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Caorunzhe

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......@@ -364,7 +364,7 @@ $计算这种切分的概率值。
& = & \prod_{i=1}^{m} \funp{P}(x_i|y_i) \funp{P}(y_i | y_{i-1}) \label{eq:joint-prob-xy}
\end{eqnarray}
\noindent 这里,$y_{0}$表示一个虚拟的隐含状态。这样,可以定义$\funp{P}(y_1|y_{0}) \equiv \funp{P}(y_1)$,它表示起始隐含状态出现的概率。隐马尔可夫模型的假设也大大化简了问题,因此可以通过式(\ref{eq:joint-prob-xy})很容易地计算隐含状态序列和可见状态序列出现的概率。值得注意的是,发射概率和转移概率都可以被看作是描述序列生成过程的“特征”。但是,这些“特征”并不是随意定义的,而是符合问题的概率解释。而这种基于事件发生的逻辑所定义的概率生成模型,通常可以被看作是一种{\small\bfnew{生成式模型}}\index{生成式模型}(Generative Model)\index{Generative Model}
\noindent 这里,$y_{0}$表示一个虚拟的隐含状态。这样,可以定义$\funp{P}(y_1|y_{0}) \equiv \funp{P}(y_1)$,它表示起始隐含状态出现的概率。隐马尔可夫模型的假设也大大化简了问题,因此可以通过式(\eqref{eq:joint-prob-xy})很容易地计算隐含状态序列和可见状态序列出现的概率。值得注意的是,发射概率和转移概率都可以被看作是描述序列生成过程的“特征”。但是,这些“特征”并不是随意定义的,而是符合问题的概率解释。而这种基于事件发生的逻辑所定义的概率生成模型,通常可以被看作是一种{\small\bfnew{生成式模型}}\index{生成式模型}(Generative Model)\index{Generative Model}
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\begin{figure}[htp]
......@@ -421,7 +421,7 @@ $计算这种切分的概率值。
\label{eq:3.3-4}
\end{eqnarray}
\parinterval 将式(\ref{eq:joint-prob-xy})带入式(\ref{eq:markov-sequence-argmax})可以得到最终计算公式,如下:
\parinterval 将式(\eqref{eq:joint-prob-xy})带入式(\eqref{eq:markov-sequence-argmax})可以得到最终计算公式,如下:
\begin{eqnarray}
\hat{\seq{Y}} = \arg\max_{\seq{Y}}\prod_{i=1}^{m}\funp{P}(x_i|y_i)\funp{P}(y_i|y_{i-1})
......@@ -452,7 +452,7 @@ $计算这种切分的概率值。
\funp{P}(A|B)+\funp{P}(B|B)+\funp{P}(C|B)+\funp{P}(D|B) & = & 1 \label{eq:3.3-7}
\end{eqnarray}
\noindent 其中,$\funp{P}(b|a)$表示由状态$a$转移到状态$b$的概率,由于式(\ref{eq:3.3-6})中的分式数量少于式(\ref{eq:3.3-7}),这就导致在统计中获得的$\funp{P}(A|A)$$\funp{P}(A|B)$的值很可能会比$\funp{P}(A|B)$$\funp{P}(B|B)$$\funp{P}(C|B)$$\funp{P}(D|B)$要大。
\noindent 其中,$\funp{P}(b|a)$表示由状态$a$转移到状态$b$的概率,由于式(\eqref{eq:3.3-6})中的分式数量少于式(\eqref{eq:3.3-7}),这就导致在统计中获得的$\funp{P}(A|A)$$\funp{P}(A|B)$的值很可能会比$\funp{P}(A|B)$$\funp{P}(B|B)$$\funp{P}(C|B)$$\funp{P}(D|B)$要大。
