论文阅读：End to End Chinese Lexical Fusion Recognition with Sememe Knowledge

模型

• 论文中提出的模型旨在联合处理提及词汇和共指关系。
• 该模型由一个编码器、一个用于提及识别的CRF解码器和一个用于共指识别的BiAffine解码器组成。
• 此外，利用HowNet的sememe知识增强了编码器。
  

基础模型

• 编码器：利用 BERT 作为基本编码器：

• 提及识别：利用CRF解码器获取序列标记输出。这有助于识别所有提及的词汇，包括融合词和分离词。（\(L_{mention}\)训练目标是最小化 gold-standard tagging sequence 的交叉熵）
• 共指识别：在确定提及对是否为共指关系时，模型利用了BiAffine解码器。（\(L_{coref}\)采用平均交叉熵损失）
• 联合训练：将两个子任务的损失合并在一起进行联合训练。（\(L_{joint} = L_{mention} + \alpha L_{coref}\)）

Sememe加强模型

从HowNet构建Sememe。字符表示的语义通过两个步骤获得：
1）首先，通过其sememe图和其源词的位置偏移得到sememe表示：

• 使用GAT构建sememe图。
• 第二部分是通过嵌入意义源词的位置偏移直接获得的。 位置偏移量用 [s,e] 表示，其中 s 和 e 表示源词的开始和结束字符与当前字符的相对位置。
• 接下来，我们将这两个部分连接起来，得到意义表示。

2）然后，通过全局注意力，聚合所有意义表示以达到字符级表示，从而产生 sememe 增强编码器。

补充

BiAffine解码器

BiAffine解码器的核心思想是利用双仿射（BiAffine）关系来对元素对之间的潜在关系进行建模和评分。BiAffine解码器通常接受来自神经网络（如LSTM或Transformer）的上下文化特征表示作为输入。

• 特征提取：从输入文本中提取特征，通常这一步是通过预训练的模型（如BERT）来完成的。
• 仿射变换：对提取的特征进行两次不同的仿射变换，生成两组向量。每组向量代表文本中的每个元素（如单词或字符）。
• BiAffine操作：将两组向量通过双仿射操作结合起来，生成一个关系矩阵。矩阵中的每个元素表示一对元素之间的关系得分。
• 解码和链接：根据关系矩阵中的得分，进行解码操作，确定元素对之间的关系（如是否共指、依存关系类型等）。
• 优化：通过训练数据优化模型参数，使得模型能更准确地识别和预测元素之间的真实关系。

GAT：图注意力网络

GAT是一种专门用于处理图结构数据的深度学习模型。它的核心是注意力机制，它允许模型聚焦于重要的节点，并动态地从邻近节点聚合信息：

• 节点表示：每个节点都有一个向量表示，这些表示可以是节点的特征或者是经过嵌入的低维向量。
• 注意力系数的计算：对于每一对节点，GAT通过一个可学习的函数（通常是一个小型的神经网络）来计算它们之间的注意力系数。这个系数决定了在聚合邻居节点信息时，每个邻居节点的重要性。
• 加权特征聚合：每个节点会根据计算出的注意力系数，从其邻居节点中聚合信息。这意味着每个节点的更新表示是其邻居节点表示的加权和，权重即为注意力系数。
• 多头注意力：为了增强模型的表达能力，GAT通常会采用多头注意力机制，类似于Transformer模型。通过多个独立的注意力机制并行处理信息，然后将结果聚合，可以提高学习的稳定性和性能。
• 非线性激活：聚合完邻居节点信息后，通常会应用非线性激活函数（如ReLU），以增加模型的非线性表达能力。

Liu Y, Zhang M, Ji D. End to end Chinese lexical fusion recognition with sememe knowledge[J]. arXiv preprint arXiv:2004.05456, 2020.