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陈丹琦新作：关系抽取新SOTApipeline挫败joint( 二 )


为了加快模型推断速度 ， 该研究提出了一种新颖而有效的近似方法 ， 该方法可实现 8-16 倍的推断加速 ， 而准确率只有很小的降低 。
方法
该研究提出的模型包括一个实体模型和一个关系模型 。 如下图所示 ， 首先将输入句子馈入实体模型 ， 该模型为每一个 span 预测实体类型；然后通过嵌入额外的 marker token 在关系模型中独立处理每对候选实体 ， 以突出显示主语、宾语及其类型 。
陈丹琦新作：关系抽取新SOTApipeline挫败joint
本文插图
此外 ， 研究者还介绍了该方法与 DYGIE++ 的区别（DYGIE++ 与该方法很接近 ， 并且是最强的基线方法） 。
1. 该研究提出的方法对实体模型和关系模型使用不同的编码器 ， 未使用多任务学习；预测得到的实体标签直接作为关系模型的输入特征 。
2. 关系模型中的语境表示特定于每个 span 对 。
3. 该方法用额外的语境扩展输入 ， 从而纳入跨句信息 。
4. 该方法未使用束搜索或图传播层 ， 因此 ， 该模型要简单得多 。
有效的近似方法
该研究提出的方法较为简洁有效 ， 但是它的缺点是需要对每一个实体对运行一次关系模型 。 为此 ， 研究者提出一种新型高效的替代性关系模型 。 核心问题在于 ， 如何对同一个句子中的不同 span 对重用计算 ， 在该研究提出的原始模型中这是不可能实现的 ， 因为必须为每个 span 对分别嵌入特定的实体标记 。 因此 ， 研究者提出了一种近似模型 ， 该模型对原始模型做了两个重要更改 。
首先 ， 该近似方法没有选择直接将实体标记嵌入原始句子 ， 而是将标记的位置嵌入与对应 span 的开始和结束 token 联系起来：
陈丹琦新作：关系抽取新SOTApipeline挫败joint
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其次 ， 近似方法为注意力层添加了约束：使文本 token 只注意文本 token 不注意标记 token ， 实体标记 token 则可以注意所有文本 token ， 4 个标记 token 全部与同一个 span 对关联 。
这两项更改允许模型对所有文本 token 重用计算 ， 因为文本 token 独立于实体标记 token 。 因而 ， 该方法可以在运行一次关系模型时批量处理来自同一个句子的多个 span 对 。
实验
研究人员在三个端到端关系抽取数据集 ACE04、ACE054 和 SciERC 上进行方法评估 ， 使用 F1 分数作为评估度量指标 。
下表 2 展示了不同方法的对比结果：
陈丹琦新作：关系抽取新SOTApipeline挫败joint
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从图中可以看出 ， 该研究提出的 single-sentence 模型实现了强大的性能 ， 而纳入跨句语境后 ， 性能结果得到了一致提升 。 该研究使用的 BERT-base（或 SciBERT）模型获得了与之前工作类似或更好的结果 ， 包括那些基于更大型预训练语言模型构建的模型 ， 使用较大编码器 ALBERT 后性能得到进一步提升 。
近似方法的性能
下表展示了完全关系模型和近似模型的 F1 分数与推断速度 。 在两个数据集上 ， 近似模型的推断速度显著提升 。
陈丹琦新作：关系抽取新SOTApipeline挫败joint
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这个 pipeline 模型为什么超过了 joint 模型？
除了展示方法和性能以外 ， 该研究还深入分析了这一 pipeline 模型取得如此优秀性能的原因 。
键入文本标记（typed text marker）的重要性
该研究认为 ， 为不同 span 对构建不同语境表示非常重要 ， 早期融合实体类型信息可以进一步提升性能 。
为了验证键入文本标记的作用 ， 研究者使用其不同变体在 ACE05 和 SciERC 数据集上进行实验 ， 包括 TEXT、TEXTETYPE、MARKERS、MARKERSETYPE、MARKERSELOSS、TYPEDMARKERS 六种 。


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