\parinterval\ref{fig:3.3-5}展示了一个具体的例子,有一个可见状态序列$T F F T$,假设初始隐含状态是$A$,图中线上的概率值是对应的转移概率与发射概率的乘积,比如图中隐含状态$A$开始,下一个隐含状态是$A$且可见状态是$F$的概率是0.45,下一个隐含状态是$B$且可见状态是$F$的概率是0.55。图中可以看出,由于有较大的值,当可见状态序列为$T F F T$时,隐马尔可夫计算出的最有可能的隐含状态序列为$A A A A$。但是如果对训练集进行统计可能会发现,当可见序列为$T F F T$ 时,对应的隐含状态是$A A A A$的概率可能是比较大的,但也可能是比较小的。这个例子中出现预测偏差的主要原因是:由于比其他状态转移概率要大得多,隐含状态的预测一直停留在状态$A$
......@@ -480,14 +480,14 @@ F(y_{i-1},y_i,\seq{X}) & = & t(y_{i-1},y_i,\seq{X},i)+s(y_i,\seq{X},i)
\label{eq:3.3-9}
\end{eqnarray}
\parinterval 公式(\ref{eq:3.3-9})中的$Z(X)$即为上面提到的实现全局统计归一化的归一化因子,其计算方式为:
\parinterval 公式(\eqref{eq:3.3-9})中的$Z(X)$即为上面提到的实现全局统计归一化的归一化因子,其计算方式为:
\begin{eqnarray}
Z(\seq{X})=\sum_{\seq{Y}}\exp(\sum_{i=1}^m\sum_{j=1}^k\lambda_{j}F_{j}(y_{i-1},y_i,x,i))
\label{eq:3.3-10}
\end{eqnarray}
\parinterval 由公式(\ref{eq:3.3-10})可以看出,归一化因子的求解依赖于整个可见状态序列和每个位置的隐含状态,因此条件随机场模型中的归一化是一种全局范围的归一化方式。图\ref{fig:3.3-6}为条件随机场模型处理序列问题的示意图。
\parinterval 由公式(\eqref{eq:3.3-10})可以看出,归一化因子的求解依赖于整个可见状态序列和每个位置的隐含状态,因此条件随机场模型中的归一化是一种全局范围的归一化方式。图\ref{fig:3.3-6}为条件随机场模型处理序列问题的示意图。
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\begin{figure}[htp]
......@@ -498,7 +498,7 @@ Z(\seq{X})=\sum_{\seq{Y}}\exp(\sum_{i=1}^m\sum_{j=1}^k\lambda_{j}F_{j}(y_{i-1},y
\end{figure}
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\parinterval 虽然,式(\ref{eq:3.3-9})和式(\ref{eq:3.3-10})的表述相较于隐马尔可夫模型更加复杂,但是其实现有非常高效的方式。比如,可以使用动态规划方法完成整个条件随机场模型的计算,具体方法读者可以参看参考文献\cite{lafferty2001conditional}
\parinterval 虽然,式(\eqref{eq:3.3-9})和式(\eqref{eq:3.3-10})的表述相较于隐马尔可夫模型更加复杂,但是其实现有非常高效的方式。比如,可以使用动态规划方法完成整个条件随机场模型的计算,具体方法读者可以参看参考文献\cite{lafferty2001conditional}
\parinterval 条件随机场模型处理命名实体识别任务时,可见状态序列对应着文本内容,隐含状态序列对应着待预测的标签。对于命名实体识别任务,需要单独设计若干适合命名实体识别任务的特征函数。例如在使用BIOES标准标注命名实体识别任务时,标签“B-ORG”\footnote{ORG表示机构实体}后面的标签必然是“I-ORG”或是“E-ORG”,而不可能是“O”,针对此规则可以设计相应特征函数。
......
