4-知识图谱的抽取与构建-4_2实体识别与分类

🌟 知识图谱的实体识别与分类🔥

🔍 什么是实体识别与分类？
实体识别（Entity Recognition）是从文本中提取出具体的事物，如人名、地名、组织名等。分类（Entity Classification）则是将这些实体归类到已知的类别中，比如“演员”可以分为“歌手”、“演员”、“运动员”等。它就像知识图谱的“骨架”，帮助我们更好地组织和理解信息。

💡 为什么重要？
1️⃣ 提升信息理解：通过识别和分类实体，我们能更清晰地理解文本内容，比如“苹果”可以是“水果”、“公司”或“产品”。
2️⃣ 知识图谱的基础：实体识别与分类是构建知识图谱的核心，帮助我们构建结构化的知识库。
3️⃣ 多领域应用：从医疗、教育到企业，实体识别与分类都能为实际场景提供支持。

🔥 如何实现？
1️⃣ 学习工具：云知豆豆、抽取王等知识图谱工具可以帮助你快速识别和分类实体。
2️⃣ 掌握技术：自然语言处理（NLP）技术如CRF、LSTM、BERT都能用来提升识别与分类的准确率。
3️⃣ 实践项目：尝试构建小型知识图谱，从简单的命名实体识别（NER）到复杂分类，一步步掌握技术。

💡 快速上手小技巧
1️⃣ 从基础开始：先掌握命名实体识别（NER），这是分类的基础。
2️⃣ 多实践：通过开源数据集（如CONLL2003）练习，积累经验。
3️⃣ 参考案例：学习医疗、教育领域的实际应用，了解不同场景的需求。

🌟 未来趋势
1️⃣ 智能化：深度学习将推动实体识别与分类更高效。
2️⃣ 个性化：根据用户需求定制分类结果。
3️⃣ 可视化：未来知识图谱将更加直观，用户能轻松理解结果。
4️⃣ 边缘计算：实体识别与分类将向边缘延伸，实时服务更 Close。

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4-知识图谱的抽取与构建-4_2实体识别与分类任务

1. 实体识别与分类的定义

• 实体识别（NER, Named Entity Recognition）：从非结构化文本中定位并提取具有特定意义的实体（如人名、地名、机构名等）。
• 实体分类（Entity Classification）：将识别出的实体划分到预定义的语义类别中（如“人物”、“地点”、“时间”）。
  

2. 核心要素

实体类型：

• 基础类型：PER（人物）、LOC（地点）、ORG（组织）、TIME（时间）、MONEY（货币）。
• 扩展类型：产品名（PRODUCT）、疾病名（DISEASE）、法律条款（LAW）等。

标注体系：

• BIO：B-类别（实体开头）、I-类别（实体中间）、O（非实体）。
• BIOES：B（开始）、I（中间）、E（结束）、S（单个实体）、O（非实体）。

技术方法

模板和规则方法

正则表达式、词典匹配（例如识别以“公司”结尾的机构名）。

基于序列标注的方法【机器学习算法】

序列标注的方法

1. 确定实体识别标签贴体系

标签体系越复杂，标注成本越高。人工标注
BIO,BIOS
###2. 模型【深度学习替代，但可以了解】

隐马尔可夫模型（HMM）

作用：实体识别： 训练模型：目的： 通过训练好的模型，自动给输入的句子打标签。了解这就行。算法搞不定。

天书【算法】

条件随机场（CRF）

深度学习

这里视频图搞错了，从下往上训练。

BiLSTM+CRF 神经网络

基于预训练的语言模型

Transformer（如BERT）、预训练语言模型。

预训练模型，更能挖掘出数据中隐藏的信息。

实体识别解码策略

1. MLP SOftmax

2. CRF

3. RNN

4. Pointer Network 指针网络【这是个啥】

小结

评价指标：

• 精确率（Precision）：正确识别的实体数 / 所有识别出的实体数。
• 召回率（Recall）：正确识别的实体数 / 所有真实存在的实体数。
• F1值（F1-Score）：2 * (Precision * Recall) / (Precision + Recall)。

