层级标签语义引导的极限多标签文本分类策略

极限多标签文本分类任务具有标签集大、类间关系复杂、数据分布不平衡等特点,是具有挑战性的研究热点。现有模型对标签语义信息利用不足,性能有限。对此,该文提出一种利用层级标签语义信息引导的极限多标签文本分类模型提升策略,在训练和预测过程中给予模型层级标签引导的弱监督语义指导信息,利用这种弱监督信息规约多标签文本分类任务中要对应的多标签语义边界。在标准数据集上的实验结果表明,该文所提策略能够有效提升现有模型性能,尤其在短文本数据集中增效显著,宏精准率最高提升21.23%。     

基于层级类别信息的标题自动分类研究

针对标题文本特征少、特征维度高和分布不均匀导致分类性能不佳的问题,该文提出了一种利用分类体系结构信息的双向特征选择算法,并在该方法基础上实现标题分类。该方法以具有严格层级关系的分类体系为应用前提,利用类别与词的同现和分布关系进行特征词和候选类别的双向选择,构建类别向量空间;通过分析标题文本特征词在层级类别向量空间的分布所表现出的类别语义信息,确定文本所在层级以及所在层级的候选类别;之后利用分类器对未能成功分类的标题进行分类。在人工标引数据集上的实验结果表明,该方法在不进行语料扩展和外部知识库添加的基础上仍可有效地确定文本所在层级,实现多级学科的分类;并可在识别类别语义信息的基础上,降低候选类别数目,提高分类效率。     

基于多层次注意力与图模型的图像多标签分类算法

图像多标签分类作为计算机视觉领域的重要研究方向,在图像识别、检测等场景下得到广泛应用。现有图像多标签分类方法无法有效利用标签相关性信息以及标签语义与图像特征的对应关系,导致分类能力较差。提出一种图像多标签分类的新算法,通过利用标签共现信息和标签先验知识构建图模型,使用多尺度注意力学习图像特征中目标,并利用标签引导注意力融合标签语义特征和图像特征信息,从而将标签相关性和标签语义信息融入到模型学习中。在此基础上,基于图注意力机制构建动态图模型,并对标签信息图模型进行动态更新学习,以充分融合图像信息和标签信息。在图像多标签分类任务上的实验结果表明,相比于现有最优算法MLGCN,该算法在VOC-2007数据集及COCO-2012数据集上的mAP值分别提高了0.6、1.2个百分点,性能有明显提升。     

深层次标签辅助分类任务的层次标签文本分类方法

层次标签文本分类是自然语言处理领域中一项具有挑战性的任务,每个文档需要被正确分类到对应具有层次结构的多个标签中。然而在标签集中,由于标签包含的语义信息不充分,同时被归类到深层次标签的文档数量过少,深层次标签训练不充分,导致显著的标签训练不平衡问题。基于此,提出了深层次标签辅助分类任务的层次标签文本分类方法（DLAC）。该方法提出了一种深层次标签辅助分类器,在标签语义增强的基础上有效利用文本特征与深层次标签对应的父标签结点（即浅层次标签的丰富特征）来提升深层次标签的分类性能。与11种算法在三个数据集上的对比实验结果表明,模型能够有效提升深层次标签的分类性能,并取得良好效果。     

基于改进TF-IDF和ABLCNN的中文文本分类模型

文本分类是自然语言处理领域中的重要内容,常用于信息检索、情感分析等领域.针对传统的文本分类模型文本特征提取不全面、文本语义表达弱的问题,提出一种基于改进TF-IDF算法、带有注意力机制的长短期记忆卷积网络(Attention base on Bi-LSTM and CNN,ABLCNN)相结合的文本分类模型.该模型首先利用特征项在类内、类间的分布关系和位置信息改进TF-IDF算法,突出特征项的重要性,并结合Word2vec工具训练的词向量对文本进行表示;然后使用ABLCNN提取文本特征,ABLCNN结合了注意力机制、长短期记忆网络和卷积神经网络的优点,既可以有重点地提取文本的上下文语义特征,又兼顾了局部语义特征;最后,将特征向量通过softmax函数进行文本分类.在THUCNews数据集和online_shopping_10_cats数据集上对基于改进TF-IDF和ABLCNN的文本分类模型进行实验,结果表明,所提模型在两个数据集上的准确率分别为97.38％和91.33％,高于其他文本分类模型.     

