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Avancées dans les techniques de reconnaissance d'entités nommées

Une nouvelle approche améliore la reconnaissance d'entités nommées avec peu de données.

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La Reconnaissance d'entités nommées, souvent abrégée en NER, est un processus dans le domaine de l'intelligence artificielle qui se concentre sur l'identification et la classification des éléments clés dans un texte. Ça inclut les noms de personnes, de lieux, d'organisations et d'autres entités. Le NER est super important parce qu'il aide à organiser et à extraire des infos à partir de grandes quantités de données textuelles. Cette tâche est cruciale dans plein de domaines comme les moteurs de recherche, le support client et l'analyse de données.

Malgré quelques avancées dans la technologie NER, beaucoup de méthodes actuelles dépendent encore de grandes quantités de données pré-étiquetées, ce qui rend leur adaptation compliquée dans des situations où on n'a que quelques exemples. Ce manque de ressources peut poser problème dans divers domaines, car il faut souvent des experts pour étiqueter les données avec précision. Du coup, il y a vraiment un besoin de techniques efficaces qui peuvent bien marcher même avec peu de données.

Défis dans la Reconnaissance d'Entités Nommées

Un des principaux obstacles dans le NER, c'est le besoin d'énormément de données étiquetées pour former efficacement les modèles. Dans beaucoup de situations concrètes, surtout dans des domaines spécialisés, les données annotées sont rares. La plupart des modèles disponibles demandent beaucoup de travail manuel juste pour les mettre en place et les peaufiner, ce qui prend du temps et ne donne pas toujours les meilleurs résultats.

En plus, les modèles NER existants sont souvent spécifiques aux données sur lesquelles ils ont été formés, ce qui les rend moins efficaces lorsqu'ils sont appliqués à différents domaines ou contextes. Ce manque de généralisation limite leur capacité à bien fonctionner dans des scénarios variés.

Le Rôle de l'Apprentissage Basé sur les Prompts

Pour relever ces défis, des avancées récentes en techniques d'apprentissage basé sur les prompts ont vu le jour. Cette approche consiste à utiliser des courtes phrases, appelées prompts, pour guider le modèle dans la compréhension du contexte de la tâche. En utilisant ces prompts, le modèle peut être adapté pour bien performer même quand il y a peu d'exemples étiquetés disponibles.

L'apprentissage basé sur les prompts aide à relier les différentes étapes d'entraînement sans nécessiter de réglages manuels importants. Ça change la façon dont les modèles sont formés et affinés, leur permettant de mieux tirer parti des connaissances existantes.

Approche Proposée pour le NER avec Peu d'Exemples

La méthode proposée se concentre sur l'amélioration du NER à travers un cadre d'apprentissage avec peu d'exemples. Ça veut dire former un modèle qui peut apprendre à partir de seulement quelques exemples de chaque type d'entité. Elle utilise une approche duale : combinant des prompts discrets, qui sont fixes, et des prompts continus, qui peuvent être ajustés pendant l'entraînement.

Réglage de Prompts Soft-Hard

Le réglage de prompts soft-hard permet au modèle d'utiliser un mélange de ces prompts pour améliorer la performance. Les prompts continus peuvent s'adapter en fonction du processus d'entraînement, tandis que les prompts discrets offrent des points de référence stables. Cette combinaison vise à minimiser le besoin d'ajustements manuels aux prompts, rendant le processus d'entraînement plus efficace.

Le modèle convertit les phrases d'entrée en plusieurs variations en intégrant ces types de prompts. En ajustant les prompts de manière dynamique pendant l'entraînement, le modèle peut mieux prédire les types d'entités en fonction du contexte fourni.

Mécanisme Sans Verbaliseur

Un autre aspect important de cette approche est d'éliminer le besoin d'un verbaliseur, qui est un outil utilisé pour mapper les sorties prédites à des classes spécifiques d'entités. Les modèles NER traditionnels dépendent souvent beaucoup de ce verbaliseur, ce qui peut devenir un goulot d'étranglement, surtout dans les scénarios avec peu d'exemples où les étiquettes disponibles peuvent varier.