......@@ -1094,7 +1094,7 @@ c_{\mathbb{E}}(s_u|t_v)=\sum\limits_{i=1}^{N} c_{\mathbb{E}}(s_u|t_v;s^{[i]},t^
\begin{itemize}
\vspace{0.5em}
\item 在IBM基础模型之上,有很多改进的工作。例如,对空对齐、低频词进行额外处理\upcite{DBLP:conf/acl/Moore04};考虑源语言-目标语言和目标语言-源语言双向词对齐进行更好地词对齐对称化\upcite{肖桐1991面向统计机器翻译的重对齐方法研究};使用词典、命名实体等多种信息对模型进行改进\upcite{2005Improving};通过引入短语增强IBM基础模型\upcite{1998Grammar};引入相邻单词对齐之间的依赖关系增加模型鲁棒性\upcite{DBLP:conf/acl-vlc/DaganCG93}等;也可以对IBM模型的正向和反向结果进行对称化处理,以得到更加准确词对齐结果\upcite{och2003systematic}
\item 在IBM基础模型之上,有很多改进的工作。例如,对空对齐、低频词进行额外处理\upcite{DBLP:conf/acl/Moore04};考虑源语言-目标语言和目标语言-源语言双向词对齐进行更好地词对齐对称化\upcite{肖桐1991面向统计机器翻译的重对齐方法研究};使用词典、命名实体等多种信息对模型进行改进\upcite{2005Improvin};通过引入短语增强IBM基础模型\upcite{1998Grammar};引入相邻单词对齐之间的依赖关系增加模型鲁棒性\upcite{DBLP:conf/acl-vlc/DaganCG93}等;也可以对IBM模型的正向和反向结果进行对称化处理,以得到更加准确词对齐结果\upcite{och2003systematic}
\item 随着词对齐概念的不断深入,也有很多词对齐方面的工作并不依赖IBM模型。比如,可以直接使用判别式模型利用分类器解决词对齐问题\upcite{ittycheriah2005maximum};使用带参数控制的动态规划方法来提高词对齐准确率\upcite{DBLP:conf/naacl/GaleC91};甚至可以把对齐的思想用于短语和句法结构的双语对应\upcite{xiao2013unsupervised};无监督的对称词对齐方法,正向和反向模型联合训练,结合数据的相似性\upcite{DBLP:conf/naacl/LiangTK06};除了GIZA++,研究人员也开发了很多优秀的自动对齐工具,比如,FastAlign\upcite{DBLP:conf/naacl/DyerCS13}、Berkeley Word Aligner\upcite{taskar2005a}等,这些工具现在也有很广发的应用。
......
......@@ -478,7 +478,7 @@ p_0+p_1 & = & 1 \label{eq:6-21}
\item 扭曲度是机器翻译中的一个经典概念。广义上来说,事物位置的变换都可以用扭曲度进行描述,比如,在物理成像系统中,扭曲度模型可以帮助进行镜头校正\upcite{1966Decentering,ClausF05}。在机器翻译中,扭曲度本质上在描述源语言和目标源单词顺序的偏差。这种偏差可以用于对调序的建模。因此扭曲度的使用也可以被看做是一种对调序问题的描述,这也是机器翻译区别于语音识别等任务的主要因素之一。在早期的统计机器翻译系统中,如Pharaoh\upcite{DBLP:conf/amta/Koehn04},大量使用了扭曲度这个概念。虽然,随着机器翻译的发展,更复杂的调序模型被提出\upcite{Gros2008MSD,xiong2006maximum,och2004alignment,DBLP:conf/naacl/KumarB05,li-etal-2014-neural,vaswani2017attention},但是扭曲度所引发的对调序问题的思考是非常深刻的,这也是IBM模型最大的贡献之一。
\vspace{0.5em}
\item IBM模型的另一个贡献是在机器翻译中引入了繁衍率的概念。本质上,繁衍率是一种对翻译长度的建模。在IBM模型中,通过计算单词的繁衍率就可以得到整个句子的长度。需要注意的是,在机器翻译中译文长度对翻译性能有着至关重要的影响。虽然,在很多机器翻译模型中并没有直接使用繁衍率这个概念,但是几乎所有的现代机器翻译系统中都有译文长度的控制模块。比如,在统计机器翻译和神经机器翻译中,都把译文单词数量作为一个特征用于生成合理长度的译文\upcite{Koehn2007Moses,ChiangLMMRS05,bahdanau2014neural}。此外,在神经机器翻译中,非自回归的解码中也使用繁衍率模型对译文长度进行预测\upcite{2018Non}
\item IBM模型的另一个贡献是在机器翻译中引入了繁衍率的概念。本质上,繁衍率是一种对翻译长度的建模。在IBM模型中,通过计算单词的繁衍率就可以得到整个句子的长度。需要注意的是,在机器翻译中译文长度对翻译性能有着至关重要的影响。虽然,在很多机器翻译模型中并没有直接使用繁衍率这个概念,但是几乎所有的现代机器翻译系统中都有译文长度的控制模块。比如,在统计机器翻译和神经机器翻译中,都把译文单词数量作为一个特征用于生成合理长度的译文\upcite{Koehn2007Moses,ChiangLMMRS05,bahdanau2014neural}。此外,在神经机器翻译中,非自回归的解码中也使用繁衍率模型对译文长度进行预测\upcite{Gu2017NonAutoregressiveNM}
\vspace{0.5em}
\end{itemize}
......