基于标签语义注意力的多标签文本分类

自大数据蓬勃发展以来,多标签分类一直是令人关注的重要问题,在现实生活中有许多实际应用,如文本分类、图像识别、视频注释、多媒体信息检索等.传统的多标签文本分类算法将标签视为没有语义信息的符号,然而,在许多情况下,文本的标签是具有特定语义的,标签的语义信息和文档的内容信息是有对应关系的,为了建立两者之间的联系并加以利用,提出了一种基于标签语义注意力的多标签文本分类(LAbel Semantic Attention Multi-label Classification,简称LASA)方法,依赖于文档的文本和对应的标签,在文档和标签之间共享单词表示.对于文档嵌入,使用双向长短时记忆(bi-directional long short-term memory,简称Bi-LSTM)获取每个单词的隐表示,通过使用标签语义注意力机制获得文档中每个单词的权重,从而考虑到每个单词对当前标签的重要性.另外,标签在语义空间里往往是相互关联的,使用标签的语义信息同时也考虑了标签的相关性.在标准多标签文本分类的数据集上得到的实验结果表明,所提出的方法能够有效地捕获重要的单词,并且其性能优于当前先进的多标签文本分类算法.     

基于层级图标签表示网络的多标签文本分类

多标签文本分类是一项基础而实用的任务,其目的是为文本分配多个可能的标签。近年来,人们提出了许多基于深度学习的标签关联模型,以结合标签的信息来学习文本的语义表示,取得了良好的分类性能。通过改进标签关联的建模和文本语义表示来推进这一研究方向。一方面,构建的层级图标签表示,除了学习每个标签的局部语义外,还进一步研究多个标签共享的全局语义。另一方面,为了捕捉标签和文本内容间的联系并加以利用,使用标签文本注意机制来引导文本特征的学习过程。在三个多标签基准数据集上的实验表明,该模型与其他方法相比具有更好的分类性能。     

弹幕信息协助下的视频多标签分类

文中探究了弹幕信息协助下的视频多标签分类任务。多标签视频分类任务根据视频内容从不同角度赋予视频多个标签,与视频推荐等应用紧密相关。多标签视频数据集的高标注成本和对视频内容的多角度理解是该研究领域面临的主要问题。弹幕是一种新近出现的用户评论形式,受到了众多用户的欢迎。由于用户参与度高,弹幕视频网站的视频拥有大量用户自发添加的标签,这些标签是天然的多标签数据。文中以此构建了一个多标签视频数据集,并整理出了视频标签间的层级语义关系,该数据集在未来将公开发布。同时,弹幕文本模态包含大量与视频内容相关的细粒度信息,因此在以往视频分类工作融合视觉和音频模态的基础上,引入弹幕文本模态进行视频多标签分类研究。在基于聚类的NeXtVLAD模型、注意力Dbof模型和基于时序的GRU模型上进行实验,在增加弹幕模态后,GAP指标最高提升了23%,证明了弹幕信息对该任务具有辅助作用。此外,还探索了如何在分类中利用标签层级关系,通过构建标签关系矩阵来改造标签,进而将标签语义融入训练。实验结果表明,加入标签关系后,Hit@1指标提升了15%,因此其能优化多标签分类的效果。此外,MAP指标在细粒度小类上提升了4%,说明标签语义的引入有利于预测样本量较少的类别,具有研究价值。     

融合CNN-SAM与GAT的多标签文本分类模型

现有基于神经网络的多标签文本分类研究方法存在两方面不足,一是不能全面提取文本信息特征,二是很少从图结构数据中挖掘全局标签之间的关联性。针对以上两个问题,提出融合卷积神经网络-自注意力机制（CNNSAM）与图注意力网络（GAT）的多标签文本分类模型（CS-GAT）。该模型利用多层卷积神经网络与自注意力机制充分提取文本局部与全局信息并进行融合,得到更为全面的特征向量表示;同时将不同文本标签之间的关联性转变为具有全局信息的边加权图,利用多层图注意力机制自动学习不同标签之间的关联程度,将其与文本上下文语义信息进行交互,获取具有文本语义联系的全局标签信息表示;使用自适应融合策略进一步提取两者特征信息,提高模型的泛化能力。在AAPD、RCV1-V2与EUR-Lex三个公开英文数据集上的实验结果表明,该模型所达到的多标签分类效果明显优于其他主流基线模型。     

