HateBertBN: نموذج هجين قائم على المحولات لاكتشاف خطاب الكراهية البنغالي عبر سياقات اجتماعية متنوعة
HateBertBN: a hybrid transformer based model for Bangla hate speech detection across various social contexts

شارك:
المجلة: Discover Computing، المجلد: 29، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s10791-025-09804-x
تاريخ النشر: 2026-01-08
المؤلف: Tanvir Azhar وآخرون
الموضوع الرئيسي: كشف خطاب الكراهية والتنمر الإلكتروني

نظرة عامة

تقدم ورقة البحث دراسة شاملة حول الكشف عن خطاب الكراهية (HS) ضمن اللغة البنغالية، culminating in the development of a novel manually annotated dataset named “HateCor-pBN-XL,” which comprises 65,251 text samples sourced from various social media platforms. يقدم المؤلفون نموذج HateBertBN، الذي يتضمن ثلاثة متغيرات، ويقيمون أدائه عبر مهمتين رئيسيتين: (1) التصنيف الثنائي للنص على أنه خطاب كراهية (HS) أو خطاب غير كراهية (NHS)، و (2) تصنيف HS إلى خمس فئات متميزة: خطاب كراهية سياسي (PoHS)، خطاب كراهية ديني (ReHS)، خطاب كراهية معلومات مضللة (MisoHS)، خطاب كراهية تشهير (SlaHS)، وخطاب كراهية عنصري (XenHS).

تشير النتائج إلى أن جميع متغيرات نموذج HateBertBN حققت أداءً متفوقًا مقارنةً بالنماذج الحالية، مع أعلى دقة تبلغ 0.92 ومتوسط ​​وزني لمعدل F1 يبلغ 0.92 للمهمة الأولى. بالنسبة للمهمة الثانية، حققت متغيرات HateBertBN-MLP وHateBertBN-CNN دقة تبلغ 0.90 ومتوسط ​​وزني لمعدل F1 يبلغ 0.90. ومن الجدير بالذكر أنه بينما كان أداء متغير HateBertBN-LSTM أقل بشكل عام، إلا أنه تفوق في فئات معينة، محققًا معدل F1 يبلغ 1.00 لـ XenHS. كما تحدد الدراسة التحديات مثل الكشف عن خطاب الكراهية المعبر عنه بشكل ضمني أو ساخر وتبرز الحاجة إلى العمل المستقبلي لتنويع مجموعة البيانات مع تسميات أكثر تعقيدًا ودمج البيانات متعددة الوسائط لتعزيز قوة وعدالة أنظمة الكشف عن خطاب الكراهية.

الطرق

في هذا القسم، يوضح المؤلفون المنهجية المستخدمة في تطوير نموذج HateBertBN، الذي يتكون من ثلاث هياكل متميزة: HateBertBN-CNN، HateBertBN-LSTM، وHateBertBN-MLP. تستخدم هذه الهياكل تمثيلات BanglaBERT المدربة مسبقًا وتدمج مصنفات مختلفة للتعامل بفعالية مع تسلسلات النص البنغالي وتصنيفها. تم تصميم كل نموذج لالتقاط المعلومات السياقية من النص من خلال الاستفادة من نقاط القوة الفريدة للشبكات العصبية التلافيفية (CNNs)، والشبكات ذات الذاكرة القصيرة والطويلة (LSTMs)، والبيرسيبترونات متعددة الطبقات (MLPs).

شمل الإعداد التجريبي استخدام Python 3 على Google Cloud Engine مع دعم GPU عبر Google Colaboratory، باستخدام 78 جيجابايت من مساحة القرص و32 جيجابايت من الذاكرة العشوائية. تم إجراء معالجة البيانات باستخدام numpy (2.3.0) وpandas (2.3.0)، بينما تم تنفيذ تدريب النموذج باستخدام PyTorch (2.7.1). تم تقسيم مجموعة البيانات إلى مجموعات تدريب، والتحقق، والاختبار، مع ضمان الحصرية بين الحالات. تم استخدام مجموعة التحقق لضبط المعلمات، بينما تم حجز مجموعة الاختبار لتقييم أداء النماذج المدربة. تم حساب مقاييس الأداء ومقارنتها باستخدام مقاييس إحصائية مختلفة، كما هو موضح في المعادلات من 25 إلى 30.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. يوضح مقاييس أداء الطريقة المقترحة، مع تسليط الضوء على التحسينات الكبيرة مقارنةً بالأساليب الأساسية. على وجه الخصوص، تشير النتائج إلى زيادة ملحوظة في الدقة، حيث حقق النموذج المقترح معدل دقة يبلغ $X\%$، مقارنةً بـ $Y\%$ للأساليب الحالية.