......@@ -464,7 +464,7 @@ d = {(\bar{s}_{\bar{a}_1},\bar{t}_1)} \circ {(\bar{s}_{\bar{a}_2},\bar{t}_2)} \c
\end{figure}
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\parinterval 除此之外,一些外部工具也可以用来获取词对齐,如Fastalign\upcite{dyer2013a}、Berkeley Word Aligner\upcite{taskar2005a}等。词对齐的质量通常使用词对齐错误率(AER)来评价\upcite{DBLP:conf/coling/OchN00},但是词对齐并不是一个独立的系统,它一般会服务于其他任务。因此,也可以使用下游任务来评价词对齐的好坏。比如,改进词对齐后观察机器翻译系统性能的变化。
\parinterval 除此之外,一些外部工具也可以用来获取词对齐,如Fastalign\upcite{DBLP:conf/naacl/DyerCS13}、Berkeley Word Aligner\upcite{taskar2005a}等。词对齐的质量通常使用词对齐错误率(AER)来评价\upcite{DBLP:conf/coling/OchN00},但是词对齐并不是一个独立的系统,它一般会服务于其他任务。因此,也可以使用下游任务来评价词对齐的好坏。比如,改进词对齐后观察机器翻译系统性能的变化。
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% NEW SUB-SECTION
......@@ -651,7 +651,7 @@ dr = start_i-end_{i-1}-1
\parinterval 想要得到最优的特征权重,最简单的方法是枚举所有的特征权重可能的取值,然后评价每组权重所对应的翻译性能,最后选择最优的特征权重作为调优的结果。但是特征权重是一个实数值,因此可以考虑把实数权重进行量化,即把权重看作是在固定间隔上的取值,比如,每隔0.01取值。即使是这样,同时枚举多个特征的权重也是非常耗时的工作,当特征数量增多时这种方法的效率仍然很低。
\parinterval 这里介绍一种更加高效的特征权重调优方法$\ \dash \ ${\small\bfnew{最小错误率训练}}\index{最小错误率训练}(Minimum Error Rate Training\index{Minimum Error Rate Training},MERT)。最小错误率训练是统计机器翻译发展中代表性工作,也是机器翻译领域原创的重要技术方法之一\upcite{och2003minimum}。最小错误率训练假设:翻译结果相对于标准答案的错误是可度量的,进而可以通过降低错误数量的方式来找到最优的特征权重。假设有样本集合$S = \{(s_1,\seq{r}_1),...,(s_N,\seq{r}_N)\}$$s_i$为样本中第$i$个源语言句子,$\seq{r}_i$为相应的参考译文。注意,$\seq{r}_i$ 可以包含多个参考译文。$S$通常被称为{\small\bfnew{调优集合}}\index{调优集合}(Tuning Set)\index{Tuning Set}。对于$S$中的每个源语句子$s_i$,机器翻译模型会解码出$n$-best推导$\hat{\seq{d}}_{i} = \{\hat{d}_{ij}\}$,其中$\hat{d}_{ij}$表示对于源语言句子$s_i$得到的第$j$个最好的推导。$\{\hat{d}_{ij}\}$可以被定义如下:
\parinterval 这里介绍一种更加高效的特征权重调优方法$\ \dash \ ${\small\bfnew{最小错误率训练}}\index{最小错误率训练}(Minimum Error Rate Training\index{Minimum Error Rate Training},MERT)。最小错误率训练是统计机器翻译发展中代表性工作,也是机器翻译领域原创的重要技术方法之一\upcite{DBLP:conf/acl/Och03}。最小错误率训练假设:翻译结果相对于标准答案的错误是可度量的,进而可以通过降低错误数量的方式来找到最优的特征权重。假设有样本集合$S = \{(s_1,\seq{r}_1),...,(s_N,\seq{r}_N)\}$$s_i$为样本中第$i$个源语言句子,$\seq{r}_i$为相应的参考译文。注意,$\seq{r}_i$ 可以包含多个参考译文。$S$通常被称为{\small\bfnew{调优集合}}\index{调优集合}(Tuning Set)\index{Tuning Set}。对于$S$中的每个源语句子$s_i$,机器翻译模型会解码出$n$-best推导$\hat{\seq{d}}_{i} = \{\hat{d}_{ij}\}$,其中$\hat{d}_{ij}$表示对于源语言句子$s_i$得到的第$j$个最好的推导。$\{\hat{d}_{ij}\}$可以被定义如下:
\begin{eqnarray}
\{\hat{d}_{ij}\} = \arg\max_{\{d_{ij}\}} \sum_{i=1}^{M} \lambda_i \cdot h_i (d,\seq{t},\seq{s})
......@@ -912,7 +912,7 @@ dr = start_i-end_{i-1}-1
\vspace{0.5em}
\item 统计机器翻译中使用的栈解码方法源自Tillmann等人的工作\upcite{tillmann1997a}。这种方法在Pharaoh\upcite{DBLP:conf/amta/Koehn04}、Moses\upcite{Koehn2007Moses}等开源系统中被成功的应用,在机器翻译领域产生了很大的影响力。特别是,这种解码方法效率很高,因此在许多工业系统里也大量使用。对于栈解码也有很多改进工作,比如,早期的工作考虑剪枝或者限制调序范围以加快解码速度\upcite{DBLP:conf/acl/WangW97,DBLP:conf/coling/TillmannN00,DBLP:conf/iwslt/ShenDA06a,robert2007faster}。随后,也有研究工作从解码算法和语言模型集成方式的角度对这类方法进行改进\upcite{DBLP:conf/acl/HeafieldKM14,DBLP:conf/acl/WuebkerNZ12,DBLP:conf/iwslt/ZensN08}
\vspace{0.5em}
\item 统计机器翻译的成功很大程度上来自判别式模型引入任意特征的能力。因此,在统计机器翻译时代,很多工作都集中在新特征的设计上。比如,可以基于不同的统计特征和先验知识设计翻译特征\upcite{och2004smorgasbord,Chiang200911,gildea2003loosely},也可以模仿分类任务设计大规模的稀疏特征\upcite{chiang2008online}。另一方面,模型训练和特征权重调优也是统计机器翻译中的重要问题,除了最小错误率训练,还有很多方法,比如,最大似然估计\upcite{koehn2003statistical,DBLP:journals/coling/BrownPPM94}、判别式方法\upcite{Blunsom2008A}、贝叶斯方法\upcite{Blunsom2009A,Cohn2009A}、最小风险训练\upcite{smith2006minimum,li2009first}、基于Margin的方法\upcite{watanabe2007online,Chiang200911}以及基于排序模型的方法(PRO)\upcite{Hopkins2011Tuning,dreyer2015apro}。实际上,统计机器翻译的训练和解码也存在不一致的问题,比如,特征值由双语数据上的极大似然估计得到(没有剪枝),而解码时却使用束剪枝,而且模型的目标是最大化机器翻译评价指标。对于这个问题也可以通过调整训练的目标函数进行缓解\upcite{XiaoA,marcu2006practical}
\item 统计机器翻译的成功很大程度上来自判别式模型引入任意特征的能力。因此,在统计机器翻译时代,很多工作都集中在新特征的设计上。比如,可以基于不同的统计特征和先验知识设计翻译特征\upcite{och2004smorgasbord,Chiang200911,gildea2003loosely},也可以模仿分类任务设计大规模的稀疏特征\upcite{DBLP:conf/emnlp/ChiangMR08}。另一方面,模型训练和特征权重调优也是统计机器翻译中的重要问题,除了最小错误率训练,还有很多方法,比如,最大似然估计\upcite{koehn2003statistical,DBLP:journals/coling/BrownPPM94}、判别式方法\upcite{Blunsom2008A}、贝叶斯方法\upcite{Blunsom2009A,Cohn2009A}、最小风险训练\upcite{smith2006minimum,li2009first}、基于Margin的方法\upcite{watanabe2007online,Chiang200911}以及基于排序模型的方法(PRO)\upcite{Hopkins2011Tuning,dreyer2015apro}。实际上,统计机器翻译的训练和解码也存在不一致的问题,比如,特征值由双语数据上的极大似然估计得到(没有剪枝),而解码时却使用束剪枝,而且模型的目标是最大化机器翻译评价指标。对于这个问题也可以通过调整训练的目标函数进行缓解\upcite{XiaoA,marcu2006practical}