基于非负矩阵分解与稀疏表示的多标签分类算法

传统的多标签分类算法是以二值标签预测为基础的,而二值标签由于仅能指示数据是否具有相关类别,所含语义信息较少,无法充分表示标签语义信息。为充分挖掘标签空间的语义信息,提出了一种基于非负矩阵分解和稀疏表示的多标签分类算法（MLNS）。该算法结合非负矩阵分解与稀疏表示技术,将数据的二值标签转化为实值标签,从而丰富标签语义信息并提升分类效果。首先,对标签空间进行非负矩阵分解以获得标签潜在语义空间,并将标签潜在语义空间与原始特征空间结合以形成新的特征空间;然后,对此特征空间进行稀疏编码来获得样本间的全局相似关系;最后,利用该相似关系重构二值标签向量,从而实现二值标签与实值标签的转化。在5个标准多标签数据集和5个评价指标上将所提算法与MLBGM、ML²、LIFT和MLRWKNN等算法进行对比。实验结果表明,所提MLNS在多标签分类中优于对比的多标签分类算法,在50%的案例中排名第一,在76%的案例中排名前二,在全部的案例中排名前三。     

采用标签组合与融合注意力的多标签文本分类

传统的多标签文本分类算法在挖掘标签的关联信息和提取文本与标签之间的判别信息过程中存在不足,由此提出一种基于标签组合的预训练模型与多粒度融合注意力的多标签文本分类算法。通过标签组合的预训练模型训练得到具有标签关联性的文本编码器,使用门控融合策略融合预训练语言模型和词向量得到词嵌入表示,送入预训练编码器中生成基于标签语义的文本表征。通过自注意力和多层空洞卷积增强的标签注意力分别得到全局信息和细粒度语义信息,自适应融合后输入到多层感知机进行多标签预测。在特定威胁识别数据集和两个通用多标签文本分类数据集上的实验结果表明,提出的方法在能够有效捕捉标签与文本之间的关联信息,并在F1值、汉明损失和召回率上均取得了明显提升。     

基于图卷积网络的多标签遥感图像分类

由于遥感图像包含物体类别多样,单个语义类别标签无法全面地描述图像内容,而多标签图像分类任务更加具有挑战性.通过探索深度图卷积网络(GCN),解决了多标签遥感图像分类缺乏对标签语义信息相关性利用的问题,提出了一种新的基于图卷积的多标签遥感图像分类网络,它包含图像特征学习模块、基于图卷积网络的分类器学习模块和图像特征差异化模块三个部分.在公开多标签遥感数据集Planet和UCM上与相关模型进行对比,在多标签遥感图像分类任务上可以得到了较好的分类结果.该方法使用图卷积等模块将多标签图像分类方法应用到遥感领域,提高了模型分类能力,缩短了模型训练时间.     

基于多头图注意力网络与图模型的多标签图像分类

多标签图像分类是多标签数据分类问题中的研究热点.针对目前多标签图像分类方法只学习图像的视觉表示特征,忽略了图像标签之间的相关信息以及标签语义与图像特征的对应关系等问题,提出了一种基于多头图注意力网络与图模型的多标签图像分类模型(ML-M-GAT).该模型利用标签共现关系与标签属性信息构建图模型,使用多头注意力机制学习标签的注意力权重,并利用标签权重将标签语义特征与图像特征进行融合,从而将标签相关性与标签语义信息融入到多标签图像分类模型中.为验证本文所提模型的有效性,在公开数据集VOC-2007和COCO-2014上进行实验,实验结果表明, ML-M-GAT模型在两个数据集上的平均均值精度(mAP)分别为94%和82.2%,均优于CNN-RNN、ResNet101、MLIR、MIC-FLC模型,比ResNet101模型分别提高了4.2%和3.9%.因此,本文所提的ML-M-GAT模型能够利用图像标签信息提高多标签图像分类性能.     

融合注意力机制和CNN-GRNN模型的读者情绪预测

针对主流面向文本的读者情绪预测算法难以捕捉文本中复杂的语义和语法信息,以及局限于使用多标签分类方法的问题,提出一种融合注意力机制和卷积门限循环神经网络的读者情绪预测方法。该方法将文本划分为多个句子,利用卷积神经网络从每个句子中提取不同粒度的n-gram信息,构建句子级别的特征表示;然后通过门限循环神经网络顺序地集成这些句子特征,并利用注意力机制自适应地感知上下文信息提取影响读者情绪的文本特征;最后利用softmax回归进行细粒度的读者情绪分布预测。在雅虎新闻读者情感分析数据集上的实验结果证明了该方法的有效性。     

