Luận Văn Thạc Sĩ Về Phân Tích Ngữ Pháp Từ Vựng Cho Tiếng Việt

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích vnu uet lexicalized statistical parsing for vietnamese luận văn ths công nghệ thông tin, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp

Chuyên ngành

Computer Science

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Thesis

2010

54
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

Acknowledgements

1. CHƯƠNG 1: Introduction

1.1. What is syntactic parsing?

1.2. Current Studies in Parsing

1.3. Vietnamese syntactic parsing

1.4. Objective of the Thesis

1.5. Thesis structure

2. CHƯƠNG 2: Parsing approaches

2.1. Context Free Grammar (CFG)

2.2. Parsing Algorithms

2.2.1. Top-down parsing

2.2.2. Bottom-up parsing

2.2.3. Comparison between top-down parsing and bottom-up parsing

3. CHƯƠNG 3: Vietnamese parsing and our approach

4. CHƯƠNG 4: Experiments and Discussion

5. CHƯƠNG 5: Conclusions and Future Work

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Phân Tích Ngữ Pháp Từ Vựng Tiếng Việt

Phân tích ngữ pháp từ vựng tiếng Việt là một lĩnh vực quan trọng trong nghiên cứu ngôn ngữ học và công nghệ thông tin. Nó không chỉ giúp hiểu rõ cấu trúc ngữ pháp mà còn hỗ trợ trong việc phát triển các ứng dụng như dịch máy và phân tích ngữ nghĩa. Việc nắm vững các quy tắc ngữ pháp và từ vựng là cần thiết để xây dựng các hệ thống xử lý ngôn ngữ tự nhiên hiệu quả.

1.1. Khái Niệm Phân Tích Ngữ Pháp Tiếng Việt

Phân tích ngữ pháp tiếng Việt là quá trình xác định cấu trúc ngữ pháp của câu bằng cách sử dụng các quy tắc ngữ pháp. Điều này bao gồm việc xác định các thành phần như chủ ngữ, vị ngữ và các thành phần khác trong câu.

1.2. Vai Trò Của Phân Tích Ngữ Pháp Trong NLP

Phân tích ngữ pháp đóng vai trò trung tâm trong các ứng dụng xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP). Nó giúp cải thiện độ chính xác của các hệ thống như dịch máy và phân tích ngữ nghĩa, từ đó nâng cao trải nghiệm người dùng.

II. Thách Thức Trong Phân Tích Ngữ Pháp Tiếng Việt

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong lĩnh vực phân tích ngữ pháp, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức đặc thù cho tiếng Việt. Các vấn đề như sự đa nghĩa của từ, cấu trúc câu phức tạp và thiếu hụt dữ liệu huấn luyện là những yếu tố gây khó khăn cho việc phát triển các công cụ phân tích ngữ pháp chính xác.

2.1. Đa Nghĩa Của Từ Trong Tiếng Việt

Nhiều từ trong tiếng Việt có thể mang nhiều nghĩa khác nhau tùy thuộc vào ngữ cảnh. Điều này tạo ra khó khăn trong việc xác định nghĩa chính xác của từ trong câu.

2.2. Cấu Trúc Câu Phức Tạp

Cấu trúc câu trong tiếng Việt có thể rất phức tạp với nhiều thành phần khác nhau. Việc phân tích chính xác các thành phần này là một thách thức lớn cho các hệ thống tự động.

III. Phương Pháp Phân Tích Ngữ Pháp Tiếng Việt Hiện Nay

Có nhiều phương pháp khác nhau được áp dụng để phân tích ngữ pháp tiếng Việt, bao gồm các phương pháp dựa trên quy tắc và thống kê. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng.

3.1. Phương Pháp Dựa Trên Quy Tắc

Phương pháp này sử dụng các quy tắc ngữ pháp được xác định trước để phân tích câu. Mặc dù chính xác, nhưng phương pháp này thường gặp khó khăn với các câu không tuân theo quy tắc.

