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\parinterval 基于战时密码学领域与通讯领域的研究,Claude Elwood Shannon在1948年提出使用“噪声信道”描述语言的传输过程,并借用热力学中的“{\small\bfnew{}}\index{}”(Entropy)\index{Entropy}来刻画消息中的信息量\upcite{DBLP:journals/bstj/Shannon48}。次年,Shannon与Warren Weaver更是合著了著名的\emph{The Mathematical Theory of Communication}\upcite{shannon1949the},这些工作都为后期的统计机器翻译打下了理论基础。
\parinterval 1949年,Weaver撰写了一篇名为\emph{TRANSLATION}的备忘录\upcite{weaver1955translation},在这个备忘录中Weaver提出用密码学的方法解决人类语言翻译任务的想法,比如把汉语看成英语的一个加密文本,那么将汉语翻译成英语就类似于解密的过程。并且在这篇备忘录中第一次提出了机器翻译,正式开创了{\small\bfnew{机器翻译}}\index{机器翻译}(Machine Translation)\index{Machine Translation}的概念,这个概念一直沿用至今。虽然,在那个年代进行机器翻译的研究条件并不成熟,包括使用加密解密技术进行自动翻译的很多尝试很快也被验证是不可行的,但是这些早期的探索为后来机器翻译的发展提供了思想的火种。
\parinterval 1949年,Weaver撰写了一篇名为\emph{TRANSLATION}的备忘录\upcite{weaver1955translation},在这个备忘录中Weaver提出用密码学的方法解决人类语言翻译任务的想法,比如把汉语看成英语的一个加密文本,那么将汉语翻译成英语就类似于解密的过程。并且在这篇备忘录中第一次提出了机器翻译,正式开创了机器翻译的概念,这个概念一直沿用至今。虽然,在那个年代进行机器翻译的研究条件并不成熟,包括使用加密解密技术进行自动翻译的很多尝试很快也被验证是不可行的,但是这些早期的探索为后来机器翻译的发展提供了思想的火种。
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% NEW SUB-SECTION
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......@@ -223,7 +223,7 @@ F(x)=\int_{-\infty}^x f(x)\textrm{d}x
\subsubsection{1. 信息熵}
\parinterval {\small\sffamily\bfseries{}}\index{}(Entropy)\index{Entropy}是热力学中的一个概念,同时也是对系统无序性的一种度量标准。在自然语言处理领域也会使用到信息熵这一概念,比如描述文字的信息量大小。一条信息的信息量可以被看作是这条信息的不确定性。如果需要确认一件非常不确定甚至于一无所知的事情,那么需要理解大量的相关信息才能进行确认;同样的,如果对某件事已经非常确定,那么就不需要太多的信息就可以把它搞清楚。如下就是两个例子,
\parinterval 是热力学中的一个概念,同时也是对系统无序性的一种度量标准。在自然语言处理领域也会使用到信息熵这一概念,比如描述文字的信息量大小。一条信息的信息量可以被看作是这条信息的不确定性。如果需要确认一件非常不确定甚至于一无所知的事情,那么需要理解大量的相关信息才能进行确认;同样的,如果对某件事已经非常确定,那么就不需要太多的信息就可以把它搞清楚。如下就是两个例子,
\begin{example}
确定性和不确定性的事件
......@@ -536,7 +536,7 @@ F(x)=\int_{-\infty}^x f(x)\textrm{d}x
\subsection{参数估计和平滑算法}
\parinterval 对于$n$-gram语言模型,每个$\funp{P}(w_m|w_{m-n+1} \ldots w_{m-1})$都可以被看作是模型的{\small\bfnew{参数}}\index{参数}(Parameter\index{Parameter})。而$n$-gram语言模型的一个核心任务是估计这些参数的值,即参数估计。通常,参数估计可以通过在数据上的统计得到。一种简单的方法是:给定一定数量的句子,统计每个$n$-gram 出现的频次,并利用公式\eqref{eq:2-24}得到每个参数$\funp{P}(w_m|w_{m-n+1} \ldots w_{m-1})$的值。这个过程也被称作模型的{\small\bfnew{训练}}\index{训练}(Training\index{训练})。对于自然语言处理任务来说,统计模型的训练是至关重要的。在本书后面的内容中也会看到,不同的问题可能需要不同的模型以及不同的模型训练方法,并且很多研究工作也都集中在优化模型训练的效果上。
