(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210394552.X
(22)申请日 2022.04.13
(71)申请人 浙大城市学院
地址 310015 浙江省杭州市拱 墅区湖州街
51号
(72)发明人 谢健
(74)专利代理 机构 杭州九洲专利事务所有限公
司 33101
专利代理师 张羽振
(51)Int.Cl.
G16H 50/80(2018.01)
G06F 16/35(2019.01)
G06F 40/295(2020.01)
G06F 40/30(2020.01)
G06N 3/04(2006.01)
(54)发明名称
一种基于多任务学习的社交媒体疫情事件
抽取技术
(57)摘要
本发明涉及一种基于多任务学习的社交媒
体疫情事件抽取技术, 包括: 提取文本的多个特
征向量; 将多个特征向量进行融合; 进行多任务
联合训练, 多任务包括相关预测、 实体填槽预测
和句子分类预测; 对疫情事件进行相关预测; 对
疫情事件进行 实体填槽预测; 对疫情事件进行句
子分类预测。 本发明的有益效果是: 本发明通过
改进多任务学习, 并且加入Attention机制获得
多特征融合向量, 增强模型的信息提取能力, 获
得更为准确有效的信息, 同时利用多任务联合训
练实现不同任务间的信息共享, 进行任务预测,
提高针对社交媒体的Cov id‑19事件抽取性能, 并
且在WNUT ‑2020shared Task3数据集中获得了优
异性能。
权利要求书3页 说明书11页 附图1页
CN 114822869 A
2022.07.29
CN 114822869 A
1.一种基于多任务学习的社交媒体疫情事 件抽取技 术, 其特征在于, 包括以下步骤:
步骤1、 提取文本的多个特 征向量;
步骤2、 将所述多个特 征向量进行融合;
步骤3、 进行多任务联合训练, 所述多任务包括相关预测、 实体填槽预测和句子分类预
测;
步骤4、 对疫情事 件进行所述相关预测;
步骤5、 对所述疫情事 件进行所述实体填槽预测;
步骤6、 对所述疫情事 件进行所述句子分类预测。
2.根据权利要求1所述的基于多任务学习的社交媒体疫情事件抽取技术, 其特征在于,
所述步骤1包括:
步骤1.1、 给定 长度为T的句子X={w1,w2…,wT}, wi表示位置在i的单词;
步骤1.2、 将所述句子 输入语义信息特 征提取器, 提取wi的上下文特征向量Ei;
步骤1.3、 使用字符级向量预训练模型, 提取wi的字符级别特 征向量Ci;
步骤1.4、 使用词性标注工具, 标注wi的词性类型, 并赋予wi与所述词性类型 匹配的词性
特征向量Pi。
3.根据权利要求2所述的基于多任务学习的社交媒体疫情事件抽取技术, 其特征在于,
所述步骤2包括:
步骤2.1、 将所述上下文特征向量Ei、 字符级别特征向量Ci和词性向量Pi进行堆叠处理,
得到三层特 征向量Ti, 表示为:
步骤2.2、 将所述 三层特征向量Ti与随机初始化矩阵Wα进行矩阵相乘, 得到WH, 表示为:
步骤2.3、 WH经过softmax化后即得到 权重矩阵Wβ, 表示为:
其中, bα为可学习偏移量;
步骤2.4、 三层特征向量Ti与权重矩阵Wβ点乘后, 在堆叠 维度上累加, 得到融合特征向量
Ai, 表示为:
其中, bβ为可学习偏移量。
4.根据权利要求3所述的基于多任务学习的社交媒体疫情事件抽取技术, 其特征在于,
所述步骤3包括:
步骤3.1、 将所述相关预测作为主任务, 所述实体填槽预测和句子分类预测作为子任权 利 要 求 书 1/3 页
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2务;
步骤3.2、 将所述融合特征向量Ai经由Bi‑LSTM网络处理, 得到两个方向的输出分别为
和
表示为:
其中, i为单词在句中对应下 标, T为句子总长度;
步骤3.3、 将所述两个方向的输出相加得到初始输出矩阵fi, 表示为:
步骤3.4、 将初始输出矩阵fi输入到不同任务对应的注意力网络之中。
5.根据权利要求4所述的基于多任务学习的社交媒体疫情事件抽取技术, 其特征在于,
所述步骤3.2中, 将所述融合特征向量Ai经由Bi‑LSTM网络处理, 还得到两个方向的隐藏层
状态
和
6.根据权利要求5所述的基于多任务学习的社交媒体疫情事件抽取技术, 其特征在于,
所述步骤4包括:
步骤4.1、 将所述两个方向的隐藏层状态
和
相加得到 h, 表示为:
步骤4.2、 利用可 学习矩阵Ws和可学习偏移量bs得到Wattn, 表示为:
Wattn=(Wsh+bs);
步骤4.3、 将初始输出矩阵fi经由tanh 激活函数处 理得到m, 表示 为:
m=tanh(fi),i∈[1,T];
步骤4.4、 将m的转置 mT与Wattn做矩阵相乘, 并经由softmax函数归一化得到Attention权
重矩阵αi, 表示为:
αi=softmax(WattnmT);
步骤4.5、 将权重矩阵αi同初始输出矩阵fi相乘, 并累加得到包含句子主体特征的相关
预测特征向量VT1, 表示为:
VT1=∑iαifi;
步骤4.6、 将所述相关预测特征向量VT1作为句子级的特征向量输入到句级转化层网络
和预测线性层当中, 并将得到的输出 特征向量经softmax函数处 理。
7.根据权利要求6所述的基于多任务学习的社交媒体疫情事件抽取技术, 其特征在于,
所述步骤5包括:
步骤5.1、 将初始输出矩阵fi与可学习矩阵
相乘, 得到初始权重相关矩阵, 再使用
MASKentity与所述初始权 重相关矩阵做点乘操作, 得到 权重矩阵
表示为:
其中, j为当前子任务下 标, MASKentity为针对实体的掩码矩阵;
步骤5.2、 将
经由softmax函数归一 化得到注意力权 重矩阵
表示为:权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 一种基于多任务学习的社交媒体疫情事件抽取技术
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