CN111159411A - 一种融合知识图谱的文本立场分析方法、系统及存储介质 - Google Patents

一种融合知识图谱的文本立场分析方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种融合知识图谱的文本立场分析方法、系统及存储介质，该文本立场分析方法包括：使用文本向量表示工具将文本与对象表示为向量形式；使用实体链接工具找到文本中出现的实体，并将实体链接至知识图谱中；针对文本中出现的每个实体，建立一个单视角网络对该实体与给定对象以及文本进行建模，得到对应实体的单视角表示向量；将步骤3中到的N个单视角表示向量输入双向循环神经网络中，得到N个多视角融合表示向量；使用多视角注意力网络筛选多视角表示向量，得到最终用于分类的向量；使用分类器对分类的向量进行分类，得到立场类标。本发明的有益效果是：本发明只需要使用者提供（文本，对象，立场）三元组构成的训练数据集，便可自动利用大规模知识图谱中的信息对其进行分析，不需要使用者额外提供背景知识，立场分析性能更佳。

Description

一种融合知识图谱的文本立场分析方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种融合知识图谱的文本立场分析方法、系统及存储介质。
背景技术
文本立场分析是研究社交媒体舆论动向及辅助商业决策的重要技术。文本立场分析的主要任务是针对给定对象，分析一段文本对该对象表达的情感倾向性(正面/负面/无立场)。
例1，对象：华为公司，文本：海思真的是5G芯片先驱企业，立场：正面。
该任务的主要挑战是给定对象不一定会出现在文本中，同时需要推断文本中出现的对象与给定对象之间的关系(如上例中“华为”与“海思”的关系)。传统文本立场分析技术主要依赖文本中词语浅层语义信息，即便现阶段性能最佳的神经网络模型都是只利用词频及共现特征。这些单纯基于文本特征的方法忽略了文本背后的大规模背景知识，导致现阶段针对特定对象的立场分析性能不佳。为此，我们需要将外部大规模知识图谱中的信息融入文本立场检测中。现阶段融合外部知识图谱的文本分析方法通常将外部知识图谱中的实体进行向量化后直接作为额外特征，将实体向量拼接与词与表示拼接作为特征。这一方法通常很难建模灵活多变的社交媒体文本，同时也很难将找到文本中与给定对象相关的的关键信息。
发明内容
本发明提供了一种融合知识图谱的文本立场分析方法，包括如下步骤：
步骤1：使用文本向量表示工具将文本与对象表示为向量形式；
步骤2：使用实体链接工具找到文本中出现的实体，并将实体链接至知识图谱中；
步骤3：针对文本中出现的每个实体，建立一个单视角网络对该实体与给定对象以及文本进行建模，得到对应实体的单视角表示向量；
步骤4：将步骤3中到的N个单视角表示向量输入双向循环神经网络中，得到N个多视角融合表示向量；
步骤5：使用多视角注意力网络筛选多视角表示向量，得到最终用于分类的向量；
步骤6：使用分类器对分类的向量进行分类，得到立场类标。
作为本发明的进一步改进，所述步骤2包括：
步骤2.1：通过自动实体链接工具对文本中提到的实体进行抽取；
步骤2.2：使用TransD实体表示模型将实体表示为向量表示。
作为本发明的进一步改进，所述步骤3包括：
步骤3.1：将实体对应的实体Trand向量与文本中每个词的ELMo向量拼接，同时拼接该词语实体相对位置的编码向量p_i，得到一组文本表示向量；
步骤3.2：将对象对应实体的Trand向量与对象对应的ELMo向量拼接，得到对象表示向量；
步骤3.3：使用自注意力网络对这一组文本表示向量进行处理，得到整段文本的表示向量；
步骤3.4：使用另一个注意力网络对整段文本表示向量与对象表示向量进行融合，得到单视角表示向量。
作为本发明的进一步改进，所述步骤5包括：
步骤5.1：使用多视角自注意力网络对N个多视角融合表示向量处理，得到N个多视角自注意力向量表示；
