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大家发散思维,在这里做进一步展开和思考交流! #11

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YuFeiChenBlog opened this issue Dec 13, 2024 · 24 comments
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@YuFeiChenBlog
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YuFeiChenBlog commented Dec 13, 2024

大家发散思维,在这里做进一步展开和思考交流!

@Peng99999
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可以

@ZDora6899
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现在对开源数据集的生命周期概念进一步展开:
开源数据集的生命周期可以分为几个阶段:发布、初期使用、持续使用、停用/过时。每个阶段的特征不同,且影响因素也有所变化。为了评估数据集的长期使用模式,我们需要理解其生命周期中学术引用、行为数据以及实际应用的演化。
那么就涉及到了两个核心问题:
1.数据集的生命周期与学术引用的关系:如何通过引用动态评估数据集的生命周期?引用数量的下降是否意味着数据集的停用,还是只是学术关注度的变化?
2.不同阶段的使用模式差异:数据集在不同阶段的学术引用和应用模式有何异同?例如,某些数据集可能在发布后的初期就获得大量引用,但过一段时间后可能进入“冷却期”,而另一些数据集则可能经过一段时间的积累,逐渐获得更多关注。

@YuFeiChenBlog
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很详细!

@YuFeiChenBlog
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那我这边对学术引用网络的演化进行展开:
学术引用网络的演化是指随着时间的推移,引用关系的结构、关键论文和研究社群的变化。引用网络的演化不仅反映了数据集的学术影响力,还揭示了学术社区对于该数据集应用的变化过程。
涉及到的核心问题:
1.学术引用网络的结构特征:数据集的引用网络是如何发展的?它是如何从某些核心论文或小众领域扩展到更广泛的研究领域?如何分析引用网络中的“关键节点”和“中心论文”?
2.引用动态与技术进步的关系:引用的变化能否与学术领域的技术进步和方法创新挂钩?比如,某个数据集的引用量可能突然增加,因为新的方法或技术(例如深度学习)为其带来了新的应用场景。

@ZDora6899
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很细致,我这边也有一点思考:
数据集的跨领域影响力可以通过领域间引用关系图进行展示。Plotly和NetworkX可以帮助生成不同学术领域或社区之间的引用图,揭示数据集的跨领域传播情况。
可视化方法:
领域间引用热图:绘制不同领域之间的引用热图,观察数据集在各个领域的传播情况。
多维度散点图:根据不同维度(如领域、作者、年份)展示数据集的引用趋势,帮助分析其跨领域的影响力。

@YuFeiChenBlog
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是的,你这种方式对与咱们分析跨域影响力很有帮助!

@YuFeiChenBlog
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关于你说的数据集跨领域影响力,我这里有一些思考:
待研究问题:数据集是否能够跨领域被广泛应用?学术引用网络中的跨领域引用关系能否反映出数据集在多个领域的影响力?
分析方法:
1.领域分类:对引用论文进行领域分类,统计不同领域的引用量。
2.跨领域连接:分析引用网络中的跨领域引用关系,识别数据集在不同领域中的应用情况。

@ZDora6899
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是的,这样的思考很符合咱们思路的基本走向

@ZDora6899
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关于数据集跨域影响力,我这里也有一些补充:
不同社区的使用模式:
1.待研究问题:学术界与工业界、学术社群与开源社区之间,数据集的使用模式是否存在差异?这些差异如何影响数据集的长期使用?
2.分析方法:
社区划分:基于引用网络或元数据(如作者所属机构)划分不同社区。
使用模式对比:比较不同社区中数据集的引用量、引用动态和应用场景。

@ZDora6899
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这里是关于对优化数据集的发布与维护策略思考:
1.基于引用数据的策略制定:
2.优先维护高影响力数据集:通过引用分析,识别那些引用量高且持续增长的数据集,优先为其提供技术支持、更新和维护。
3.规划数据集的更新周期:根据引用动态,确定数据集的更新频率。例如,对于引用量持续上升的数据集,可能需要更频繁的更新以满足不断增长的需求。
4.决定数据集的存档与淘汰:对于引用量显著下降的数据集,评估其是否需要继续维护,或者将其归档供历史研究使用。

@YuFeiChenBlog
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很深入的思考,符合咱们当前的研究路线

@YuFeiChenBlog
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现在对领域分类进行深入的思考:
目标:将引用论文按照其所属的学术领域进行分类,并统计不同领域的引用量。
预设的步骤:
1.定义领域类别:
使用预定义的学术领域分类体系,如ACM领域分类或Elsevier的科学领域分类。或者,根据研究需求自定义领域类别。
2.自动化分类:
利用NLP技术,对论文的标题、摘要或关键词进行分析,自动分配领域标签。
3.手动校验:
对自动分类结果进行抽样检查,确保分类准确性。手动调整错误分类的论文。

@YuFeiChenBlog
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根据近期的研究,下面给出领域类别的定义以及相关思考:
领域分类是整个分析的基础,决定了后续数据处理和分析的准确性。在这一阶段,需要做出以下选择:
选择现有领域分类体系:
1.ACM领域分类:适用于计算机科学领域,ACM提供了详尽的学科分类体系,涵盖了从人工智能到网络安全等多个方向。
2.Elsevier科学领域分类:适用于自然科学、工程学等领域,Elsevier提供的学科分类体系较为全面,适合跨学科研究。
3.自定义领域类别:如果现有的分类体系不足以涵盖某些特定领域(如跨学科的应用领域),可以根据实际需要进行自定义。例如,可以设置一些更细粒度的领域,如“计算机视觉”或“语音识别”,来提高分析的精度。
跨学科分类
如果开源数据集具有跨学科应用,可以考虑创建一个“跨学科”类别,将多个学科的引用合并在一起,便于分析数据集的跨领域应用。
对于某些数据集,可能需要识别哪些领域最常引用该数据集,哪些领域引用量逐渐上升。

@ZDora6899
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很细致的思考!

@ZDora6899
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那我这边补充自动化分类的相关思考和细节:
自动化分类是领域分类中的关键步骤,尤其在处理大规模文献数据时,依赖自动化技术能够提高效率并减少人工工作量。以下是一些可用的技术和方法:
NLP技术应用:

关键词提取:从论文标题、摘要或关键词中提取关键信息,利用自然语言处理技术(如TF-IDF、BERT等)自动化提取关键词,进而推测论文所属领域。例如,使用BERT进行文本分类,训练模型来区分计算机视觉、自然语言处理等领域的论文。
主题建模:通过主题建模方法(如LDA)对论文内容进行无监督学习,自动识别论文的主题,进一步根据主题将论文归类到不同学科领域。LDA(Latent Dirichlet Allocation)特别适合大规模文献的分类,能够自动发现潜在的学术领域。
深度学习方法:通过深度学习模型,尤其是基于transformer架构的模型(如BERT、GPT等),对文章的标题、摘要、引文进行建模,进行分类。例如,训练一个多分类模型,对论文进行领域分类。
分类模型评估:
在自动分类过程中,使用准确率、召回率、F1-score等指标评估模型的效果。可以通过标注的训练数据对分类器进行训练和验证,并根据评估结果调优模型。

@YuFeiChenBlog
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很细致的补充,这些内容刚好也是当下需要的

@YuFeiChenBlog
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那我这里补充下综合应用与工作流设计的相关思考:
多算法结合

关键词提取 + 主题建模:先使用关键词提取与LDA挖掘文档潜在主题,辅助快速整理论文的主题分组,再配合手动调整或小规模训练的数据集来做监督分类。
预训练模型 + 领域词表:在科学文献中,特定领域常出现大量独有术语或缩写,可以构建“领域词典”与“停用词表”,让预训练模型在微调时更好地适配专业领域。
大规模自动化分类流程
数据获取:从学术数据库/API中获取大量论文标题、摘要和元数据。
预处理:文本清洗、标点符号与停用词过滤、术语标准化等。
分类模型应用:批量预测论文领域,并记录结果;可采用分布式或多线程方式加速。
人工抽样校验:对分类结果抽样检查并修正,必要时更新模型或训练数据。
结果统计与可视化:通过图表呈现各领域论文数量、分布与演化趋势。
与人工标注相结合
当自动化分类无法达到理想准确率时,或碰到极度模糊的领域边界,仍需人工辅助来确保高质量。
建立在线平台或工具,让审核者快速浏览论文摘要并给出或修正领域标签,使自动化与人工标注形成良性循环,持续改进分类系统。

@ZDora6899
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关于工作流设计,你的想法与我不谋而合,但是我仍然建议,在关键字提取的时候引入无样本的LLM进行辅助,也许会事半功倍。

