关系抽取--Relation Extraction: Perspective from Convolutional Neural Networks

一种使用CNN来提取特征的模型，通过CNN的filter的大小来获得不同的n-gram的信息，模型的结构如下所示：

输入

输入使用word2vec的50维词向量，加上 position embedding。 position embedding 是一句话的每个单词距离两个entity的距离，比如：

In the morning, the <e1>President</e1> traveled to <e2>Detroit</e2>

句子的长度为n，那么对于第i个单词，他的distance就是i-n， 所以distance的范围是 -n + 1 ~ n -1，position embedding是一个 \((2n-1) * m_d\) 的矩阵，\(m_d\)是embedding的维度。一句话中有两个entity，所以每个单词要计算两次distance。最后将word embedding 、position embedding拼接起来作为模型的输入，输入数据的shape是 \((m_e + 2m_d) * n\)， \(m_e\)是embedding的维度， \(m_d\)是 position embedding的维度。

卷积

采用多个卷积核捕获更多的特征。如果卷积核的大小是 w， 那么，会有权重矩阵 \(\mathbf{f}=\left[\mathbf{f}_{1}, \mathbf{f}_{2}, \ldots, \mathbf{f}_{w}\right]\)， f是卷积核，\(f_i\)是大小和\(x_i\)一致的weight。

\[s_{i}=g\left(\sum_{j=0}^{w-1} \mathbf{f}_{j+1}^{\top} \mathbf{x}_{j+i}^{\top}+b\right)
\]

模型中会有多个不同大小的卷积核， 每种卷积核最后会经过max pooling，最后得到的向量再输入到linear层中

\[p_{\mathbf{f}}=\max \{\mathbf{s}\}=\max \left\{s_{1}, s_{2}, \ldots s_{n-w+1}\right\}
\]

s是一个大小为w的卷积核在一句话上经过卷积得到的各个位置的score， 池化操作就是找到这句话中的最大的score。往往同样大小的卷积核会有n个，那么这些卷积核的池化结果就是长度为n的张量。也就是输出的size是(batch, n)，如果有m种大小不同的卷积核，则把所有卷积核的输出拼到一起。也就是(batch, n * m)

分类

最后接入到全连接层进行分类