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Neues mehrsprachiges Dataset zur Extraktion von Rechnungsinformationen

Ein Datensatz zur Verbesserung der Extraktion von Beleginformationen für Arabisch und Englisch.

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Inhaltsverzeichnis

Die Extraktion von Schlüsselinformationen aus Belegen ist eine wichtige Aufgabe, die Unternehmen hilft, Informationen effizienter zu verwalten. Dieser Prozess beinhaltet das Erkennen und Herausziehen von Text aus gescannten Belegen, was es einfacher macht, wichtige Details zu sammeln und in klare Dokumente zu organisieren. In diesem Artikel wird ein neues mehrsprachiges Dataset vorgestellt, das speziell für die Extraktion von Informationen aus Belegen erstellt wurde. Das Dataset zielt darauf ab, Herausforderungen im Verständnis von Inhalten und der genauen Klassifizierung von Artikeln zu bewältigen.

Bedeutung der Belegextraktion

Die Extraktion von Informationen aus Belegen ist aus verschiedenen Gründen entscheidend. Sie kann Geschäftsprozesse automatisieren, die Finanzanalyse verbessern und eine bessere Bestandskontrolle unterstützen. Durch die effektive Erfassung und Organisation wichtiger Details aus Belegen können Organisationen ihre Abläufe reibungsloser gestalten, nützliche Einblicke gewinnen und bessere Entscheidungen treffen. Der Erfolg dieser Systeme hängt jedoch stark von der Verfügbarkeit hochwertiger Datensätze ab, die reale Belege genau repräsentieren.

Überblick über das Dataset

Dieser Artikel stellt ein neues Dataset vor, das sich auf die Belegextraktion konzentriert. Dieses Dataset ist einzigartig, da es Belege in Arabisch und Englisch umfasst. Es zielt darauf ab, die Lücken in den bestehenden Datensätzen zu schliessen, indem es eine Vielzahl von Belegen bietet, die verschiedene Sprachen und Kontexte abdecken.

Das Dataset enthält verschiedene Proben aus unterschiedlichen Quellen wie Einzelhandelsgeschäften, Restaurants und Supermärkten. Diese vielfältige Sammlung stellt sicher, dass das Dataset reichhaltig und relevant für reale Szenarien ist. Detaillierte Annotationen wurden zu vielen Feldern auf den Belegen hinzugefügt. Diese Annotationen bestehen aus Artikelnamen, Attributen wie Preis und Marke sowie Klassifizierungen in verschiedene Produktkategorien.

Merkmale des Datasets

Das Dataset enthält zahlreiche Proben mit einzigartigen Artikelnamen und Klassifikationen in viele Produktkategorien. Es bietet auch detaillierte Informationen zu Artikeln wie Gewicht, Menge, Gesamtpreis und Verpackungsinformationen. Durch die Analyse dieser Daten können Forscher Kaufgewohnheiten, Preistrends und Werbemethoden, die in Belegen verwendet werden, untersuchen.

Der Umgang mit Belegen in mehreren Sprachen bringt einzigartige Herausforderungen mit sich. Arabische und englische Belege haben oft Komplexitäten und Variationen, die in Informationsextraktionssystemen berücksichtigt werden müssen. Dieses Dataset zielt darauf ab, diese Herausforderungen anzugehen, indem es Einblicke gibt, wie man effektiv in einer mehrsprachigen Umgebung arbeitet.

Beiträge der Studie

Die Beiträge dieser Studie lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  1. Ein neues mehrsprachiges Dataset zur Belegextraktion, das sowohl Arabisch als auch Englisch umfasst.
  2. Ein Fokus auf zwei Hauptaufgaben: Extraktion von Schlüsselinformationen und Klassifizierung von Artikeln aus Belegen.
  3. Detaillierte Annotationen verschiedener Belegfelder, wie Artikelnamen, Klassen und Preise.
  4. Klassifizierung in zahlreiche Produktkategorien zur Verbesserung der Artikelorganisation.
  5. Die Einführung eines neuen Ansatzes namens InstructLLaMA, der vielversprechende Ergebnisse bei der Extraktion von Informationen und der Klassifizierung von Artikeln zeigt.

Verwandte Arbeiten zur Belegextraktion

Im Bereich der Informationsextraktion aus gescannten Belegen gab es bislang nur begrenzte Forschung und Fortschritte. Der ICDAR 2019 Wettbewerb zielte darauf ab, die Techniken zur Extraktion von Informationen aus Belegen voranzubringen, hob jedoch die Herausforderungen hervor, vor denen Forscher stehen, wenn sie mit mehrsprachigen Dokumenten arbeiten.

