隐马尔科夫模型和词性标注
刘挺 哈工大信息检索研究室 2004年春
大纲
? 隐马尔科夫模型
– 隐马尔科夫模型概述 – 任务1：计算观察序列的概率 – 任务2：计算能够解释观察序列的最大可能 的状态序列 – 任务3：根据观察序列寻找最佳参数模型
? 词性标注
隐马尔科夫模型概述
马尔科夫链
? 状态序列: X1, X2, X3, …
– 常常是“时序”的
? 从Xt-1到Xt的转换只依赖于Xt-1
X1 X2 X3 X4
转移概率 Transition Probabilities
? 假设一个状态Xt有N个可能的值
– Xt=s1, Xt=s2,….., Xt=sN.
? 转移概率的数量为：N2
– P(Xt=si|Xt-1=sj), 1≤ i, j ≤N
? 转移概率可以表示为N×N的矩阵或者有 向图
MM
? Bigram MM(一阶MM)
MM
? Trigram MM(二阶MM)
有限状态自动机
? 状态：输入输出字母表中的符号 ? 弧：状态的转移 ? 仍然是VMM (Visible MM)
HMM
? HMM，从状态产生输出
HMM
? HMM，不同状态可能产生相同输出
HMM
? HMM，从弧产生输出
HMM
? HMM，输出带有概率
HMM
? HMM，两个状态间有多条弧，具有不 同的概率
隐马尔可夫模型 Hidden Markov Model
? 估算隐藏于表面事件背后的事件的概率
– 观察到一个人每天带雨伞的情况，反过来 推测天气情况
Hidden Markov Model
? HMM是一个五元组(S, S0,Y, Ps, PY ).
– – – – S : {s1…sT }是状态集，S0是初始状态 Y : {y1…yV }是输出字母表 PS(sj|si):转移(transition)概率的分布，也表示为aij PY(yk|si,sj): 发射(emission)概率的分布，也表示为bijk
? 给定一个HMM和一个输出序列Y={y1,y2,…,yk)
– 任务1：计算观察序列的概率 – 任务2：计算能够解释观察序列的最大可能的状态序列 – 任务3：根据观察序列寻找最佳参数模型
任务1：计算观察序列的概率
计算观察序列的概率
? 前提：HMM模型的参数已经训练完毕 ? 想知道：根据该模型输出某一个观察序 列的概率是多少 ? 应用：基于类的语言模型，将词进行归 类，变计算词与词之间的转移概率为类 与类之间的转移概率，由于类的数量比 词少得多，因此一定程度避免了数据稀 疏问题
Trellis or Lattice(栅格)
发射概率为1的情况
? Y=“toe” ? P(Y)=0.6×0.88×1+0.4×0.1×1=0.568
算法描述
? 从初始状态开始扩展 ? 在时间点t扩展得到的状态必须能够产生于观 察序列在t时刻相同的输出
– 比如在t=1时，观察序列输出‘t’，因此只有状态A 和C得到了扩展
? 在t+1时刻，只能对在t时刻保留下来的状态节 点进行扩展
– 比如在t=2时，只能对t=1时刻的A和C两个状态进 行扩展
? 每条路径上的概率做累乘，不同路径的概率 做累加 ? 直到观察序列全部考察完毕，算法结束
人工智能，语言与伦理-网课答案 1. 单选题深度学习中的“深度”是指( )。 中间神经元网络的层次很多 2. 单选题从儒家的立场来看,德性是靠( )的。 熏养 3. 单选题实际的翻译中有时要破坏句子原有的句法结构,根据( )重新组织句子。 意义 4. 单选题金谷武洋认为日本人是( )看待世界的。 虫子的视角 5. 单选题把归纳逻辑抬到比较高的位置的哲学家是( )。 大卫·休谟 6. 单选题在人工智能的所有子课题中,所牵涉范围最广的是( ) 自然语言处理 7. 单选题机械主义的说明方式不能囊括人类的( )。 感觉 8. 单选题 SHRDLU系统实际上是一个( )。 积木系统 9. 单选题 ( )无法得知,因为他人的行为和表现有伪装性。
10. 单选题弱人工智能是指仅仅模拟人类大脑的( );强人工智能是指其本身就是一个( )。 智能;心智 11. 单选题深度学习的实质是( )。 映射机制 12. 单选题框架与框架之间的粘接剂叫做( )。 框间关系 13. 单选题影响基于中间语的机器翻译思路的哲学家是( )。 莱布尼茨 14. 单选题深度学习的数据材料来源于( )。 互联网 15. 单选题语言不仅仅是句法问题,更是( )的问题。 音韵 16. 单选题提出强人工智能与弱人工智能的人是( )。 约翰·塞尔 17. 单选题塞尔论证的合法性前提是,他的中文屋系统和一般的计算机系统之间是( )。 同构的 18. 单选题计算机之父是( )。 艾伦·图灵 19. 单选题人工智能作为一门学科的建立时间是( )。