步骤5.2：使用多视角交叉注意力网络对N个多视角自注意力向量以及对象表示向量处理，得到1个多视角交叉注意力向量表示，从而得到最终用于分类的向量。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤6中，使用分类器对多视角交叉注意力向量进行分类，得到立场类标。
本发明还提供了一种融合知识图谱的文本立场分析系统，包括：
文本嵌入表示模块：用于使用文本向量表示工具将文本与对对象表示为向量形式；
实体链接及表示模块：用于使用实体链接工具找到文本中出现的实体，并将实体链接至知识图谱中；
单视角网络模块：用于针对文本中出现的每个实体，建立一个单视角网络对该实体与给定对象以及文本进行建模，得到对应实体的单视角表示向量；
多视角融合循环神经网络模块：用于将单视角网络模块中到的N个单视角表示向量输入双向循环神经网络中，得到N个多视角融合表示向量；
多视角注意力网络模块：用于使用多视角注意力网络筛选多视角表示向量，得到最终用于分类的向量；
立场检测模块：用于使用分类器对分类的向量进行分类，得到立场类标。
作为本发明的进一步改进，所述实体链接及表示模块包括：
抽取模块：用于通过自动实体链接工具对文本中提到的实体进行抽取；
向量表示模块：用于使用TransD实体表示模型将实体表示为向量表示。
作为本发明的进一步改进，所述单视角网络模块包括：
第一处理模块：用于将实体对应的实体Trand向量与文本中每个词的ELMo向量拼接，同时拼接该词语实体相对位置的编码向量p_i，得到一组文本表示向量；
第二处理模块：用于将对象对应实体的Trand向量与对象对应的ELMo向量拼接，得到对象表示向量；
第三处理模块：用于使用自注意力网络对这一组文本表示向量进行处理，得到整段文本的表示向量；
第四处理模块：用于使用另一个注意力网络对整段文本表示向量与对象表示向量进行融合，得到单视角表示向量。
作为本发明的进一步改进，所述多视角注意力网络模块包括：
向量第一处理模块：用于使用多视角自注意力网络对N个多视角融合表示向量处理，得到N个多视角自注意力向量表示；
向量第二处理模块：用于使用多视角交叉注意力网络对N个多视角自注意力向量以及对象表示向量处理，得到1个多视角交叉注意力向量表示，从而得到最终用于分类的向量。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现本发明所述的文本立场分析方法的步骤。
本发明的有益效果是：本发明只需要使用者提供(文本，对象，立场)三元组构成的训练数据集，便可自动利用大规模知识图谱中的信息对其进行分析，不需要使用者额外提供背景知识，立场分析性能更佳。
附图说明
图1是本发明的系统原理框图；
图2是本发明的单视角网络框架图。
具体实施方式
本发明公开了一种融合知识图谱的文本立场分析方法，本发明提出使用结合知识图谱的多视角融合方法进行文本立场分析，即将文本中出现的知识图谱实体作为划分视角的基准，对文本进行多视角划分；在每个视角中分别将文本、对应知识图谱实体以及对象信息进行融合；最终使用多视角循环网络与注意力网络对不同视角信息进行筛选与融合。
本发明的融合知识图谱的文本立场分析方法，包括如下步骤：
步骤1：使用ELMo文本向量表示工具将文本与对象表示为向量形式；
步骤2：使用实体链接工具找到文本中出现的实体，并将实体链接至知识图谱中；
步骤3：针对文本中出现的每个实体，建立一个单视角网络对该实体与给定对象以及文本进行建模，得到对应实体的单视角表示向量；
步骤4：将步骤3中到的N个单视角表示向量输入双向循环神经网络中，得到N个多视角融合表示向量；
步骤5：使用多视角注意力网络筛选多视角表示向量，得到最终用于分类的向量；
步骤6：使用softmax分类器对分类的向量进行分类，得到立场类标。
所述步骤2包括：
步骤2.1：通过自动实体链接工具对文本中提到的实体进行抽取；
步骤2.2：使用TransD实体表示模型将实体表示为向量表示。
在所述步骤3中，假定通过实体链接工具找到文本中有N个实体，则构建N个参数共享的单视角网络，单视角网络结构如附图2所示，以实体e_i对应的单视角网络为例，所述步骤3包括：
步骤3.1：将实体e_i对应的实体Trand向量与文本中每个词的ELMo向量拼接，同时拼接该词语实体e_i相对位置的编码向量p_i，得到一组文本表示向量；
