Systematic review of research manuscripts is a common procedure in which research studies pertaining a particular field or domain are classified and structured in a methodological way. This process involves, between other steps, an extensive review and consolidation of scientific metrics and attributes of the manuscripts, such as citations, type or venue of publication. The extraction and mapping of relevant publication data, evidently, is a very laborious task if performed manually. Automation of such systematic mapping steps intend to reduce the human effort required and therefore can potentially reduce the time required for this process.The objective of this thesis is to automate the data extraction and mapping steps when systematically reviewing studies. The manual process is replaced by novel graph modelling techniques for effective knowledge representation, as well as novel machine learning techniques that aim to learn these representations. This eventually automates this process by characterising the publications on the basis of certain sub-properties and qualities that give the reviewer a quick high-level overview of each research study. The final model is a concept learner that predicts these sub-properties which in addition addresses the inherent concept-drift of novel manuscripts over time. Different models were developed and explored in this research study for the development of concept learner.Results show that: (1) Graph reasoning techniques which leverage the expressive power in modern graph databases are very effective in capturing the extracted knowledge in a so-called knowledge graph, which allows us to form concepts that can be learned using standard machine learning techniques like logistic regression, decision trees and neural networks etc. (2) Neural network models and ensemble models outperformed other standard machine learning techniques like logistic regression and decision trees based on the evaluation metrics. (3) The concept learner is able to detect and avoid concept drift by retraining the model. / Systematisk granskning av forskningsmanuskript är en vanlig procedur där forskningsstudier inom ett visst område klassificeras och struktureras på ett metodologiskt sätt. Denna process innefattar en omfattande granskning och sammanförande av vetenskapliga mätvärden och attribut för manuskriptet, såsom citat, typ av manuskript eller publiceringsplats. Framställning och kartläggning av relevant publikationsdata är uppenbarligen en mycket mödosam uppgift om den utförs manuellt. Avsikten med automatiseringen av processen för denna typ av systematisk kartläggning är att minska den mänskliga ansträngningen, och den tid som krävs kan på så sätt minskas. Syftet med denna avhandling är att automatisera datautvinning och stegen för kartläggning vid systematisk granskning av studier. Den manuella processen ersätts av avancerade grafmodelleringstekniker för effektiv kunskapsrepresentation, liksom avancerade maskininlärningstekniker som syftar till att lära maskinen dessa representationer. Detta automatiserar så småningom denna process genom att karakterisera publikationerna beserat på vissa subjektiva egenskaper och kvaliter som ger granskaren en snabb god översikt över varje forskningsstudie. Den slutliga modellen är ett inlärningskoncept som förutsäger dessa subjektiva egenskaper och dessutom behandlar den inneboende konceptuella driften i manuskriptet över tiden. Olika modeller utvecklades och undersöktes i denna forskningsstudie för utvecklingen av inlärningskonceptet. Resultaten visar att: (1) Diagrammatiskt resonerande som uttnytjar moderna grafdatabaser är mycket effektiva för att fånga den framställda kunskapen i en så kallad kunskapsgraf, och gör det möjligt att vidareutveckla koncept som kan läras med hjälp av standard tekniker för maskininlärning. (2) Neurala nätverksmodeller och ensemblemodeller överträffade andra standard maskininlärningstekniker baserat på utvärderingsvärdena. (3) Inlärningskonceptet kan detektera och undvika konceptuell drift baserat på F1-poäng och omlärning av algoritmen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-285572 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Malik, Muhammad Hamza |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2020:805 |
Page generated in 0.0023 seconds