Исследователи Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН и кафедры программного обеспечения Школы компьютерных наук ТюмГУ предложили подход к генерации ключевых слов для русскоязычных научных текстов с помощью модели mT5 (multilingual text-to-text transformer), дообученнной на материале текстового корпуса Keyphrases CS&Math Russian.
Ученые предложили эффективную модель для генерации ключевых слов в научном тексте / © Obi - @pixel8propix, unsplash.com
Ключевые слова – важный элемент научного текста. Их использование позволяет облегчить поиск статей, улучшить систематизацию научных текстов и резюмировать содержание статей для читателя.
Автоматизация подбора ключевых слов представляет собой актуальную задачу в условиях большого количества информационных ресурсов. Сегодня большинство методов подбора этой выборки протестировано на англоязычных текстовых корпусах, в то время как для анализа русскоязычных текстов используется достаточно узкий набор методов выделения ключевых слов.
Статья «Генерация ключевых слов для русскоязычных научных текстов с помощью модели mT5» ученых Анны Глазковой, Дмитрия Морозова, Марины Воробьевой и Андрея Ступникова вышла в журнале «Моделирование и анализ информационных систем».
Существует несколько подходов к подбору ключевых слов: извлечение их непосредственно из текста, подбор из заранее определенного перечня тематики или рубрики, генерация на основе семантики текста путем его обобщения и перефразирования. В последнем случае задача подбора ключевых слов схожа с задачей автоматического абстрактного реферирования текстов.
Большая часть широко используемых подходов к извлечению этих слов основана на выделении из текста наиболее значимых слов и словосочетаний по принципу обучения без учителя (unsupervised learning). К таким подходам относятся, в частности, статистические алгоритмы, такие как YAKE! и KP-Miner, графовые (TopicRank, TextRank) и ряд алгоритмов, основанных на применении методов машинного обучения и современных лингвистических моделей (KEA, KeyBERT).
Несмотря на впечатляющие результаты для ряда текстовых корпусов, алгоритмы, основанные на извлечении ключевых слов, обладают некоторыми ограничениями. В частности, они не способны определять количество этих слов автоматически и генерировать слова, отсутствующие в тексте в явном виде.
На практике же списки ключевых слов обычно включают в себя как слова и словосочетания, встречающиеся в тексте непосредственно, так и слова, семантически связанные с содержанием текста, но не упомянутые в нем явно. Данные ограничения могут быть преодолены при помощи нейросетевых моделей, в том числе современных лингвистических моделей для генерации текстов.
Ученые пытались преодолеть пробел в использовании современных лингвистических моделей для генерации ключевых слов для русскоязычных научных текстов. В статье представлены результаты экспериментов по генерации списка ключевых слов как последовательности токенов (единиц учета) на примере модели mT5.
Выбор модели обусловлен ее широким использованием для автоматического реферирования и, в частности, для реферирования русскоязычных текстов. Результаты сравниваются с результатами ряда широко используемых методов извлечения ключевых слов.
Среди преимуществ генерации ключевых слов с помощью предобученной лингвистической модели можно назвать отсутствие необходимости проводить нормализацию и задавать ограничения на количество и длину ключевых слов, возможность генерировать те слова, которые не упомянуты в исходном тексте в явном виде.
С другой стороны, указанные свойства могут быть также ограничениями указанного подхода. Дообучение рассмотренной модели требует наличия обучающей выборки и, вероятно, дообученная модель ограниченно пригодна для генерации ключевых слов для текстов других предметных областей.
Кроме того, эффективность предложенного подхода и значения метрик зависят от специфики корпуса текстов, используемого для экспериментов. В рассмотренном корпусе доля ключевых слов, не встречающих в тексте в явном виде, составляет 53.17 процента и 54.8 процента для обучающей и тестовой выборок соответственно.
Поскольку подходы, осуществляющие извлечение, а не генерацию ключевых слов, не способны генерировать слова данного типа, модели генерации текста, подобные mT5, имеют преимущество на таких корпусах. Работа выполнена в рамках проекта, поддержанного грантом Президента России для молодых ученых — кандидатов наук.