@YuFeiChenBlog
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我先对工作流中”关键词提取 + 主题建模“进行细致介绍:
目标:通过结合关键词提取与主题建模,先挖掘文档的潜在主题,快速整理论文的主题分组,然后利用这些分组信息进行监督分类,提升分类的准确性和效率。
实施步骤:
1.1 关键词提取
方法选择:
TF-IDF(Term Frequency-Inverse Document Frequency):用于衡量词语在文档中的重要性,通过计算词频与逆文档频率的乘积,提取高权重的关键词。
基于预训练模型的关键词提取:利用BERT等深度学习模型,通过上下文理解提取更具语义意义的关键词。
实现步骤:
文本预处理:包括去除停用词、标点符号、数字等非关键词内容,进行词形还原或词干提取。
特征提取:
使用TF-IDF向量化器对文本进行向量化,提取高权重词语。
或者,利用BERT等模型生成词向量,通过注意力机制提取关键词。
关键词筛选:根据TF-IDF分数或模型输出,选择前若干高权重词作为关键词。
工具与库:
scikit-learn 的 TfidfVectorizer
spaCy、NLTK 进行文本预处理
transformers 库中的 BERT 模型

1.2 主题建模
方法选择:
LDA(Latent Dirichlet Allocation):一种无监督的主题建模方法,能够自动发现文档集合中的潜在主题。
非负矩阵分解(NMF):另一种无监督的主题建模方法,适用于线性可分的文本数据。
实现步骤:
文本向量化:将预处理后的文本转换为词频矩阵或TF-IDF矩阵,作为LDA模型的输入。
模型训练:
设置主题数目(需要根据文献数量和领域复杂度进行调整)。
训练LDA模型,迭代优化主题分布。
主题解释与命名:根据每个主题中高权重的词语,人工解释并命名主题,以便后续的领域分类。
工具与库:
gensim 库中的 LDA 模型
scikit-learn 的 NMF 模型
可视化工具如 pyLDAvis 用于主题可视化与解释

1.3 主题分组与监督分类
主题分组:
根据LDA模型输出的主题分布,将论文划分到不同的主题组中。每篇论文可以属于一个或多个主题组,视其主题分布而定。
监督分类:
利用已分组的主题信息,作为额外特征或直接作为标签,进行监督分类。
可以使用机器学习模型(如朴素贝叶斯、支持向量机、随机森林等)或深度学习模型(如BERT微调)对论文进行领域分类。
优势:
初步分组:主题建模帮助快速将大量文献按主题初步分组,减少分类任务的复杂性。
特征增强:关键词提取与主题分布信息可以作为丰富的特征,提升分类模型的性能。
多标签支持:主题建模允许一篇论文属于多个主题,支持多标签分类,提高分类的灵活性和准确性。

@ZDora6899
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那我这里补充介绍: 预训练模型 + 领域词表
目标:利用预训练的深度学习模型结合领域特定的词表和停用词表,提升模型在专业领域文献中的适应性和分类准确性。
实施步骤:
2.1 构建领域词典与停用词表
领域词典:
收集特定学科领域中常用的术语、缩写和专有名词。例如,在计算机视觉领域,常见词汇包括“CNN”、“ImageNet”、“object detection”等。
可以通过领域专家咨询、文献调研或自动提取方法(如基于TF-IDF或共现分析)构建词典。
停用词表:
根据领域特点调整停用词表,去除对特定领域无关的高频词,同时保留或添加领域特定的关键术语。
例如,在医学领域,某些术语可能被误认为是停用词,需要从停用词表中排除。

2.2 微调预训练模型
选择合适的预训练模型:
使用领域适应型的预训练模型,如BioBERT(针对生物医学文本)或SciBERT(针对科学文献),以更好地捕捉领域特定的语言特征。
模型微调:
将领域词典与停用词表应用于文本预处理阶段,确保模型在微调时能更好地理解领域特定术语。
使用带标签的训练数据进行监督微调,调整模型参数以适应特定领域的分类任务。
增强模型能力:
数据增强:通过同义词替换、随机删除、数据翻译等方法扩充训练数据,提升模型的泛化能力。
多任务学习:同时训练多个相关任务(如领域分类、主题提取),提高模型对领域特征的理解和应用能力。

2.3 结合领域词表进行特征工程
特征提取:
利用领域词典中的词汇,对文本进行标注或特征提取。例如,统计领域词典中词汇在文本中出现的频率,作为额外特征输入到分类模型中。
特征融合:
将领域词表提取的特征与预训练模型生成的词向量或句向量进行融合,形成更为丰富的特征表示,提升分类效果。
应用场景。
对于新兴领域或多学科交叉领域,领域词典可以帮助模型更准确地理解和分类相关文献,尤其是处理高专业性的术语和缩写时。

@ZDora6899
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”关键词提取 + 主题建模“和我昨天提及的“预训练模型 + 领域词表”刚好是技术路线的上下游关系,可以考虑进行整合

@YuFeiChenBlog
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是的,我接下来的计划便是尝试整合你和我的部分

@ZDora6899
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整合情况如何?有没有冲突或者别的问题?

@YuFeiChenBlog
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目前还在继续整合,存在一定代码上的bug,不过很快就能调整完毕!

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