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Améliorer les sections "Travaux liés" dans les articles de recherche

Un nouveau jeu de données améliore la génération des sections de travaux connexes dans les articles scientifiques.

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Ces dernières années, la tâche de générer des sections de travaux connexes dans les papiers scientifiques a suscité de l'attention. Cette tâche consiste à résumer les recherches précédentes d'une manière qui place le nouveau travail dans son contexte, en mettant en avant les similitudes et les différences. Traditionnellement, les chercheurs se basaient sur des informations résumées dans des Résumés pour créer ces sections. Cependant, cette approche a ses limites, car les résumés ne capturent souvent pas tous les détails nécessaires pour un résumé complet.

Contexte sur les Sections de Travaux Connexes

Une section de travaux connexes est cruciale dans les papiers de recherche. Elle présente non seulement des études antérieures, mais discute aussi de leur pertinence par rapport à la nouvelle étude présentée. Une section de travaux connexes bien rédigée apporte clarté et contexte, aidant les lecteurs à comprendre l'importance des nouvelles découvertes. Cette section inclut généralement des Citations de divers travaux auxquels les auteurs font référence, fournissant une bibliographie des études qui ont éclairé leur recherche.

Le Besoin d'une Nouvelle Approche

Beaucoup de méthodes actuelles se concentrent uniquement sur l'extraction d'informations provenant de résumés. Cela limite la profondeur et la qualité des sections de travaux connexes. Donc, il y a un besoin croissant de Jeux de données plus complets qui permettent de créer des sections de travaux connexes entières basées sur des articles en texte intégral. Un jeu de données qui inclut des textes complets peut améliorer significativement le processus de résumé, car il permet une compréhension plus approfondie des travaux cités.

Le Jeu de Données : OARelatedWork

Le jeu de données OARelatedWork a été introduit pour combler cette lacune. C'est une collection à grande échelle conçue spécifiquement pour générer des sections de travaux connexes. Ce jeu de données contient des sections entières d'articles scientifiques, y compris les textes complets des papiers cités. Il comprend un grand nombre de documents, permettant un entraînement plus efficace des modèles capables de générer des sections de travaux connexes complètes.

Le jeu de données comprend plus de 94 000 papiers et des millions de papiers référencés uniques. Il a été conçu pour aider à déplacer l'accent d'une utilisation limitée aux résumés vers l'exploitation de textes complets. Ce changement est essentiel car l'utilisation de textes complets peut améliorer la qualité des résumés générés.

Défis de l'Évaluation des Longs Résultats

Un défi majeur dans la génération de sections de travaux connexes est qu'elles ont tendance à être longues. Les méthodes d'évaluation automatiques ont souvent du mal avec les sorties longues car de nombreux outils d'évaluation ont une limite sur la longueur de l'entrée qu'ils peuvent traiter efficacement. Cela est particulièrement vrai pour les modèles utilisant des embeddings, qui sont limités quant à la quantité de texte qu'ils peuvent gérer à la fois.

Pour surmonter cette limitation, une nouvelle méthode d’évaluation appelée BlockMatch a été développée. Cette méthode décompose le texte en parties plus petites, permettant un processus d’évaluation plus gérable tout en maintenant une bonne corrélation avec les jugements humains.

Le Processus de Création du Jeu de Données

Créer le jeu de données OARelatedWork a impliqué plusieurs étapes. La phase initiale a inclus la collecte d'un corpus d'articles scientifiques provenant de deux sources principales. La première source a fourni des papiers transformés dans un format convivial, qui incluait des métadonnées comme les titres et les auteurs. Cependant, ces documents manquaient de certains détails tels que l'année de publication et des références spécifiques.

Pour combler ces lacunes, des données supplémentaires ont été recueillies à l'aide d'autres sources et outils. Cette étape était cruciale pour s'assurer que chaque papier cité dans les sections de travaux connexes soit correctement identifié.