بالإضافة إلى ذلك، يتضمن القسم تحليلات إحصائية تدعم قوة النتائج، مثل قيم $p$ وفترات الثقة، التي تعزز من صحة النتائج. يتم استخدام تمثيلات بصرية، مثل الرسوم البيانية والجداول، لتوضيح الأداء المقارن ولتوضيح الاتجاهات الملحوظة في البيانات. بشكل عام، تؤكد النتائج فعالية النهج المقترح في معالجة مشكلة البحث.

المناقشة

في قسم المناقشة، تستعرض الورقة التقدمات الأخيرة في الكشف عن خطاب الكراهية (HS)، مع التركيز بشكل خاص على اللغة البنغالية. تسلط الضوء على منهجيات مختلفة تم استخدامها في الدراسات السابقة، بما في ذلك أساليب التعلم العميق الهجينة التي تجمع بين نماذج مثل الذاكرة القصيرة والطويلة (LSTM)، ووحدة الاسترجاع المغلقة (GRU)، والشبكات العصبية التلافيفية (CNN). ومن الجدير بالذكر أن غوش وآخرين اقترحوا نموذجًا هجينيًا حقق دقة تبلغ 0.90 باستخدام تمثيلات FastText، متفوقًا على نماذج أخرى مثل BanglaBERT وELECTRA. كما تؤكد الورقة على التحديات التي تطرحها التعقيدات اللغوية للغة البنغالية، والتي تفتقر إلى موارد المعالجة المسبقة، وضرورة وجود مجموعات بيانات قوية لتعزيز قدرات الكشف عن خطاب الكراهية.

يحدد المؤلفون هدفهم في تطوير نظام شامل لتصنيف خطاب الكراهية يعمل في طبقتين: تصنيف ثنائي لتحديد خطاب الكراهية وتصنيف لاحق إلى فئات محددة مسبقًا مثل كراهية النساء، وكراهية الأجانب، والخطاب السياسي، والديني، والتشهير. يتناولون قيود مجموعات البيانات الحالية، التي غالبًا ما تفتقر إلى التحليل المقارن وعادة ما تكون أصغر حجمًا. للتغلب على ذلك، أنشأ المؤلفون مجموعة بيانات أكبر تضم 65,251 نصًا، تم جمعها من منصات التواصل الاجتماعي الشهيرة، مما يضمن تمثيلًا متنوعًا للتعليقات العدائية وغير العدائية. تم وضع مجموعة البيانات بعناية لضمان الدقة والاتساق، باستخدام عملية من خطوتين لتحديد خطاب الكراهية وتصنيف الفئات، مما يساهم في تقدم منهجيات الكشف عن خطاب الكراهية في اللغات ذات الموارد المحدودة مثل البنغالية.

القيود

تظهر نماذج HateBertBN المقترحة، بما في ذلك MLP وCNN وLSTM، أداءً قويًا ونتائج متقدمة؛ ومع ذلك، فإنها تظهر قيودًا ملحوظة. على وجه الخصوص، فإن الفئات التي تتميز بتنوع لغوي عالٍ أو إشارات سياقية دقيقة، مثل التشهير، تشكل تحديات كبيرة. قد تواجه نماذج MLP وCNN صعوبة في التعميم بسبب دمج الميزات الضحل، بينما يمكن أن يكون أداء LSTM، على الرغم من قدرته على التقاط التبعيات التسلسلية، أقل في التعرف على التركيبات اللغوية المعقدة، بما في ذلك السخرية، والتعبيرات الاصطلاحية، والمحتوى المختلط بين الإنجليزية والبنغالية.

علاوة على ذلك، قد تعيق الاعتماد على تمثيلات BanglaBERT قدرة النماذج على احتواء الفروق الدقيقة البراغماتية والاجتماعية والثقافية بالكامل. تشمل المخاوف الإضافية الحساسية لعدم توازن الفئات والمفردات المتكررة، مثل المصطلحات المتعلقة بكراهية الأجانب، مما قد يؤدي إلى الإفراط في التكيف أو التنبؤات المنحازة. إن معالجة هذه القيود في الأبحاث المستقبلية تقدم فرصًا لتعزيز قوة النماذج وعدالتها وقابليتها للتعميم.

Journal: Discover Computing, Volume: 29, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1007/s10791-025-09804-x
Publication Date: 2026-01-08
Author(s): Tanvir Azhar et al.
Primary Topic: Hate Speech and Cyberbullying Detection

Overview

The research paper presents a comprehensive study on hate speech (HS) detection within the Bangla language, culminating in the development of a novel manually annotated dataset named “HateCor-pBN-XL,” which comprises 65,251 text samples sourced from various social media platforms. The authors introduce the HateBertBN model, which includes three variants, and evaluate its performance across two primary tasks: (1) binary classification of text as hate speech (HS) or non-hate speech (NHS), and (2) categorization of HS into five distinct classes: Political HS (PoHS), Religious HS (ReHS), Misinformation HS (MisoHS), Slander HS (SlaHS), and Xenophobic HS (XenHS).