标签语义增强的弱监督文本分类模型

针对弱监督文本分类任务中存在的类别词表噪声和标签噪声问题,提出了一种标签语义增强的弱监督文本分类模型。首先,基于单词上下文语义表示对类别词表去噪,从而构建高度准确的类别词表;然后,构建基于MASK机制的词类别预测任务对预训练模型BERT进行微调,以学习单词与类别的关系;最后,利用引入标签语义的自训练模块来充分利用所有数据信息并减少标签噪声的影响,以实现词级到句子级语义的转换,从而准确预测文本序列类别。实验结果表明,与目前最先进的弱监督文本分类模型LOTClass相比,所提方法在THUCNews、AG News和IMDB公开数据集上,分类准确率分别提高了5.29、1.41和1.86个百分点。     

基于共享语义空间的多标签文本分类

在多标签文本分类任务中,每个给定的文档都对应一组相关标签。目前主要面临以下三方面问题：（1）对标签-文本和标签-标签关系的联合建模不充分;（2）对标签本身语义的挖掘不足;（3）忽略了对标签内部结构信息的利用。对于以上问题,提出了一种基于联合注意力和共享语义空间的多标签文本分类方法。提出了融合多头注意力机制,该方法旨在同步地对标签与文档的关系和标签之间的关系进行建模,利用两者交互信息的同时避免误差传递。提出了解耦的共享语义空间嵌入方法,改进了利用标签语义信息的方法,使用共享参数的编码器提取标签和文档的语义表示,减少其在建模相关性阶段的偏差。提出了一种基于先验知识的层次提示方法,利用预训练模型中的先验知识增强标签层次结构信息。实验结果表明,该方法在公开数据集上优于目前最先进的多标签文本分类模型。     

层次多标签文本分类方法

现实世界的大量应用,比如文档归类、网页分类、专利分类等,其类别信息(标签)是一个具有层次关系的体系,对它们进行自动分类涉及到在此层次标签体系中选择多个正确的标签,因此形成了一类层次多标签文本分类问题.如何学习和利用这些不同层级的关系、并对分类结果从层级关系遵循性的角度进行评价成为层次多标签分类问题的难点和挑战.本文对层...     

CGGA:一种CNN与并行门控机制混合的文本分类模型

针对中文文本分类准确率低、单一的卷积神经网络模型难以提取多方面特征的问题,本文提出一种基于CNN的并行门控机制的混合文本分类模型——CGGA(Convolutional Neural Network with parallel gating unit and attention mechanism).利用卷积提取文本的局部特征,并加入双向门控循环单元对数据进行上下文数据建模,提取关系特征,同时,引入门控Tanh-ReLU单元进行进一步的特征筛选,从而控制信息向下层流动的力度,并且减轻梯度弥散,提高模型分类准确率.最后,使用多头注意力机制进行权重更新计算,以提高在相应文本类别上的输出,进而优化模型分类性能.实验结果显示,本文提出的文本分类模型和分类算法,在THUCNews数据集和搜狐数据集上,比基线模型的宏平均精确率分别提高了2.24%、6.78%.     

基于CNN和BiLSTM网络特征融合的文本情感分析

卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）在自然语言处理上得到广泛应用,但由于自然语言在结构上存在着前后依赖关系,仅依靠卷积神经网络实现文本分类将忽略词的上下文含义,且传统的循环神经网络存在梯度消失或梯度爆炸问题,限制了文本分类的准确率。为此,提出一种卷积神经网络和双向长短时记忆（BiLSTM）特征融合的模型,利用卷积神经网络提取文本向量的局部特征,利用BiLSTM提取与文本上下文相关的全局特征,将两种互补模型提取的特征进行融合,解决了单卷积神经网络模型忽略词在上下文语义和语法信息的问题,也有效避免了传统循环神经网络梯度消失或梯度弥散问题。在两种数据集上进行对比实验,实验结果表明,所提特征融合模型有效提升了文本分类的准确率。     

基于分类融合和关联规则挖掘的图像语义标注

图像语义自动标注问题是现阶段一个具有挑战性的难题。在跨媒体相关模型基础上,提出了融合图像类别信息的图像语义标注新方法,并利用关联规则挖掘算法改善标注结果。首先对图像进行低层特征提取,用“视觉词袋”描述图像;然后对图像特征分别进行K-means聚类和基于支持向量机的多类别分类,得到图像相似性关系和类别信息;计算语义标签和图像之间的概率关系,并将图像类别信息作为权重融合到标签的统计概率中,得到候选标注词集;最后以候选标注词概率为依据,利用改善的关联规则挖掘算法挖掘文本关联度,并对候选标注词集进行等频离散化处理,从而得到最终标注结果。在图像集Corel上进行的标注实验取得了较为理想的标注结果。