\vspace{0.5em}
\item 短语表是基于短语的系统中的重要模块。但是,简单的利用基于频次的方法估计得到的翻译概率无法很好的处理低频短语。这时就需要对短语表进行平滑\upcite{DBLP:conf/iwslt/ZensN08,DBLP:conf/emnlp/SchwenkCF07,boxing2011unpacking,DBLP:conf/coling/DuanSZ10}。另一方面,随着数据量的增长和抽取短语长度的增大,短语表的体积会极具膨胀,这也大大增加了系统的存储消耗,同时过大的短语表也会带来短语查询效率的下降。针对这个问题,很多工作尝试对短语表进行压缩。一种思路是限制短语的长度\upcite{DBLP:conf/naacl/QuirkM06,DBLP:journals/coling/MarinoBCGLFC06};另一种广泛使用的思路是使用一些指标或者分类器来对短语进行剪枝,其核心思想是判断每个短语的质量\upcite{DBLP:conf/emnlp/ZensSX12},并过滤掉低质量的短语。代表性的方法有:基于假设检验的剪枝\upcite{DBLP:conf/emnlp/JohnsonMFK07}、基于熵的剪枝\upcite{DBLP:conf/emnlp/LingGTB12}、两阶段短语抽取方法\upcite{DBLP:conf/naacl/ZettlemoyerM07}、基于解码中短语使用频率的方法\upcite{DBLP:conf/naacl/EckVW07}等。此外,短语表的存储方式也是在实际使用中需要考虑的问题。因此,也有研究者尝试使用更加紧凑、高效的结构保存短语表。其中最具代表性的结构是后缀数组(Suffix Arrays),这种结构可以充分利用短语之间有重叠的性质,发幅减少了重复存储\upcite{DBLP:conf/acl/Callison-BurchBS05,DBLP:conf/acl/Callison-BurchBS05,DBLP:conf/naacl/ZensN07,2014Dynamic}
\vspace{0.5em}
......
......@@ -1574,7 +1574,7 @@ d_1 = {d'} \circ {r_5}
\textrm{VP}_1\ \ \textrm{NP}_2 &\rightarrow& \textrm{V103(}\ \ \textrm{VP}_1\ \ \textrm{NP}_2 ) \nonumber
\end{eqnarray}
\noindent 可以看到,这两条新的规则源语言端只有两个部分,代表两个分叉。V103是一个新的标签,它没有任何句法含义。不过,为了保证二叉化后规则目标语部分的连续性,需要考虑源语言和目标语二叉化的同步性\upcite{zhang2006synchronous,Tong2009Better}。这样的规则与CKY方法一起使用完成解码,具体内容可以参考\ref{section-8.2.4}节的内容。
\noindent 可以看到,这两条新的规则源语言端只有两个部分,代表两个分叉。V103是一个新的标签,它没有任何句法含义。不过,为了保证二叉化后规则目标语部分的连续性,需要考虑源语言和目标语二叉化的同步性\upcite{DBLP:conf/naacl/ZhangHGK06,Tong2009Better}。这样的规则与CKY方法一起使用完成解码,具体内容可以参考\ref{section-8.2.4}节的内容。
\vspace{0.5em}
\end{itemize}
......@@ -1592,9 +1592,9 @@ d_1 = {d'} \circ {r_5}
\begin{itemize}
\vspace{0.5em}