Dieser Wettbewerb umfasste drei Hauptaufgaben: Lokalisierung von Textbereichen auf Belegen, Erkennung und Transkription dieses Textes sowie Extraktion von Schlüsselinformationen. Obwohl Fortschritte erzielt wurden, besteht weiterhin Bedarf an mehr Forschung, insbesondere bei Belegen, die Text in verschiedenen Sprachen enthalten.

Erstellung des Datasets

Um die Erstellung eines hochwertigen Datasets für die Belegextraktion sicherzustellen, wurde eine sorgfältige Methodologie befolgt. Dieser Ansatz umfasste Schritte wie die Datensammlung, die Entwicklung von Richtlinien für Annotationen, die Durchführung des eigentlichen Annotierungsprozesses und die Validierung der Daten.

Eine vielfältige Sammlung von Belegen wurde aus unterschiedlichen Quellen zusammengetragen, um sicherzustellen, dass eine breite Palette von Branchen und Produkten vertreten ist. Annotierungsrichtlinien wurden erstellt, um klare Anweisungen für Annotatoren zu geben, die konsistente und genaue Markierungen auf jedem Beleg sicherstellen.

Experten wurden hinzugezogen, um jede Belegbildanalyse durchzuführen, und dabei die Richtlinien zu verwenden, um die relevanten Informationen zu kennzeichnen. Ein gründlicher Validierungsprozess wurde ebenfalls implementiert, um die Annotationen zu überprüfen und gegen zu prüfen, um die Zuverlässigkeit des Datasets zu gewährleisten.

Merkmale des Datasets

Das Dataset besteht aus vielen Artikeln mit sowohl arabischem als auch englischem Inhalt, was es zu einer wertvollen Ressource für die Extraktion von Schlüsselinformationen macht. Jedes Belegbild enthält wichtige Textfelder, die hauptsächlich aus Zahlen und englischen Zeichen bestehen, was es für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet macht.

Bei der Untersuchung der Sprachverteilung stellt ein erheblicher Teil der Artikel im Dataset Arabisch dar, während der Rest in Englisch ist. Dies spiegelt das reale Szenario wider, in dem Belege häufig Informationen in mehreren Sprachen enthalten. Das Verständnis dieser Vielfalt ist entscheidend für die Entwicklung effektiver Systeme, die beide Sprachen in der Belegverarbeitung bewältigen können.

Klassendistribution der Artikel

Das Dataset umfasst eine Vielzahl von Produktkategorien, die die Komplexität realer Belege widerspiegeln. Einige Kategorien sind häufiger als andere, was auf Verbraucherpräferenzen und Trends hinweist. Dieser Einblick kann Unternehmen helfen, das Einkaufsverhalten besser zu verstehen und auf die Bedürfnisse der Kunden einzugehen.

Jedoch sind nicht alle Kategorien gleich vertreten, was Herausforderungen für Machine Learning-Modelle mit sich bringt. Die Bewältigung dieses Klassenungleichgewichts kann spezifische Strategien erforden, um sicherzustellen, dass die Modelle in allen Kategorien effektiv arbeiten können.

Preisverteilung Einblicke

Die Analyse der Preisverteilung innerhalb des Datasets liefert wertvolle Informationen über die wirtschaftlichen Aspekte der Artikel. Die Preise variieren stark, von günstigeren Artikeln bis hin zu teureren. Diese Variation hilft beim Verständnis des Verbraucherverhaltens und der Preisstrategien auf dem Markt.

Nutzung des LLaMA-Modells

In dieser Studie wird auch das LLaMA-Modell besprochen, das während der Experimente verwendet wurde. Die LLaMA V1- und V2-Modelle sind Teil einer Reihe von grundlegenden Sprachmodellen, die darauf trainiert sind, in Sprachverständnisaufgaben hervorragend abzuschneiden. Diese Modelle nutzen öffentlich verfügbare Datensätze, was die Zugänglichkeit und Transparenz in ihrem Training gewährleistet.

Beide Versionen des LLaMA-Modells haben sich als effektiv bei der Informationsextraktion und Klassifizierung erwiesen. Die Modelle verwenden fortschrittliche Techniken, die sie gut geeignet für Aufgaben machen, die ein tiefes Verständnis von Text erfordern.