步骤3.2：将对象对应实体的Trand向量与对象对应的ELMo向量拼接，得到对象表示向量；
步骤3.3：使用自注意力网络(Self-Attention)对这一组文本表示向量进行处理，得到整段文本的表示向量；
步骤3.4：使用另一个注意力网络(Cross-Attention)对整段文本表示向量与对象表示向量进行融合，得到单视角表示向量。
所述步骤5包括：
步骤5.1：使用多视角自注意力网络对N个多视角融合表示向量处理，得到N个多视角自注意力向量表示；
步骤5.2：使用多视角交叉注意力网络对N个多视角自注意力向量以及对象表示向量处理，得到1个多视角交叉注意力向量表示，从而得到最终用于分类的向量。
在所述步骤6中，使用分类器对多视角交叉注意力向量进行分类，得到立场类标。
如图1所示，本发明还公开了一种融合知识图谱的文本立场分析系统，包括：
文本嵌入表示模块(模块1)：用于使用ELMo文本向量表示工具将文本与对对象表示为向量形式；
实体链接及表示模块(模块2)：用于使用实体链接工具找到文本中出现的实体，并将实体链接至知识图谱中；
单视角网络模块(模块3)：用于针对文本中出现的每个实体，建立一个单视角网络对该实体与给定对象以及文本进行建模，得到对应实体的单视角表示向量；
多视角融合循环神经网络模块(模块4)：用于将单视角网络模块中到的N个单视角表示向量输入双向循环神经网络中，得到N个多视角融合表示向量；
多视角注意力网络模块(模块5)：用于使用多视角注意力网络筛选多视角表示向量，得到最终用于分类的向量；
立场检测模块(模块6)：用于使用softmax分类器对分类的向量进行分类，得到立场类标。
所述实体链接及表示模块包括：
抽取模块：用于通过自动实体链接工具对文本中提到的实体进行抽取；
向量表示模块：用于使用TransD实体表示模型将实体表示为向量表示。
所述单视角网络模块包括：
第一处理模块：用于将实体e_i对应的实体Trand向量与文本中每个词的ELMo向量拼接，同时拼接该词语实体e_i相对位置的编码向量p_i，得到一组文本表示向量；
第二处理模块：用于将对象对应实体的Trand向量与对象对应的ELMo向量拼接，得到对象表示向量；
第三处理模块：用于使用自注意力网络(Self-Attention)对这一组文本表示向量进行处理，得到整段文本的表示向量；
第四处理模块：用于使用另一个注意力网络(Cross-Attention)对整段文本表示向量与对象表示向量进行融合，得到单视角表示向量。
所述多视角注意力网络模块包括：
向量第一处理模块：用于使用多视角自注意力网络对N个多视角融合表示向量处理，得到N个多视角自注意力向量表示；
向量第二处理模块：用于使用多视角交叉注意力网络对N个多视角自注意力向量以及对象表示向量处理，得到1个多视角交叉注意力向量表示，从而得到最终用于分类的向量。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现本发明所述的文本立场分析方法的步骤。
本发明的有益效果如下：
1.由于充分利用外部知识，对多种文本(新闻，微博，评论等)立场分析性能更佳，同时对文本噪音以及文本风格扰动不敏感。
2.本发明可以利用模块5的注意力网络提取出与给定对象最相关的实体信息(譬如可以从例1的文本里提取出“海思”这一实体与给定对象“华为”最相关)，以此辅助后续决策。
3.本发明只需要使用者提供(文本，对象，立场)三元组构成的训练数据集，便可自动利用大规模知识图谱中的信息对其进行分析，不需要使用者额外提供背景知识。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种融合知识图谱的文本立场分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：使用文本向量表示工具将文本与对象表示为向量形式；
步骤2：使用实体链接工具找到文本中出现的实体，并将实体链接至知识图谱中；