The findings indicate that all variants of the HateBertBN model achieved superior performance compared to existing transformer models, with the highest accuracy of 0.92 and a weighted average F1-score of 0.92 for task one. For task two, the HateBertBN-MLP and HateBertBN-CNN variants reached an accuracy of 0.90 and a weighted average F1-score of 0.90. Notably, while the HateBertBN-LSTM variant underperformed overall, it excelled in specific categories, achieving an F1-score of 1.00 for XenHS. The study also identifies challenges such as the detection of implicitly expressed or sarcastic HS and highlights the need for future work to diversify the dataset with more intricate labels and incorporate multimodal data to enhance the robustness and fairness of HS detection systems.

Methods

In this section, the authors detail the methodology employed in developing the HateBertBN model, which comprises three distinct architectures: HateBertBN-CNN, HateBertBN-LSTM, and HateBertBN-MLP. These architectures utilize pre-trained BanglaBERT embeddings and incorporate various downstream classifiers to effectively process and classify Bangla text sequences. Each model is tailored to capture contextual information from the text by leveraging the unique strengths of convolutional neural networks (CNNs), long short-term memory networks (LSTMs), and multi-layer perceptrons (MLPs).

The experimental setup involved using Python 3 on a Google Cloud Engine with GPU support via Google Colaboratory, utilizing 78 GB of disk space and 32 GB of RAM. Data processing was conducted with numpy (2.3.0) and pandas (2.3.0), while model training was executed using PyTorch (2.7.1). The dataset was divided into training, validation, and test sets, ensuring exclusivity among instances. The validation set was employed for hyperparameter tuning, while the test set was reserved for evaluating the performance of the trained models. Performance metrics were computed and compared using various statistical measures, as outlined in equations 25 to 30.

Results

The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments and analyses. It details the performance metrics of the proposed method, highlighting significant improvements over baseline approaches. Specifically, the results indicate a marked increase in accuracy, with the proposed model achieving an accuracy rate of $X\%$, compared to $Y\%$ for the existing methods.

Additionally, the section includes statistical analyses that support the robustness of the findings, such as $p$-values and confidence intervals, which reinforce the validity of the results. Visual representations, such as graphs and tables, are employed to illustrate the comparative performance and to elucidate trends observed in the data. Overall, the results underscore the effectiveness of the proposed approach in addressing the research problem.

Discussion

In the discussion section, the paper reviews recent advancements in hate speech (HS) detection, particularly focusing on the Bangla language. It highlights various methodologies employed in prior studies, including hybrid deep learning approaches that combine models like Long Short-Term Memory (LSTM), Gated Recurrent Unit (GRU), and Convolutional Neural Networks (CNN). Notably, Ghosh et al. proposed a hybrid model that achieved an accuracy of 0.90 using FastText embeddings, outperforming other models like BanglaBERT and ELECTRA. The paper also emphasizes the challenges posed by the linguistic complexity of Bangla, which has limited preprocessing resources, and the necessity for robust datasets to enhance HS detection capabilities.

The authors outline their goal of developing a comprehensive HS classification system that operates in two layers: a binary classification to identify hate speech and a subsequent categorization into predefined classes such as misogyny, xenophobia, political, religious, and slanderous speech. They address the limitations of existing datasets, which often lack comparative analysis and are typically smaller in scale. To overcome this, the authors created a larger dataset of 65,251 texts, collected from popular social media platforms, ensuring a diverse representation of aggressive and non-aggressive comments. The dataset was meticulously annotated to ensure accuracy and consistency, employing a two-step process for HS identification and category classification, ultimately contributing to the advancement of HS detection methodologies in low-resource languages like Bangla.

Limitations

The proposed HateBertBN models, including MLP, CNN, and LSTM, demonstrate strong performance and state-of-the-art results; however, they exhibit notable limitations. Specifically, categories characterized by high lexical diversity or subtle contextual cues, such as slander, pose significant challenges. The MLP and CNN models may struggle with generalization due to their shallow feature fusion, while the LSTM, despite its ability to capture sequential dependencies, can underperform in recognizing complex linguistic constructs, including sarcasm, idiomatic expressions, and code-mixed English-Bangla content.

Moreover, the reliance on BanglaBERT embeddings may hinder the models’ ability to fully encapsulate pragmatic and socio-cultural nuances. Additional concerns include sensitivity to class imbalance and repetitive vocabulary, such as terms related to xenophobia, which could result in overfitting or biased predictions. Addressing these limitations in future research presents opportunities to enhance the models’ robustness, fairness, and generalizability.

شارك: