Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Мультимодальные графы знаний на основе лингвистического анализа на основе правил и компьютерного зрения

394 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/69803

⸱

3 апреля 2026 г.

 ,  ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

VISHAM-KG — это мультимодальный фреймворк, который строит графы знаний из визуальных документов на хинди, выравнивая текстовые и визуальные объекты. Он сочетает лингвистический анализ на основе правил с методами компьютерного зрения для получения триплетов субъект-реляция-объект в условиях малоресурсного индийского языка.

Аннотация

Визуально-семантический хинди-выровненный мультимодальный граф знаний (VISHAM-KG) — это фреймворк, разработанный для построения согласованных мультимодальных графов знаний (KG) на основе визуальных документов на хинди путём систематического выравнивания визуально-текстовых сущностей. Цель данного исследования — интегрировать лингвистический анализ, основанный на правилах, с обнаружением объектов на основе компьютерного зрения, что поддерживает структурированное семантическое представление и обоснованное рассуждение в индийских языках с низкими ресурсами. Предлагаемый алгоритм начинается с подготовки визуальных документов на хинди-обработке естественного языка (NLP), затем следует оптическое распознавание символов (OCR) для извлечения деванагари и лингвистической предобработки, включающей различные процессы, такие как токенизация, лемматизация, тегирование частей речи и разбор зависимостей. Параллельно визуальные объекты извлекаются из изображений с помощью обнаружения объектов и фильтруются по порогам доверия. Текстовые и визуальные сущности встроены в общее семантическое пространство с использованием многоязычной модели трансформатора XLM-R вместе с CLIP-ViT, и выравниваются с помощью порогов, основанных на косинусном сходстве. Эти выровненные сущности объединяются с зависимостями на основе правил для генерации мультимодальных триплетов. Протокол создаёт структурированный мультимодальный граф знаний, закодированный в виде триплетов субъект-реляция-объект с явной визуальной базой на основе индийских знаний. Полученный результат позволит поддерживать кроссмодальные запросы, выравнивание сущностей и граф знаний для визуальных документов на хинди, а также предоставляет воспроизводимую структуру для мультимодального построения знаний в условиях с ограниченными ресурсами языковой среды.

Введение

Графы знаний (КГ) — это структурированные семантические графические представления, в которых сущности моделируются как узлы, а отношения — как рёбра. Он обеспечивает эффективный поиск знаний и контекстное мышление в различных приложениях, таких как ответы на вопросы, системы рекомендаций и извлечение информации1. За последнее десятилетие методологии строительства KG были значительно разработаны. Однако большинство существующих подходов предназначены для ресурсоносных языков, которые в основном опираются на крупномасштабные текстовыекорпуса 2. В результате языки с низким уровнем ресурсов остаются недостаточно представленн....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Для этого протокола не требуется этическое одобрение, так как он использует исключительно общедоступные, нечеловеческие, нечувствительные визуальные и текстовые данные. Таблица 2 содержит все инструменты и техники вместе с их зависимостями. Весь исходный код, конфигурационные файлы и скрипты, необходимые для воспроизведения мультимодального конвейера построения графов знаний, доступны в публичном репозитории GitHub (preeti017phdit22-wq/VISHAM_KG). Репозиторий включает инструкции по установке и спецификации зависимостей, облегчающие воспроизводимость.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Предлагаемый VISHAM-KG оценивается с помощью вычисления результатов сходства и задач прогнозирования связей, которые часто используются в наборе бенчмарков представления знаний.

Экспериментальная установка

Оценить построенный мультимодальный граф знаний с помощью двух установленных задач: (i) кроссмодальной оценки сходства и (ii) предсказания связей с графом знаний. Выполняйте все вычисления исключительно на финальном графике, сгенерируемом в конечн.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Производительность фреймворка VISHAM-KG в основном основана на трёх ключевых компонентах: OCR для текста на деванагари (шаг 1.2), доверительном визуальном обнаружении объектов с помощью Clip-ViT (шаг 1.3) и кросс-модальном выравнивании на основе встраивания (шаг 1.4). Точность OCR напрямую влияет на последующий лингвистический разбор и извлечение сущностей. Ошибки, возникающие на этом этапе, распространяются на идентификацию отношений и снижают точность выравнивания. Этот эффект смягчает.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что нет конфликтов интересов в отношении публикации этой статьи.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
BiLSTM-CRF и индийская модель NERИндивидуальное обучениеPyTorchПризнание именных организаций
CLIP-ViT-B/322022-09OpenAIГенерация визуального вложения
CPUIntel i9IntelОбщие вычисления
EasyOCRv1.7.1Jaided AIИзвлечение текста на хинди из изображений
GPUNVIDIA RTX 3090NVIDIAУскорение вывода модели
Детские истории на хинди10 рассказовКураторский набор данныхКорпус оценки
Neo4jv5.13Neo4j Inc.Хранение графов знаний
NumPyv1.24Сообщество NumPyЧисленные вычисления
Пандыv2.0Сообщество пандОбработка данных
Pythonv3.10Фонд программного обеспечения PythonРеализация конвейера
PyTorchv2.0Meta AIФреймворк глубокого обучения
Строфа (хинди-модель)v1.6.1Стэнфордская лига НЛПТегирование POS и парсинг зависимостей
XLM-R (базовый)2023-05ОбнимающееЛицоГенерация вложения текста
YOLOv8v8.0.208UltralyticsВизуальное обнаружение объектов

Ссылки

  1. Alberts, A., et al. VisualSem: A high-quality knowledge graph for vision and language. arXiv. , (2020).
  2. Chen, Y., et al. A survey on multimodal knowledge graphs: Construction, completion and applications. Mathematics. 11 (8), 1815-1835 (2023....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Извлечение визуальных сущностейвизуальные документы на языке хиндиоптическое распознавание символовзависимый синтаксический анализвыравнивание сущностеймногоязычный трансформерлогический вывод в графах знаний