En incorporant un mécanisme qui prédit directement les types d'entités pendant l'entraînement, le modèle proposé peut sauter complètement cette étape. Cette simplification peut mener à de meilleures performances car le modèle peut mieux exploiter ses ressources d'entraînement.

Évaluation du Modèle

La méthode proposée a été testée sur plusieurs ensembles de données pour évaluer son efficacité. Dans ces expériences, le modèle a montré des performances compétitives à la fois dans des environnements riches en ressources, où beaucoup de données étiquetées sont disponibles, et dans des contextes à faibles ressources, où il n'y a que quelques exemples par type d'entité.

En examinant les situations où le modèle doit fonctionner avec peu d'infos, il a montré qu'il pouvait s'adapter et produire des résultats fiables. Cette adaptabilité est particulièrement précieuse car elle permet une application plus large à travers différents domaines sans avoir besoin d'une vaste réentraînement.

Comparaison avec les Méthodes Traditionnelles

Comparé aux méthodes traditionnelles de marquage de séquence, la nouvelle approche a montré des performances meilleures dans l'ensemble. Les modèles NER standard ont souvent du mal avec l'apprentissage avec peu d'exemples à cause de leur dépendance à de grands ensembles de données pour un entraînement efficace. En revanche, le cadre d'apprentissage basé sur les prompts proposé atténue ces problèmes, lui permettant d'exceller même avec peu de données.

Dans les évaluations inter-domaines, où les modèles sont testés sur différents types de données que celles sur lesquelles ils ont été formés, cette approche surpasse encore de nombreuses méthodes conventionnelles. Ça met en avant la capacité du modèle à appliquer des concepts appris dans divers contextes, prouvant sa polyvalence.

Conclusion et Perspectives Futures

En conclusion, la méthode proposée pour la Reconnaissance d'Entités Nommées représente une avancée prometteuse dans le domaine, surtout pour faire face aux défis rencontrés quand il n'y a que peu de données disponibles. Grâce à l'utilisation astucieuse du réglage de prompts soft-hard et d'un mécanisme sans verbaliseur, elle améliore les capacités du modèle sans le poids des ajustements manuels.

Pour l'avenir, il y a un potentiel d'étendre cette approche au-delà du NER. Les travaux futurs pourraient se concentrer sur l'application de ce cadre à d'autres domaines comme l'extraction de relations, qui consiste à identifier comment différentes entités se relient entre elles. De plus, la mise en œuvre de cela dans des applications réelles, comme le traitement de données non structurées dans divers secteurs, pourrait mener à des gains significatifs en efficacité et en précision.

Dans l'ensemble, les développements dans l'apprentissage basé sur les prompts offrent une nouvelle perspective sur la façon de relever de vieux défis en intelligence artificielle, faisant de ce domaine un secteur à surveiller alors qu'il continue d'évoluer et de s'améliorer.

Source originale

Titre: ContrastNER: Contrastive-based Prompt Tuning for Few-shot NER

Résumé: Prompt-based language models have produced encouraging results in numerous applications, including Named Entity Recognition (NER) tasks. NER aims to identify entities in a sentence and provide their types. However, the strong performance of most available NER approaches is heavily dependent on the design of discrete prompts and a verbalizer to map the model-predicted outputs to entity categories, which are complicated undertakings. To address these challenges, we present ContrastNER, a prompt-based NER framework that employs both discrete and continuous tokens in prompts and uses a contrastive learning approach to learn the continuous prompts and forecast entity types. The experimental results demonstrate that ContrastNER obtains competitive performance to the state-of-the-art NER methods in high-resource settings and outperforms the state-of-the-art models in low-resource circumstances without requiring extensive manual prompt engineering and verbalizer design.

Auteurs: Amirhossein Layegh, Amir H. Payberah, Ahmet Soylu, Dumitru Roman, Mihhail Matskin

Dernière mise à jour: 2023-05-29 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.17951

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.17951

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/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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