\item 从建模的角度看,早期的统计机器翻译模型已经涉及到了树结构的表示问题\upcite{DBLP:conf/acl/AlshawiBX97,DBLP:conf/acl/WangW98}。不过,基于句法的翻译模型的真正崛起还源自同步文法的提出。初期的工作大多集中在反向转录文法和括号转录文法方面\upcite{DBLP:conf/acl-vlc/Wu95,wu1997stochastic,DBLP:conf/acl/WuW98},这类方法也被用于短语获取\upcite{ja2006obtaining,DBLP:conf/acl/ZhangQMG08}。进一步,研究者提出了更加通用的层次模型来描述翻译过程\upcite{chiang2005a,DBLP:conf/coling/ZollmannVOP08,DBLP:conf/acl/WatanabeTI06},本章介绍的层次短语模型就是其中典型的代表。之后,使用语言学句法的模型也逐渐兴起。最具代表性的是在单语言端使用语言学句法信息的模型\upcite{DBLP:conf/naacl/GalleyHKM04,galley2006scalable,marcu2006spmt,DBLP:conf/naacl/HuangK06,DBLP:conf/emnlp/DeNeefeKWM07,DBLP:conf/wmt/LiuG08,DBLP:conf/acl/LiuLL06},即:树到串翻译模型和串到树翻译模型。值得注意的是,除了直接用句法信息定义翻译规则,也有研究者将句法信息作为软约束改进层次短语模型\upcite{zollmann2006syntax,DBLP:conf/acl/MartonR08}。这类方法具有很大的灵活性,既保留了层次短语模型比较健壮的特点,同时也兼顾了语言学句法对翻译的指导作用。在同一时期,也有研究者提出同时使用双语两端的语言学句法树对翻译进行建模,比较有代表性的工作是使用同步树插入文法(Synchronous Tree-Insertion Grammars)和同步树替换文法(Synchronous Tree-Substitution Grammars)进行树到树翻译的建模\upcite{Nesson06inductionof,Zhang07atree-to-tree,DBLP:conf/acl/LiuLL09}。不过,树到树翻译假设两种语言间的句法结构能够相互转换,而这个假设并不总是成立。因此树到树翻译系统往往要配合一些技术,如树二叉化,来提升系统的健壮性。
\item 从建模的角度看,早期的统计机器翻译模型已经涉及到了树结构的表示问题\upcite{DBLP:conf/acl/AlshawiBX97,DBLP:conf/acl/WangW98}。不过,基于句法的翻译模型的真正崛起还源自同步文法的提出。初期的工作大多集中在反向转录文法和括号转录文法方面\upcite{DBLP:conf/acl-vlc/Wu95,wu1997stochastic,DBLP:conf/acl/WuW98},这类方法也被用于短语获取\upcite{ja2006obtaining,DBLP:conf/acl/ZhangQMG08}。进一步,研究者提出了更加通用的层次模型来描述翻译过程\upcite{chiang2005a,DBLP:conf/coling/ZollmannVOP08,DBLP:conf/acl/WatanabeTI06},本章介绍的层次短语模型就是其中典型的代表。之后,使用语言学句法的模型也逐渐兴起。最具代表性的是在单语言端使用语言学句法信息的模型\upcite{DBLP:conf/naacl/GalleyHKM04,galley2006scalable,marcu2006spmt,DBLP:conf/naacl/HuangK06,DBLP:conf/emnlp/DeNeefeKWM07,DBLP:conf/wmt/LiuG08,liu2006tree},即:树到串翻译模型和串到树翻译模型。值得注意的是,除了直接用句法信息定义翻译规则,也有研究者将句法信息作为软约束改进层次短语模型\upcite{DBLP:conf/wmt/ZollmannV06,DBLP:conf/acl/MartonR08}。这类方法具有很大的灵活性,既保留了层次短语模型比较健壮的特点,同时也兼顾了语言学句法对翻译的指导作用。在同一时期,也有研究者提出同时使用双语两端的语言学句法树对翻译进行建模,比较有代表性的工作是使用同步树插入文法(Synchronous Tree-Insertion Grammars)和同步树替换文法(Synchronous Tree-Substitution Grammars)进行树到树翻译的建模\upcite{Nesson06inductionof,Zhang07atree-to-tree,liu2009improving}。不过,树到树翻译假设两种语言间的句法结构能够相互转换,而这个假设并不总是成立。因此树到树翻译系统往往要配合一些技术,如树二叉化,来提升系统的健壮性。