3.2. Phương Pháp Thống Kê

Phương pháp thống kê sử dụng dữ liệu huấn luyện để xây dựng mô hình phân tích. Điều này cho phép hệ thống học hỏi từ dữ liệu thực tế, nhưng cần có một lượng lớn dữ liệu để đạt được độ chính xác cao.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Phân Tích Ngữ Pháp Tiếng Việt

Phân tích ngữ pháp tiếng Việt có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực như dịch máy, tìm kiếm thông tin và phân tích văn bản. Những ứng dụng này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn nâng cao trải nghiệm người dùng.

4.1. Dịch Máy

Phân tích ngữ pháp là một phần quan trọng trong quy trình dịch máy, giúp hệ thống hiểu rõ cấu trúc câu và ngữ nghĩa của văn bản gốc.

4.2. Tìm Kiếm Thông Tin

Các hệ thống tìm kiếm thông tin sử dụng phân tích ngữ pháp để cải thiện độ chính xác của kết quả tìm kiếm, từ đó cung cấp thông tin phù hợp hơn cho người dùng.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Phân Tích Ngữ Pháp Tiếng Việt

Phân tích ngữ pháp từ vựng tiếng Việt đang phát triển mạnh mẽ với nhiều nghiên cứu và ứng dụng mới. Tương lai của lĩnh vực này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiến bộ trong công nghệ xử lý ngôn ngữ tự nhiên, giúp cải thiện khả năng giao tiếp giữa con người và máy móc.

5.1. Xu Hướng Nghiên Cứu Mới

Các nghiên cứu hiện tại đang tập trung vào việc cải thiện độ chính xác của các mô hình phân tích ngữ pháp thông qua việc sử dụng dữ liệu lớn và các kỹ thuật học sâu.

5.2. Tương Lai Của Công Nghệ NLP

Công nghệ xử lý ngôn ngữ tự nhiên sẽ tiếp tục phát triển, mở ra nhiều cơ hội mới cho việc ứng dụng phân tích ngữ pháp trong các lĩnh vực khác nhau.

22/07/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Lexicalized Statistical Parsing for Vietnamese Pham Thi Minh Thu Faculty of Information Technology Hanoi University of Engineering and Technology Vietnam National University, Hanoi Supervised by Doctor Le Anh Cuong A thesis submitted in fulfillment of the requirements for the degree of Master of Computer Science June, 2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Table of Contents Acknowledgements ii 1 Introduction 1 1.1 What is syntactic parsing? .2 Current Studies in Parsing .3 Vietnamese syntactic parsing .4 Objective of the Thesis .1 Context Free Grammar (CFG) .1 Top-down parsing .2 Bottom-up parsing .3 Comparison between top-down parsing and bottom-up parsing .3 Probabilistic context-free grammar (PCFGs) .1 The concept of PCFG .2 Disadvantages of PCFGs .4 Lexical Probabilistic Context Free Grammar (LPCFGs) .2 The concept of Lexical Probabilistic Context Free Grammar (LPCFGs) 16 2.3 Three models of Collins. 18 3 Vietnamese parsing and our approach 21 3. 22 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TABLE OF CONTENTS iv 3.2 The POS tagset and Syntax tagset for Vietnamese .4 Our approach in building a Vietnamese parser .1 Adapting Bikel's parser for Vietnamese .2 Analyze error and propse using heuristic rules. 30 4 Experiments and Discussion 33 4.2 Bikel's parsing tool .3 Adaptating Bikel's tool to Vietnamese .1 Investigate different configurations .4 Evaluation of the parser .4 Experimental results on using heuristic rules.

