SAIL:基于样本的上下文学习方法提升文档信息提取效果

SAIL方法通过结合文本和布局相似性以及定制化提示,提升了文档信息提取效果,在多个基准数据集上表现优越。

原文标题:【AAAI2025】SAIL:面向样本的上下文学习用于文档信息提取

原文作者:数据派THU

冷月清谈:

文档信息提取 (DIE) 旨在从视觉丰富的文档 (VRDs) 中提取结构化信息,传统全训练方法在处理未见数据时泛化能力不足,而无训练方法在 DIE 中也面临理解布局与文本关系以及指导预训练模型的挑战。

为解决这些问题,本文提出了面向样本的上下文学习方法 SAIL。SAIL 利用细粒度的实体级文本相似度和布局相似度,分别增强了对文本和布局的分析。此外,SAIL 还设计了统一的上下文学习提示模板,为每个样本提供定制化指导,提升预训练模型的效果。

在 FUNSD、CORD 和 SROIE 基准数据集上的实验结果表明,SAIL 在无训练方法中表现出色,甚至能与全训练方法媲美,展现了其优越性和泛化能力。

怜星夜思:

1、SAIL 方法中提到的“细粒度的实体级文本相似度”具体指什么?如何实现?
2、相比于其他的无训练方法,SAIL 的优势主要体现在哪些方面?
3、SAIL 方法在实际应用中可能面临哪些挑战?

原文内容

来源:专知

本文约1000字,建议阅读5分钟

结果表明,我们的SAIL方法在无训练基准方法中表现出色,甚至接近全训练方法,展示了我们方法的优越性和泛化能力。


文档信息提取(DIE)旨在从视觉丰富文档(VRDs)中提取结构化信息。以往的全训练方法已展示出强大的性能,但在面对未见数据时可能存在泛化困难。相比之下,无训练方法利用强大的预训练模型,如大语言模型(LLMs),通过少量示例处理各种下游任务。然而,无训练方法在文档信息提取(DIE)中面临两个主要挑战:(1)理解VRD中布局与文本元素之间的复杂关系;(2)为预训练模型提供准确的指导。为解决这些挑战,我们提出了面向样本的上下文学习(SAIL)方法。SAIL引入了细粒度的实体级文本相似度,促进了LLMs的深度文本分析,并结合了布局相似度,增强了对VRD中布局的分析。此外,SAIL为各种面向样本的示例制定了统一的上下文学习(ICL)提示模板,使得为每个示例提供定制化的提示,能够为预训练模型提供精确的指导。我们在FUNSDCORDSROIE基准数据集上进行了广泛实验,使用了多种基础模型(例如,LLMs),结果表明,我们的SAIL方法在无训练基准方法中表现出色,甚至接近全训练方法,展示了我们方法的优越性和泛化能力。
代码 — https://github.com/sky-goldfish/SAIL



关于我们

数据派THU作为数据科学类公众号,背靠清华大学大数据研究中心,分享前沿数据科学与大数据技术创新研究动态、持续传播数据科学知识,努力建设数据人才聚集平台、打造中国大数据最强集团军。




新浪微博:@数据派THU

微信视频号:数据派THU

今日头条:数据派THU


我觉得 SAIL 在实际应用中可能面临的挑战主要在于如何高效地计算细粒度的实体级文本相似度和布局相似度。如果计算量太大,可能会影响系统的实时性能。

SAIL 方法依赖于预训练模型,而预训练模型本身也存在一些局限性,例如对长文本的处理能力、对复杂布局的理解能力等。这些局限性可能会影响 SAIL 方法在实际应用中的效果。

对于“细粒度的实体级文本相似度”,我的理解是,它不仅仅是简单地比较两个文本块的整体相似度,而是深入到实体层面,例如比较两个文本块中相同实体的属性值、关系等方面的相似度。至于实现方法,文中没有细说,我猜想可能是利用了某种实体识别和关系抽取技术,然后基于提取出的实体和关系计算相似度。

我想到一个挑战是,SAIL 的定制化提示模板需要根据不同的任务进行调整,这在实际应用中可能会比较麻烦。如果能找到一种通用的提示模板,就能大大简化使用方法,提高效率。

SAIL 的创新之处在于它将细粒度的文本分析和布局分析结合起来,并通过定制化的提示模板为预训练模型提供更精确的指导。这使得 SAIL 在处理复杂文档时能够更有效地提取关键信息,从而在性能上超越其他无训练方法。

我觉得“细粒度的实体级文本相似度”应该是指在实体级别上进行更精细的文本比较,例如可以考虑实体的类型、属性、关系等信息。实现上,可能需要结合一些知识图谱或者本体的知识来进行语义层面的比较,而不是简单的字符串匹配。

我理解的“细粒度的实体级文本相似度”,可能是指将文本块分解成更小的单元,例如词组或短语,然后在这些更小的单元上计算相似度,最终聚合得到实体级的相似度。实现的话,可以考虑使用BERT等预训练模型来计算词向量,然后基于词向量计算相似度。

我觉得 SAIL 的优势主要体现在两方面:一是结合了布局信息,二是使用了定制化的提示模板。结合布局信息可以更好地理解 VRD 中的文本元素之间的关系,而定制化的提示模板可以更有效地指导预训练模型。

SAIL 的优势在于它更注重对文档结构的理解,通过细粒度的实体级文本相似度和布局相似度的结合,能够更好地捕捉文档中的关键信息,从而提高信息提取的准确性。相比之下,其他无训练方法可能更关注文本内容本身,而忽略了文档的结构信息。