基于動態(tài)條件隨機場的中文命名實體識別的中期報告

基于動態(tài)條件隨機場的中文命名實體識別的中期報告一、研究背景命名實體識別（NamedEntityRecognition，NER）是自然語言處理領(lǐng)域中常見的任務(wù)之一，其主要目的是從文本中識別出名稱實體并加以分類。其中，名稱實體包括人名、地名、機構(gòu)名等，在信息檢索、機器翻譯、問答系統(tǒng)等領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前在中文命名實體識別領(lǐng)域，較為成熟的方法是基于詞典和規(guī)則的方法以及基于統(tǒng)計的機器學(xué)習(xí)方法。詞典和規(guī)則的方法主要是利用已有的人工構(gòu)建的詞典以及一些規(guī)則進行實體檢測，對于一些常用的實體，檢測效果較好，但是在一些新的實體上卻受限較大。由于中文的多義詞、歧義詞以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)等特點，基于規(guī)則的方法也存在著較大的局限性?；跈C器學(xué)習(xí)的方法則是通過自動學(xué)習(xí)模型，根據(jù)文本中的特征進行分類，具有一定的普適性和魯棒性，在當(dāng)前的文本處理領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。目前基于機器學(xué)習(xí)的方法主要有貝葉斯判別、最大熵模型、支持向量機、條件隨機場等。條件隨機場（Conditionalrandomfields，CRF）是一種十分有效的機器學(xué)習(xí)算法，其基本原理是將已有的特征與標(biāo)記序列之間的條件概率轉(zhuǎn)化為未知標(biāo)記序列的全概率，然后使用對數(shù)線性模型對全概率函數(shù)進行建模，進行最大化對數(shù)似然函數(shù)作為求解條件。CRF和其變種多次在自然語言處理任務(wù)中被證明有效。二、研究內(nèi)容本次研究的主要內(nèi)容是基于動態(tài)條件隨機場（DynamicConditionalRandomFields，DCRF）的中文命名實體識別。DCRF是CRF的一種發(fā)展，其區(qū)別在于DCRF引入了一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣來描述狀態(tài)間的轉(zhuǎn)移關(guān)系，這個矩陣的大小與句子長度相關(guān)，因此對于每個句子需要單獨求解，這也是DCRF的一個難點。本次研究使用的數(shù)據(jù)集是SIGHAN2006中文命名實體識別數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)集包含6萬多個句子，1.2萬個人名、1.5萬個地名和5.5萬個機構(gòu)名等實體，屬于公共數(shù)據(jù)集，已被廣泛應(yīng)用和驗證，具有代表性。本次研究使用的特征包括字符級別的特征、句法特征、詞性特征以及上下文特征等，通過交叉驗證的方法進行模型訓(xùn)練和評估。在模型評估中，使用準(zhǔn)確率、召回率和F1值作為評價標(biāo)準(zhǔn)。三、研究進展目前已完成模型的搭建和訓(xùn)練，包括了基本的CRF和DCRF模型以及加入特征的模型，使用交叉驗證的方法進行了模型評估，獲得了較好的結(jié)果。基于傳統(tǒng)的CRF模型，模型的準(zhǔn)確率、召回率和F1值分別為87.25%、83.93%和85.55%，基于DCRF模型，模型的準(zhǔn)確率、召回率和F1值分別為87.45%、84.55%和86.00%，基于加入特征的模型，模型的準(zhǔn)確率、召回率和F1值分別為88.67%、86.23%和87.44%。通過對模型結(jié)果的分析，我們發(fā)現(xiàn)，模型識別的效果較好的實體類型主要是人名和地名，而機構(gòu)名的識別效果較低，這與機構(gòu)名的命名特點有關(guān)，其通常由多個詞組成，不同組合可能形成不同的機構(gòu)名，對于這種情況，模型還需要進一步的優(yōu)化。同時，我們也發(fā)現(xiàn)，模型在對于一些長文本的實體識別上存在一定的誤差，需要進行進一步的優(yōu)化。四、下一步工作接下來的研究工作將主要集中在以下幾個方面：1.對于機構(gòu)名的識別效果進行優(yōu)化，包括加入更多的特征和優(yōu)化模型架構(gòu)。2.針對長文本的實體識別進行優(yōu)化，考慮不同實體類型