42 5 Conclusions and Future Work 46 5. 47 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com List of Figures 1.1 The parse tree of sentence "I go to school" .2 A parse tree in Vietnamese .1 The parse tree of the Vietnamese sentence "mÌo b¾t chuét" .2 Two derivations of the sentence "T«i hiÓu Lan h¬n Nga" .3 A parse tree of Vietnamese in LPCFG .4 A tree with the "C" suffix used to identify .1 Set of tag in Penn Treebank .2 A sample of labeled data in Penn Treebank before manually treatment .3 A sample of labeled data in Penn Treebank after manually treatment .4 Tagset of Penn Treebank .5 A sample of complete data in English and Vietnamese .1 The Bikel's system overview .2 Result of testing standard Collins' model 2 with training data's size change from 60% to 100% of the full data. Where series 1 and series 2 stand for testing on sentences with length less equal 40 and 100 respectively. 43 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com List of Tables 2.1 Analysis table with CYK algorithm .1 POS tagset in Viet Treebank .2 Phrase tagset in Viet Treebank .3 Clause tagset in Viet Treebank .4 Syntax function tagset in Viet Treebank .1 The initial results on Viet Treebank with different configurations.

Key:CB = average crossing brackets, 0CB = zero crossing brackets, ≤ 2CB =≤ 2 crossing brackets. All results are percentages, except for those in the CB column .2 Number of sentence for training .3 The results with the change of the training data set .4 The error rate. We use 520 sentences for development testing. Then filtering sentences which have the F-score less than 70 %.

As the result, we collect 147 sentences into the set of error sentences. The Percentage of a error is calculated by the number of sentences commit this error divide 147. Because a sentence may be some errors so the total percentage may exceed 100 .5 The obtained results after applying some proposal rules to correct some wrong syntactic parsing. 44 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chapter 1 Introduction For a long time, human being have always dreamed of an intelligent machine which can listen to, understand and implement humans' requirements.

Many scientists have tried to make that dream and devoted many achievements for the science of artificial intelligence. In artificial intelligence, natural language processing (NLP) is a field which studies on how to understand and generate automatically human language. NLP has many practical applications such as machine translation, information extraction, discourse analysis, text summarization. These applications have the same basic problems such as lexical analysis, syntactic parsing and semantic analysis.

In which, syntactic parsing is the central role and it is also the goal of this thesis.1 What is syntactic parsing? Syntactic parsing (parsing or syntactic analysis ) is the process of analyzing a given se- quence of tokens (i. a sentence) to identify their grammatical structure with respect to a given grammar. The grammatical structure is often represented in the form which displays visually the dependence of components as a tree (is called parse tree or syntactic tree). In other words, parsing is the problem to get a given sequence of words as input and output is the parse trees corresponding to that sequence.1 shows examples for parse tree: a) a English parse tree in usual form and b) a Vietnamese tree in other form.

Parsing is the major module of a grammar checking system. In order to check gram- mar, we need to parse input sentences, then examine the correctness of the structures in the output. Furthermore, a sentence which cannot be parsed may have grammatical errors. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

What is syntactic parsing? 2 Figure 1.1: The parse tree of sentence "I go to school" Figure 1.2: A parse tree in Vietnamese Parsing is also the important intermediate stage of representation for semantic analysis, and thus plays an important role in applications like machine translation, question an- swering, and information extraction. For example, in transfer-based machine translation the system will analyze the source sentence to output a parse tree and then construct the equivalent parse tree in the target language. The output sentence will be generated mainly based on this equivalent parse tree. It is to understand that in a question answering system we need parsing to find out which is the subject, object, or action.

It is also interesting that parsing can help speech processing. It supports to correct the fault of the speech recognition process. On the other hand, in speech synthesis parsing help put stress on the correct position in the sentence. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Current Studies in Parsing 3 Through these above example we can see that construct an accurate and effective parser will bring great benefits to many applications of natural language processing.2 Current Studies in Parsing As one of the basic and central problem of NLP, parsing attracts many studies. They belong to one of the two approaches: rule-based and statistics-based. In conventional parsing systems, a grammar is hand-crafted, often involves a large amount of lexically specific information in the form of sub-categorization information. In there, ambiguity, a major problem in parsing, is solved through selectional restrictions.

For example, a lexicon might specify that "eat" must take an object with the feature + "food". In (Collins, 1999), the author has showed several problems with selectional restrictions such as increasing the volume of information required when the vocabulary size becomes so large. In the other word, the biggest challenge is the large amount of vocabulary to require both selectional restrictions and structural preference should be encoded as the soft preferences instead of hard constraints. To overcome these obstacles, the researchers began to explore machine-learning ap- proaches to parsing problem, primary through statistical models.