Organisation des Données

Les documents au sein du jeu de données ont été organisés dans une hiérarchie claire. Chaque papier est représenté de manière structurée, permettant un accès facile à différentes sections et sous-sections. Cette organisation est bénéfique pour les tâches et modèles futurs, car elle permet de sélectionner un contenu spécifique lors de la génération de résumés.

Bien que les documents initiaux aient été découpés en sections et paragraphes, il a été nécessaire d'améliorer encore cette hiérarchie. L'intention était de créer un cadre détaillé qui incluait des sections, sous-sections, et même des paragraphes. Cette granularité aide les modèles à mieux comprendre le contexte et à générer des sections de travaux connexes plus cohérentes.

Gestion des Citations

Les citations sont un élément essentiel des sections de travaux connexes. Les développeurs du jeu de données ont travaillé pour s’assurer que les citations dans les textes soient correctement représentées. Cela a impliqué d'identifier des plages de citations valides et de s'assurer que toutes les références soient correctement liées à leurs papiers correspondants.

Une approche systématique a été adoptée pour faire correspondre les citations en se basant sur les titres de documents, les auteurs, et les années de publication. L'objectif était de créer un ensemble robuste de liens de citation pour s'assurer que les sections de travaux connexes générées seraient contextuellement précises et significatives.

Nettoyage des Données

Les créateurs du jeu de données ont aussi reconnu que les documents inclus dans le jeu de données pourraient contenir des erreurs ou des sections non pertinentes. Par conséquent, un processus de nettoyage a été mis en œuvre. Ce nettoyage consistait à supprimer les sections sans texte, les sections sans titres, et les sections ne répondant pas à des critères de qualité spécifiques.

En filtrant ces parties non pertinentes, on s'est assuré que le jeu de données final ait une qualité supérieure. Cela conduit finalement à de meilleures performances lorsque les modèles sont formés sur ces données pour générer des sections de travaux connexes.

Construction du Jeu de Données de Travaux Connexes

Pour développer le jeu de données de travaux connexes, des critères spécifiques ont été établis pour identifier les sections pertinentes dans les articles collectés. Au lieu de se limiter à chercher des sections étiquetées comme « Travaux Connexes », la recherche a été élargie pour inclure des titres similaires, comme « Contexte » ou « Revue de Littérature ».

Grâce à cette recherche systématique, un nombre significatif de documents contenant des sections de travaux connexes utiles a été trouvé. Un filtrage supplémentaire a été appliqué pour s'assurer que chaque section sélectionnée contenait un nombre minimum de phrases et de citations, menant à un jeu de données plus robuste pour l'entraînement des modèles.

L'Impact du Changement de Domaine

Lors de la compilation du jeu de données, il a été noté qu'il y avait un changement dans les domaines des papiers. Bien que le corpus original incluait une large gamme de sujets, le jeu de données final montrait une forte concentration en informatique. Ce changement souligne la nécessité d'être conscient de la représentation des domaines dans les jeux de données, surtout lors de l'entraînement de modèles destinés à travailler dans divers domaines.

Définitions des Tâches pour l'Entraînement des Modèles

Pour mieux comprendre les contributions des différents types d'entrées, des tâches spécifiques ont été définies pour l'entraînement des modèles. Chaque tâche était conçue pour générer une section de travaux connexes à partir de diverses combinaisons d'entrées. Ces entrées incluaient des résumés et des textes complets des papiers cibles et des papiers cités.

Cette approche structurée permet une analyse complète de la façon dont différents types d'entrées affectent la qualité des sections de travaux connexes générées. En entraînant des modèles sur ces tâches définies, les développeurs peuvent affiner leurs approches et améliorer les résultats.

Métriques d'Évaluation

Pour évaluer la performance des sections de travaux connexes générées, plusieurs métriques ont été utilisées. Celles-ci incluaient diverses variantes de ROUGE, qui sont souvent utilisées dans les tâches de résumé. L'évaluation s'est concentrée sur la mesure à quel point les sections générées correspondaient aux sections de travaux connexes originales en termes de contenu et de pertinence.

En plus des métriques traditionnelles, la nouvelle métrique BlockMatch a été utilisée. Cette métrique est conçue pour évaluer la similarité des résumés générés par rapport aux Évaluations humaines, fournissant une compréhension nuancée de la performance des modèles, surtout sur des textes plus longs.