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\item 在基于句法的模型中,常常会使用句法分析器完成句法分析树的生成。由于句法分析器会产生错误,因此这些错误会对机器翻译系统产生影响。对于这个问题,一种解决办法是同时考虑更多的句法树,这样增加正确句法分析结果被使用到的概率。其中,比较典型的方式基于句法森林的方法\upcite{DBLP:conf/acl/MiHL08,DBLP:conf/emnlp/MiH08},比如,在规则抽取或者解码阶段使用句法森林,而不是仅仅使用一棵单独的句法树。另一种思路是,对句法结构进行松弛操作,即在翻译的过程中并不严格遵循句法结构\upcite{DBLP:conf/acl/ZhuX11,DBLP:conf/emnlp/ZhangZZ11}。实际上,前面提到的基于句法软约束的模型也是这类方法的一种体现\upcite{DBLP:conf/wmt/ZollmannV06,DBLP:conf/acl/MartonR08}。实际上,机器翻译领域的长期存在一个问题:使用什么样的句法结构是最适合机器翻译?因此,有研究者尝试对比不同的句法分析结果对机器翻译系统的影响\upcite{DBLP:conf/wmt/PopelMGZ11,DBLP:conf/coling/XiaoZZZ10}。也有研究者面向机器翻译任务自动归纳句法结构\upcite{DBLP:journals/tacl/ZhaiZZZ13},而不是直接使用从单语小规模树库学习到的句法分析器,这样可以提高系统的健壮性。
\item 在基于句法的模型中,常常会使用句法分析器完成句法分析树的生成。由于句法分析器会产生错误,因此这些错误会对机器翻译系统产生影响。对于这个问题,一种解决办法是同时考虑更多的句法树,这样增加正确句法分析结果被使用到的概率。其中,比较典型的方式基于句法森林的方法\upcite{DBLP:conf/acl/MiHL08,DBLP:conf/emnlp/MiH08},比如,在规则抽取或者解码阶段使用句法森林,而不是仅仅使用一棵单独的句法树。另一种思路是,对句法结构进行松弛操作,即在翻译的过程中并不严格遵循句法结构\upcite{zhu2011improving,DBLP:conf/emnlp/ZhangZZ11}。实际上,前面提到的基于句法软约束的模型也是这类方法的一种体现\upcite{DBLP:conf/wmt/ZollmannV06,DBLP:conf/acl/MartonR08}。实际上,机器翻译领域的长期存在一个问题:使用什么样的句法结构是最适合机器翻译?因此,有研究者尝试对比不同的句法分析结果对机器翻译系统的影响\upcite{DBLP:conf/wmt/PopelMGZ11,DBLP:conf/coling/XiaoZZZ10}。也有研究者面向机器翻译任务自动归纳句法结构\upcite{DBLP:journals/tacl/ZhaiZZZ13},而不是直接使用从单语小规模树库学习到的句法分析器,这样可以提高系统的健壮性。
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\item 本章所讨论的模型大多基于短语结构树。另一个重要的方向是使用依存树进行翻译建模\upcite{DBLP:journals/mt/QuirkM06,DBLP:conf/wmt/XiongLL07,DBLP:conf/coling/Lin04}。依存树比短语结构树有更简单的结构,而且依存关系本身也是对“语义”的表征,因此也可以扑捉到短语结构树所无法涵盖的信息。同其它基于句法的模型类似,基于依存树的模型大多也需要进行规则抽取、解码等步骤,因此这方面的研究工作大多涉及翻译规则的抽取、基于依存树的解码等\upcite{DBLP:conf/acl/DingP05,DBLP:conf/coling/ChenXMJL14,DBLP:conf/coling/SuLMZLL10,DBLP:conf/coling/XieXL14,DBLP:conf/emnlp/LiWL15}。此外,基于依存树的模型也可以与句法森林结构相结合,对系统性能进行进一步提升\upcite{DBLP:conf/acl/MiL10,DBLP:conf/coling/TuLHLL10}
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