Vorgeschlagene Methode zur Extraktion

Die vorgeschlagene Methode nutzt die LLaMA-Modelle, um den Ansatz zur Extraktion von Schlüsselwörtern aus Belegen zu verfeinern. Der Trainingsprozess umfasst die Verwendung einer Vielzahl von Datensätzen zur Anweisung, um sicherzustellen, dass das Modell die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Aufgabe versteht.

Die Methode verwendet eine Reihe von Trainingsstrategien, um die Effizienz des Modells zu optimieren und gleichzeitig die Genauigkeit zu wahren. Dieser Ansatz ermöglicht eine effektive Informationsextraktion sowohl aus arabischen als auch englischen Belegen und zeigt die Vielseitigkeit des Modells.

Ergebnisse der Informationsextraktion

Die experimentellen Ergebnisse zeigen, wie gut die Modelle bei der Extraktion von Informationen und der Klassifizierung von Artikeln abschneiden. Die detaillierte Bewertung hebt die Effektivität und Robustheit sowohl der LLaMA V1- als auch der VLaMA V2-Modelle über mehrere Kategorien hinweg hervor.

Die Ergebnisse zeigen eine hohe Genauigkeit bei der Klassifizierung von Artikeln und der Extraktion relevanter Details, was die Fähigkeiten der Modelle im Umgang mit komplexen Beleginformationen signalisiert. Darüber hinaus liefert die Bewertung Einblicke in Bereiche, in denen die Modelle hervorragend abschneiden und Bereiche, die möglicherweise weiterer Verbesserung bedürfen.

Few-Shot-Informationsextraktion

Few-Shot-Informationsextraktion bezieht sich auf die Fähigkeit, Beziehungen zu identifizieren und Daten aus Text zu extrahieren, selbst mit begrenzten Trainingsbeispielen. Diese Technik ist besonders wertvoll, um sich an neue Aufgaben anzupassen, ohne umfangreiche beschriftete Daten zu benötigen.

Die Ergebnisse von Experimenten mit mehreren Modellen zeigen, dass kleinere Modelle effizient arbeiten können und sogar vergleichbare Genauigkeit wie grössere Modelle erreichen. Dieses Ergebnis betont das Potenzial zur Optimierung von Modellen hinsichtlich Geschwindigkeit und Ressourceneffizienz bei gleichzeitig wettbewerbsfähiger Leistung.

Fazit

Zusammenfassend bespricht dieser Artikel ein wertvolles mehrsprachiges Dataset, das für die Extraktion von Schlüsselinformationen und die Klassifizierung von Artikeln aus gescannten Belegen massgeschneidert ist. Das Dataset umfasst viele Proben in Arabisch und Englisch und bietet eine Ressource zur Verbesserung der Extraktionstechniken in vielfältigen Kontexten.

Die Studie hebt die Bedeutung hochwertiger Datensätze für die Weiterentwicklung automatisierter Systeme in der Belegverarbeitung hervor. Zukünftige Forschungen können auf diesen Erkenntnissen aufbauen, um das Verständnis und die Anwendung im Bereich der Informationsextraktion zu verbessern.

Originalquelle

Titel: AMuRD: Annotated Arabic-English Receipt Dataset for Key Information Extraction and Classification

Zusammenfassung: The extraction of key information from receipts is a complex task that involves the recognition and extraction of text from scanned receipts. This process is crucial as it enables the retrieval of essential content and organizing it into structured documents for easy access and analysis. In this paper, we present AMuRD, a novel multilingual human-annotated dataset specifically designed for information extraction from receipts. This dataset comprises $47,720$ samples and addresses the key challenges in information extraction and item classification - the two critical aspects of data analysis in the retail industry. Each sample includes annotations for item names and attributes such as price, brand, and more. This detailed annotation facilitates a comprehensive understanding of each item on the receipt. Furthermore, the dataset provides classification into $44$ distinct product categories. This classification feature allows for a more organized and efficient analysis of the items, enhancing the usability of the dataset for various applications. In our study, we evaluated various language model architectures, e.g., by fine-tuning LLaMA models on the AMuRD dataset. Our approach yielded exceptional results, with an F1 score of 97.43\% and accuracy of 94.99\% in information extraction and classification, and an even higher F1 score of 98.51\% and accuracy of 97.06\% observed in specific tasks. The dataset and code are publicly accessible for further researchhttps://github.com/Update-For-Integrated-Business-AI/AMuRD.

Autoren: Abdelrahman Abdallah, Mahmoud Abdalla, Mohamed Elkasaby, Yasser Elbendary, Adam Jatowt

Letzte Aktualisierung: 2024-03-26 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2309.09800

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.09800

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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