Modèles de Référence et Comparaisons

Pour établir un point de référence pour les modèles, plusieurs approches de base ont été testées. Ces modèles de référence incluaient à la fois des méthodes traditionnelles et des techniques modernes d'apprentissage profond. En comparant les résultats des sections générées par différents modèles, des aperçus sur les forces et les faiblesses de chaque approche pouvaient être obtenus.

Différentes combinaisons d'entrées ont été testées pour déterminer quels scénarios produisaient les meilleurs résultats. Ce processus itératif a permis d'améliorer en continu les pratiques d'entraînement et d'évaluation des modèles.

Insights des Expérimentations

Les expériences ont révélé que l'utilisation de textes complets améliorait significativement la qualité des sections de travaux connexes générées par rapport à une reliance exclusive sur des résumés. Les modèles qui incorporaient plus de contexte provenant d'articles complets ont mieux performé dans la génération de résumés cohérents et pertinents.

Cependant, des approches traditionnelles comme TextRank n'ont pas montré les mêmes bénéfices grâce à un contexte supplémentaire, indiquant que l'efficacité d'une méthodologie peut varier considérablement en fonction de la nature des données d'entrée et de la tâche spécifique à accomplir.

Conclusion

L'introduction du jeu de données OARelatedWork marque un pas en avant significatif dans le domaine de la génération de travaux connexes. En se concentrant sur des textes complets plutôt que sur des résumés, ce jeu de données permet des résumés plus complets et significatifs qui représentent mieux le contexte de nouvelles recherches.

Les défis rencontrés dans l'évaluation de longs résultats ont conduit au développement de nouvelles métriques et méthodologies, qui sont des contributions précieuses aux efforts en cours dans la recherche de résumé. À mesure que le domaine continue d'évoluer, les travaux futurs peuvent s’appuyer sur cette base, explorant de nouvelles façons d'améliorer la génération de sections de travaux connexes et d'enrichir les outils disponibles pour les chercheurs.

Limitations et Considérations Éthiques

Bien que le jeu de données offre des avantages substantiels, il a aussi ses limites. L'accent mis sur les papiers en accès libre signifie que certains papiers importants peuvent manquer. De plus, le traitement automatique des documents, bien qu'efficace, n'est pas parfait et peut introduire des erreurs. Les utilisateurs du jeu de données doivent faire preuve de prudence et évaluer de manière critique les résultats générés par les modèles formés sur ces données.

Dans l'ensemble, le développement de ce jeu de données et des méthodologies qui l'accompagnent représente un avancement significatif dans la quête d'une amélioration des sections de travaux connexes, aidant finalement les chercheurs dans leurs efforts pour produire des papiers scientifiques de haute qualité et riches en contexte.

Source originale

Titre: OARelatedWork: A Large-Scale Dataset of Related Work Sections with Full-texts from Open Access Sources

Résumé: This paper introduces OARelatedWork, the first large-scale multi-document summarization dataset for related work generation containing whole related work sections and full-texts of cited papers. The dataset includes 94 450 papers and 5 824 689 unique referenced papers. It was designed for the task of automatically generating related work to shift the field toward generating entire related work sections from all available content instead of generating parts of related work sections from abstracts only, which is the current mainstream in this field for abstractive approaches. We show that the estimated upper bound for extractive summarization increases by 217% in the ROUGE-2 score, when using full content instead of abstracts. Furthermore, we show the benefits of full content data on naive, oracle, traditional, and transformer-based baselines. Long outputs, such as related work sections, pose challenges for automatic evaluation metrics like BERTScore due to their limited input length. We tackle this issue by proposing and evaluating a meta-metric using BERTScore. Despite operating on smaller blocks, we show this meta-metric correlates with human judgment, comparably to the original BERTScore.

Auteurs: Martin Docekal, Martin Fajcik, Pavel Smrz

Dernière mise à jour: 2024-05-03 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2405.01930

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.01930

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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