及每个任务的一些典型评估资源。我们最终讨论了一些关于新学习和推理范式的方面的一些挑战和未来方向,以及高质量的KGs的建设。
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Machine reading comprehension (MRC) is a long-standing topic in natural language processing (NLP). The MRC task aims to answer a question based on the given context. Recently studies focus on multi-hop MRC which is a more challenging extension of MRC, which to answer a question some disjoint pieces of information across the context are required. Due to the complexity and importance of multi-hop MRC, a large number of studies have been focused on this topic in recent years, therefore, it is necessary and worth reviewing the related literature. This study aims to investigate recent advances in the multi-hop MRC approaches based on 31 studies from 2018 to 2022. In this regard, first, the multi-hop MRC problem definition will be introduced, then 31 models will be reviewed in detail with a strong focus on their multi-hop aspects. They also will be categorized based on their main techniques. Finally, a fine-grain comprehensive comparison of the models and techniques will be presented.
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由于对高效有效的大数据分析解决方案的需求,医疗保健行业中数据分析的合并已取得了重大进展。知识图(KGS)已在该领域证明了效用,并且植根于许多医疗保健应用程序,以提供更好的数据表示和知识推断。但是,由于缺乏代表性的kg施工分类法,该指定领域中的几种现有方法不足和劣等。本文是第一个提供综合分类法和鸟类对医疗kg建筑的眼光的看法。此外,还对与各种医疗保健背景相关的学术工作中最新的技术进行了彻底的检查。这些技术是根据用于知识提取的方法,知识库和来源的类型以及合并评估协议的方法进行了严格评估的。最后,报道和讨论了文献中的一些研究发现和现有问题,为这个充满活力的地区开放了未来研究的视野。
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问答系统被认为是流行且经常有效的信息在网络上寻求信息的手段。在这样的系统中,寻求信息者可以通过自然语言提出问题来获得对他们的查询的简短回应。交互式问题回答是一种最近提出且日益流行的解决方案,它位于问答和对话系统的交集。一方面,用户可以以普通语言提出问题,并找到对她的询问的实际回答;另一方面,如果在初始请求中有多个可能的答复,很少或歧义,则系统可以将问题交通会话延长到对话中。通过允许用户提出更多问题,交互式问题回答使用户能够与系统动态互动并获得更精确的结果。这项调查提供了有关当前文献中普遍存在的交互式提问方法的详细概述。它首先要解释提问系统的基本原理,从而定义新的符号和分类法,以将所有已确定的作品结合在统一框架内。然后,根据提出的方法,评估方法和数据集/应用程序域来介绍和检查有关交互式问题解答系统的审查已发表的工作。我们还描述了围绕社区提出的特定任务和问题的趋势,从而阐明了学者的未来利益。 GitHub页面的综合综合了本文献研究中涵盖的所有主要主题,我们的工作得到了进一步的支持。 https://sisinflab.github.io/interactive-question-answering-systems-survey/
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Natural Language Processing (NLP) has been revolutionized by the use of Pre-trained Language Models (PLMs) such as BERT. Despite setting new records in nearly every NLP task, PLMs still face a number of challenges including poor interpretability, weak reasoning capability, and the need for a lot of expensive annotated data when applied to downstream tasks. By integrating external knowledge into PLMs, \textit{\underline{K}nowledge-\underline{E}nhanced \underline{P}re-trained \underline{L}anguage \underline{M}odels} (KEPLMs) have the potential to overcome the above-mentioned limitations. In this paper, we examine KEPLMs systematically through a series of studies. Specifically, we outline the common types and different formats of knowledge to be integrated into KEPLMs, detail the existing methods for building and evaluating KEPLMS, present the applications of KEPLMs in downstream tasks, and discuss the future research directions. Researchers will benefit from this survey by gaining a quick and comprehensive overview of the latest developments in this field.
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Answering complex questions over textual resources remains a challenging problem$\unicode{x2013}$especially when interpreting the fine-grained relationships among multiple entities that occur within a natural-language question or clue. Curated knowledge bases (KBs), such as YAGO, DBpedia, Freebase and Wikidata, have been widely used in this context and gained great acceptance for question-answering (QA) applications in the past decade. While current KBs offer a concise representation of structured knowledge, they lack the variety of formulations and semantic nuances as well as the context of information provided by the natural-language sources. With BigText-QA, we aim to develop an integrated QA system which is able to answer questions based on a more redundant form of a knowledge graph (KG) that organizes both structured and unstructured (i.e., "hybrid") knowledge in a unified graphical representation. BigText-QA thereby is able to combine the best of both worlds$\unicode{x2013}$a canonical set of named entities, mapped to a structured background KB (such as YAGO or Wikidata), as well as an open set of textual clauses providing highly diversified relational paraphrases with rich context information.