In these approaches, a set of example pairs of sentence and the corresponding syntactic tree is annotated by hand and used to train parsing models. A set of trees is called a " treebank". Several parts of the treebank are reserved as test data for evaluating the model's accuracy. Early works investigate the use of probabilistic context free grammar (PCFG).

Using PCFG is considered as the next generation of parsing and is also as a beginning step in statistical parsing. In a PCFG, each grammar rule is associated with a probability. The probability of a parse tree is the product of the probabilities of all rules used in that tree. In the case, parsing is essentially the process of searching the tree that has the maximum probability.

However, a simple PCFG often fail due to its lack of sensitivity to lexical information and structural preferences. Then some solutions were proposed to resolve this problem. Several directions were listed in (Collins, 1999) such as: towards probabilistic version of lexicalized grammars; using supervised training algorithms; to construct models that had increased structural sensitivity; to look into history-based models. Among them lexical- ized probabilistic context free grammar (LPCFG) is a promising approach.

It can solve many ambiguity phenomena in parsing. Some works that based on this approach achieved high performance, such as in (Collins, 1997). After this research, Daniel M. Bikel and LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Vietnamese syntactic parsing 4 his coworker have developed Collin’s models and designed a parser for multiple lan- guages. It has been applied successfully for some languages as English, Chinese and Arabic (Bikel, 2004). The concrete results of the parser for these languages is reported in (Bikel, 2004): For English, F-measure is 90.01 %; for Chinese, F-measure is 81.2 % and in Arabic F-measure is 75. According to these results and the comparison between current parsers (e.

Charniak parser, Bekelley parser, Standford parser), Bikel’s parser is still rated one of the best parser at present. Recently, this approach of using LPCFG continues being applied for many languages. Moreover, a number of new strategies have proposed to improve the accuracy of parsers. In several researches, using semi-supervised training methods becomes a promising ap- proach.

Their experimental results show that this approach outperforms the supervised one, without much additional computational cost. Some other studies has integrated se- mantic information into parsing in order to fully exploit the benefits of lexical resources and upgrade the parser, such as in (Xiong et al. (Xiong et al., 2005) described the way of incorporating semantic knowledge as follow: Firstly, they used two Chinese electronic semantics dictionaries and heuristic rules in order to extract semantic categories. Then they built a selection preference sub-model based on extracted semantic categories.

Similarly, in (Agirre & Baldwin, 2008), the sense infor- mation was added to parsing by substituting the original words with their semantic tags which correspond with their semantic classes, for example knife and scissors belong to TOOL class, cake and pork are assigned to FOOD class. In addition, some other sug- gested tactics have been enhanced of the performance of parsing as a powerful learning technique (sample selection) for reducing the amount of human-labeled training data (Carreras et al., 2008); or, a strategy for utilizing POS tags resources to annotate parser input in (Watson et al. Through the review of approaches in parsing and especially some recent studies, we found that LPCFG appears in all of state-of-the-art parsing systems. Therefore in our opinion, LPCFG is a good choice for Vietnamese parsing.3 Vietnamese syntactic parsing In Vietnam, works in natural language processing (i.

computational linguistics) in general and in parsing in particular have been only motivated very recently. A few of the parsers which follow the knowledge-based approach are constructed with the manual LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Objective of the Thesis 5 grammar rules. Since the construction of grammar rules is manual, the accuracy of the parser is not high.

It only analyzes a limited number of sentences generated by the grammar. The approach using statistics has been also studied, but also only at brief and has no experimental results. For example, (Quoc-The & Thanh-Huong, 2008) presented about LPCFG but surprisingly it did not provide any experiment, only some examples were provided to illustrate the syntactic ambiguity of Vietnamese. With such restricted results, no Vietnamese parser has been published widely.

It can say that while many countries in the world has gone forward a long way in parsing, Vietnam has just been at the stage to start. The precondition for deployment these models for Vietnamese is a corpus containing parsed sentences which is the crucial resources for statistical parsing.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