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基于多目标优化框架的演化推流分类与摘要方法

期刊:IEEE AccessDOI:10.1109/access.2021.3120112

本文介绍了一篇由Diksha Bansal、Naveen Saini和Sriparna Saha共同撰写的学术论文,题为《DCBRTS: A Classification-Summarization Approach for Evolving Tweet Streams in Multiobjective Optimization Framework》。该论文于2021年10月14日发表在《IEEE Access》期刊上,DOI为10.1109/ACCESS.2021.3120112。研究得到了Woosong University学术研究的支持。

研究背景与动机

随着Twitter等社交媒体平台的兴起,它们已成为灾害事件中的重要信息来源。政府机构和非政府组织(NGOs)利用Twitter的开放性和公共性,能够在灾害发生时迅速提供救援信息。然而,灾害相关的信息往往淹没在海量的推文中,这些推文具有多样化的特征,逐一检查每一条推文既耗时又繁琐。因此,如何高效地从大量推文中提取出与灾害相关的“情境推文”(situational tweets),并从中获取有用信息,成为了一个亟待解决的问题。

本文旨在开发一种新颖的框架,通过深度学习分类模型将情境推文与其他推文分离,并实时对其进行摘要生成。该框架的核心目标是为灾害管理当局提供及时、准确的信息,以便他们能够迅速采取行动。

研究方法与流程

本文提出的框架分为三个阶段: 1. 推文聚类:首先,从初始推文集合中提取代表性推文,使用多目标优化(multi-objective optimization)概念创建推文聚类。 2. 推文更新与分类:当新推文到达时,更新聚类。新推文被分类为情境推文或非情境推文。如果是情境推文,则根据其与聚类的加权平均句法和语义距离,将其分配到最近的聚类或新聚类中。 3. 摘要生成:从每个聚类中提取推文,生成摘要。

该框架的创新之处在于使用了卷积神经网络(CNN)进行分类,并结合了多目标优化算法来选择最优推文集合。此外,聚类过程中考虑了句法和语义距离,并通过动态阈值来控制聚类的更新。

主要结果

本文在四个与灾害事件相关的数据集上测试了所提出的框架,结果表明该框架在实时推文摘要生成方面优于现有的最先进技术。具体来说,本文提出的方法在ROUGE-L F-score指标上比现有方法提高了4%。此外,通过多目标优化算法选择的推文集合能够有效减少信息过载问题,生成的摘要质量更高。

结论与意义

本文提出的框架为灾害管理提供了一种高效的工具,能够从海量推文中快速提取出有用的情境信息,并生成实时摘要。该框架不仅具有较高的科学价值,还为灾害应急响应提供了实际应用价值。未来的研究可以进一步扩展该框架,使其能够处理多语言推文,并引入情感分析功能,以更好地服务于社区。

研究亮点

  1. 创新性:本文首次将深度学习分类模型与多目标优化算法结合,用于实时推文摘要生成。
  2. 高效性:通过动态聚类和摘要生成,框架能够在短时间内处理大量推文,减少信息过载。
  3. 广泛适用性:框架在多个灾害事件数据集上表现出色,展示了其在不同情境下的适用性。

其他有价值的内容

本文还详细讨论了现有数据集的局限性,并通过多数投票(majority voting)方法解决了推文标注不一致的问题。此外,本文还开发了多个基线模型,用于验证所提出方法的有效性。

总的来说,本文为灾害管理中的信息提取和摘要生成提供了一种高效、灵活的解决方案,具有重要的理论和实践意义。

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