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在该职位论文中,我们提出了一种新方法,以基于问题的产生和实体链接来生成文本的知识库(KB)。我们认为,所提出的KB类型具有传统符号KB的许多关键优势:尤其是由小型模块化组件组成,可以在组合上合并以回答复杂的查询,包括涉及“多跳跃”的关系查询和查询。“推论。但是,与传统的KB不同,该信息商店与常见的用户信息需求相符。
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Deep Learning and Machine Learning based models have become extremely popular in text processing and information retrieval. However, the non-linear structures present inside the networks make these models largely inscrutable. A significant body of research has focused on increasing the transparency of these models. This article provides a broad overview of research on the explainability and interpretability of natural language processing and information retrieval methods. More specifically, we survey approaches that have been applied to explain word embeddings, sequence modeling, attention modules, transformers, BERT, and document ranking. The concluding section suggests some possible directions for future research on this topic.
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在过去的几年中,临床笔记中的问题回答(QA)引起了很多关注。临床领域中现有的机器阅读理解方法只能处理有关单个临床文本的问题,并且无法检索有关多个患者及其临床笔记的信息。为了处理更复杂的问题,我们旨在从临床注释中创建知识库,以将不同的患者和临床笔记联系起来,并进行知识基础问题答案(KBQA)。根据N2C2数据集中可用的专家注释,我们首先创建了ClinicalKBQA数据集,其中包括大约9K QA对,并使用300多个问题模板涵盖了有关七个医学主题的问题。然后,我们研究了KBQA的一种基于注意力的方面推理(AAR)方法,并分析了答案的不同方面(例如,实体,类型,路径和上下文)对预测的影响。由于设计精良的编码器和注意力机制,AAR方法可实现更好的性能。从我们的实验中,我们发现这两个方面,类型和路径都使模型能够识别满足一般条件的答案,并产生较低的精度和更高的回忆。另一方面,各个方面,实体和上下文通过特定于节点的信息限制答案,并导致更高的精度和较低的回忆。
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本文对过去二十年来对自然语言生成(NLG)的研究提供了全面的审查,特别是与数据到文本生成和文本到文本生成深度学习方法有关,以及NLG的新应用技术。该调查旨在(a)给出关于NLG核心任务的最新综合,以及该领域采用的建筑;(b)详细介绍各种NLG任务和数据集,并提请注意NLG评估中的挑战,专注于不同的评估方法及其关系;(c)强调一些未来的强调和相对近期的研究问题,因为NLG和其他人工智能领域的协同作用而增加,例如计算机视觉,文本和计算创造力。
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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。
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Natural Language Generation (NLG) has improved exponentially in recent years thanks to the development of sequence-to-sequence deep learning technologies such as Transformer-based language models. This advancement has led to more fluent and coherent NLG, leading to improved development in downstream tasks such as abstractive summarization, dialogue generation and data-to-text generation. However, it is also apparent that deep learning based generation is prone to hallucinate unintended text, which degrades the system performance and fails to meet user expectations in many real-world scenarios. To address this issue, many studies have been presented in measuring and mitigating hallucinated texts, but these have never been reviewed in a comprehensive manner before. In this survey, we thus provide a broad overview of the research progress and challenges in the hallucination problem in NLG. The survey is organized into two parts: (1) a general overview of metrics, mitigation methods, and future directions; and (2) an overview of task-specific research progress on hallucinations in the following downstream tasks, namely abstractive summarization, dialogue generation, generative question answering, data-to-text generation, machine translation, and visual-language generation. This survey serves to facilitate collaborative efforts among researchers in tackling the challenge of hallucinated texts in NLG.
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Biomedical knowledge graphs (KG) are heterogenous networks consisting of biological entities as nodes and relations between them as edges. These entities and relations are extracted from millions of research papers and unified in a single resource. The goal of biomedical multi-hop question-answering over knowledge graph (KGQA) is to help biologist and scientist to get valuable insights by asking questions in natural language. Relevant answers can be found by first understanding the question and then querying the KG for right set of nodes and relationships to arrive at an answer. To model the question, language models such as RoBERTa and BioBERT are used to understand context from natural language question. One of the challenges in KGQA is missing links in the KG. Knowledge graph embeddings (KGE) help to overcome this problem by encoding nodes and edges in a dense and more efficient way. In this paper, we use a publicly available KG called Hetionet which is an integrative network of biomedical knowledge assembled from 29 different databases of genes, compounds, diseases, and more. We have enriched this KG dataset by creating a multi-hop biomedical question-answering dataset in natural language for testing the biomedical multi-hop question-answering system and this dataset will be made available to the research community. The major contribution of this research is an integrated system that combines language models with KG embeddings to give highly relevant answers to free-form questions asked by biologists in an intuitive interface. Biomedical multi-hop question-answering system is tested on this data and results are highly encouraging.
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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。
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