步骤3：针对文本中出现的每个实体，建立一个单视角网络对该实体与给定对象以及文本进行建模，得到对应实体的单视角表示向量；
步骤4：将步骤3中到的N个单视角表示向量输入双向循环神经网络中，得到N个多视角融合表示向量；
步骤5：使用多视角注意力网络筛选多视角表示向量，得到最终用于分类的向量；
步骤6：使用分类器对分类的向量进行分类，得到立场类标。
2.根据权利要求1所述的文本立场分析方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤2.1：通过自动实体链接工具对文本中提到的实体进行抽取；
步骤2.2：使用TransD实体表示模型将实体表示为向量表示。
3.根据权利要求1所述的文本立场分析方法，其特征在于，所述步骤3包括：
步骤3.1：将实体对应的实体Trand向量与文本中每个词的ELMo向量拼接，同时拼接该词语实体相对位置的编码向量p_i，得到一组文本表示向量；
步骤3.2：将对象对应实体的Trand向量与对象对应的ELMo向量拼接，得到对象表示向量；
步骤3.3：使用自注意力网络对这一组文本表示向量进行处理，得到整段文本的表示向量；
步骤3.4：使用另一个注意力网络对整段文本表示向量与对象表示向量进行融合，得到单视角表示向量。
4.根据权利要求1所述的文本立场分析方法，其特征在于，所述步骤5包括：
步骤5.1：使用多视角自注意力网络对N个多视角融合表示向量处理，得到N个多视角自注意力向量表示；
步骤5.2：使用多视角交叉注意力网络对N个多视角自注意力向量以及对象表示向量处理，得到1个多视角交叉注意力向量表示，从而得到最终用于分类的向量。
5.根据权利要求4所述的文本立场分析方法，其特征在于，在所述步骤6中，使用分类器对多视角交叉注意力向量进行分类，得到立场类标。
6.一种融合知识图谱的文本立场分析系统，其特征在于，包括：
文本嵌入表示模块：用于使用文本向量表示工具将文本与对对象表示为向量形式；
实体链接及表示模块：用于使用实体链接工具找到文本中出现的实体，并将实体链接至知识图谱中；
单视角网络模块：用于针对文本中出现的每个实体，建立一个单视角网络对该实体与给定对象以及文本进行建模，得到对应实体的单视角表示向量；
多视角融合循环神经网络模块：用于将单视角网络模块中到的N个单视角表示向量输入双向循环神经网络中，得到N个多视角融合表示向量；
多视角注意力网络模块：用于使用多视角注意力网络筛选多视角表示向量，得到最终用于分类的向量；
立场检测模块：用于使用分类器对分类的向量进行分类，得到立场类标。
7.根据权利要求6所述的文本立场分析系统，其特征在于，所述实体链接及表示模块包括：
抽取模块：用于通过自动实体链接工具对文本中提到的实体进行抽取；
向量表示模块：用于使用TransD实体表示模型将实体表示为向量表示。
8.根据权利要求6所述的文本立场分析系统，其特征在于，所述单视角网络模块包括：
第一处理模块：用于将实体对应的实体Trand向量与文本中每个词的ELMo向量拼接，同时拼接该词语实体相对位置的编码向量p_i，得到一组文本表示向量；
第二处理模块：用于将对象对应实体的Trand向量与对象对应的ELMo向量拼接，得到对象表示向量；
第三处理模块：用于使用自注意力网络对这一组文本表示向量进行处理，得到整段文本的表示向量；
第四处理模块：用于使用另一个注意力网络对整段文本表示向量与对象表示向量进行融合，得到单视角表示向量。
9.根据权利要求6所述的文本立场分析系统，其特征在于，所述多视角注意力网络模块包括：
向量第一处理模块：用于使用多视角自注意力网络对N个多视角融合表示向量处理，得到N个多视角自注意力向量表示；
向量第二处理模块：用于使用多视角交叉注意力网络对N个多视角自注意力向量以及对象表示向量处理，得到1个多视角交叉注意力向量表示，从而得到最终用于分类的向量。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现权利要求1－5中任一项所述的文本立场分析方法的步骤。
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