\parinterval 对于$n$-gram语言模型,每个$\funp{P}(w_m|w_{m-n+1} \ldots w_{m-1})$都可以被看作是模型的{\small\bfnew{参数}}\index{参数}(Parameter\index{Parameter})。而$n$-gram语言模型的一个核心任务是估计这些参数的值,即参数估计。通常,参数估计可以通过在数据上的统计得到。一种简单的方法是:给定一定数量的句子,统计每个$n$-gram 出现的频次,并利用公式\eqref{eq:2-24}得到每个参数$\funp{P}(w_m|w_{m-n+1} \ldots w_{m-1})$的值。这个过程也被称作模型的{\small\bfnew{训练}}\index{训练}(Training\index{Training})。对于自然语言处理任务来说,统计模型的训练是至关重要的。在本书后面的内容中也会看到,不同的问题可能需要不同的模型以及不同的模型训练方法,并且很多研究工作也都集中在优化模型训练的效果上。
\parinterval 回到$n$-gram语言模型上。前面所使用的参数估计方法并不完美,因为它无法很好地处理低频或者未见现象。比如,在式\eqref{eq:2-25}所示的例子中,如果语料中从没有“确实”和“现在”两个词连续出现的情况,即$c(\textrm{确实}/\textrm{现在})=0$。 那么使用2-gram 计算句子“确实/现在/数据/很/多”的概率时,会出现如下情况:
\begin{eqnarray}
......@@ -546,7 +546,7 @@ F(x)=\int_{-\infty}^x f(x)\textrm{d}x
\label{eq:2-26}
\end{eqnarray}
\parinterval 显然,这个结果是不合理的。因为即使语料中没有 “确实”和“现在”两个词连续出现,这种搭配也是客观存在的。这时简单地用极大似然估计得到概率却是0,导致整个句子出现的概率为0。 更常见的问题是那些根本没有出现在词表中的词,称为{\small\sffamily\bfseries{未登录词}}\index{未登录词}(Out-Of-Vocabulary Word,OOV Word)\index{Out-Of-Vocabulary Word,OOV Word},比如一些生僻词,可能模型训练阶段从来没有看到过,这时模型仍然会给出0概率。图\ref{fig:2-11}展示了一个真实语料库中词语出现频次的分布,可以看到绝大多数词都是低频词。
\parinterval 显然,这个结果是不合理的。因为即使语料中没有 “确实”和“现在”两个词连续出现,这种搭配也是客观存在的。这时简单地用极大似然估计得到概率却是0,导致整个句子出现的概率为0。 更常见的问题是那些根本没有出现在词表中的词,称为{\small\sffamily\bfseries{未登录词}}\index{未登录词}(Out-Of-Vocabulary Word,OOV Word)\index{Out-Of-Vocabulary Word},比如一些生僻词,可能模型训练阶段从来没有看到过,这时模型仍然会给出0概率。图\ref{fig:2-11}展示了一个真实语料库中词语出现频次的分布,可以看到绝大多数词都是低频词。
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\begin{figure}[htp]
......@@ -764,7 +764,7 @@ c(\cdot) & \textrm{当计算最高阶模型时} \\
\begin{itemize}
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\item {\small\bfnew{训练}}\index{训练}(Training\index{Training}):从训练数据上估计出语言模型的参数。
\item {\small\bfnew{训练}}(Training):从训练数据上估计出语言模型的参数。
\vspace{0.5em}
\item {\small\bfnew{预测}}\index{预测}(Prediction\index{Prediction}):用训练好的语言模型对新输入的句子进行概率评估,或者生成新的句子。
\vspace{0.5em}
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