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二、通俗易懂的语言指导

1. 比喻理解

实体识别与分类就像“抓娃娃机游戏”：

1. 扫描句子 → 移动爪子（拆分句子为词语）。
2. 锁定目标 → 瞄准娃娃（判断哪些词是实体）。
3. 抓取分类 → 抓取后放进不同篮子（如“人名篮”、“地点篮”）。

2. 关键步骤

• 分词：把句子拆成“零件”，例如“马斯克在上海建工厂” → 【马斯克/在/上海/建/工厂】。
• 标注：给每个词贴标签，例如“马斯克→B-PER，上海→B-LOC”。
• 模型训练：教AI学会标注规则（如用BERT模型）。

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三、通俗案例演示

任务：从句子中提取实体并分类

句子：
“2023年12月25日，苹果公司CEO蒂姆·库克宣布，将在加州投资5亿美元建设新总部。”

步骤分解：

1. 分词与标注（BIO格式）：

   • 2023年12月25日 → B-TIME
   • 苹果公司 → B-ORG
   • CEO → O
   • 蒂姆·库克 → B-PER
   • 加州 → B-LOC
   • 5亿美元 → B-MONEY

2. 分类结果：

   • 时间：2023年12月25日
   • 组织：苹果公司
   • 人物：蒂姆·库克
   • 地点：加州
   • 货币：5亿美元

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四、定制练习任务（巩固知识点）

任务1：BIO标注实战

句子：
“腾讯的创始人马化腾在深圳宣布，2024年将向元宇宙领域投入100亿元人民币。”
要求：
标注实体类别（PER, ORG, LOC, TIME, MONEY），使用BIO标签。

点击查看参考答案

• 腾讯 → B-ORG
• 创始人 → O
• 马化腾 → B-PER
• 深圳 → B-LOC
• 2024年 → B-TIME
• 100亿元人民币 → B-MONEY

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任务2：模型调用与结果分析

1. 安装工具：使用Hugging Face的transformers库。

   pip install transformers
   

2. 运行代码：

   from transformers import pipelinener_model = pipeline("ner", model="dslim/bert-base-NER")
   text = "Microsoft announced a new office in Tokyo on March 15, 2024."
   results = ner_model(text)for entity in results:print(f"{entity['word']} → {entity['entity']}")
   

3. 观察输出：

   • 检查“Microsoft”是否被识别为组织（ORG），“Tokyo”是否为地点（LOC）。
   • 思考：模型是否漏掉了“March 15, 2024”中的时间实体？

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任务3：实际应用与错误分析

场景：你正在开发一个财经新闻分析工具，需提取公司名、人名、金额。
要求：

1. 写一段包含歧义实体的句子，例如：
   “苹果股价昨日上涨5%，库克表示将在苹果园区召开发布会。”
   （注：“苹果”可能是公司名或水果，“库克”是人名，“苹果园区”是地点）

2. 手动标注：尝试用BIO标签标注上述句子。

3. 使用工具验证：

   • 用spaCy或Hugging Face模型运行句子，观察工具是否准确分类“苹果”。
   • 分析错误：为什么模型可能将“苹果园区”中的“苹果”误判为公司名？

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五、总结

• 核心逻辑：拆分句子 → 判断实体 → 分类标签 → 模型自动化。
• 学习重点：
  • 掌握BIO标注规则
  • 熟悉工具（如spaCy、BERT）
  • 理解上下文对分类的影响（如“苹果”在不同句子中的含义）
• 进阶方向：
  • 尝试训练自定义NER模型（如用Hugging Face的Trainer）。
  • 学习处理嵌套实体（如“北京大学第三医院”中的“北京大学”和“第三医院”）。

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