20. 单选题德性论者关心的是( )。 道德主体 21. 单选题击靶德性论致力于将“德性”兑换成平时我们所经常用到的( )。 德性名目 22. 单选题深度学习归根结底是一个( )。 映射机制 23. 单选题提出强人工智能与弱人工智能的人是( )。 约翰·塞尔 24. 单选题下列属于基于统计的自然语言处理进路的是( )。 基于贝叶斯公式 25. 单选题 ( )的思想激发了基于中间语的机器翻译思路。 莱布尼茨 26. 单选题 ( )是非常接近欧陆现象学运动的语言学流派。 认知语言学 27. 单选题基于规则与统计的混合进路的日然语言处理进路背后的哲学根据是( )的哲学。 康德 28. 单选题量词在汉语中的演化史,以( )时代作为一个重要的转折点。 两汉
浅谈自然语言处理 摘要 主要阐述了自然语言处理的定义，发展历史，并对其研究内容，以及目前相关领域的应用加以讨论。最后对自然语言处理的未来发展趋势做简单的介绍。 关键词 自然语言处理 Abstract The definition and the development history of Natural Language Processing(NLP) are explained,the research content and the applications in interrelated areas of NLP are discussed.And the develop direction of NLP in the future are simply introduced. Key Words: Natural Language Processing(NLP)
0.引言 早在计算机还未出现之前，英国数学家A.M.Turing便已经预见到未来计算机将会对自然语言处理研究提出新的问题。他指出，在未来我们可以“教机器英语并且说英语。”同时他觉得“这个过程可以仿效教小孩子说话的那种办法进行”。这便是最早关于自然语言处理概念的设想。 人类的逻辑思维以语言为形式，人类的多种智能都与语言有着密切的联系。所以用自然语言与计算机进行通信是计算机出现以来人们一直所追求的目标。 1.什么是然语言处理 美国计算机科学家Bill Manaris(马纳瑞斯)在1999年出版的《计算机进展》（Advances Computers）第47卷的《从人—机交互的角度看自然语言处理》一文中，曾经给自然与然处理提出了如下定义：“自然语言处理可以定义为研究在人与人交际中的语言问题的一门学科。自然语言处理要研制表示语言能力（linguistic competence）和语言应用（linguistic performance）的模型，建立计算框架来实现这样的语言模型，提出相应的方法来不断地完善这样的语言模型，根据这样的语言模型设计各种实用系统，并探讨这些实用系统的评测技术。”这个定义被广泛的接受，它比较全面的地表达了计算机对自然语言的研究和处理。 简单来说，自然语言处理就是一门研究能实现人鱼计算机之间用自然语言处理进行有效的通信与方法的一门学科，它是计算机科学领域与人工智能领域中的一个重要方向。普遍认为它主要是应用计算机技术，通过可计算的方法对自然语言处理的各级语言单位（字，词，语句，篇章等）进行转换，传输，存储，分析等加工处理的学科，是一门融合了语言学，计算机学，数学等学科于一体的交叉性学科。 互联网技术的发展，极大地推动了信息处理技术的发展，也为信息处理技术不断提出新的需求，语言作为信息的载体，语言处理技术已经日益成为全球信息化和我国社会及经济发展的重要支撑技术。
大数据文摘作品 编译：糖竹子、吴双、钱天培 自然语言处理（NLP）是一种艺术与科学的结合，旨在从文本数据中提取信息。在它的帮助下，我们从文本中提炼出适用于计算机算法的信息。从自动翻译、文本分类到情绪分析，自然语言处理成为所有数据科学家的必备技能之一。 在这篇文章中，你将学习到最常见的10个NL P任务，以及相关资源和代码。
为什么要写这篇文章？ 对于处理NL P问题，我也研究了一段时日。这期间我需要翻阅大量资料，通过研究报告，博客和同类NL P问题的赛事内容学习该领域的最新发展成果，并应对NL P处理时遇到的各类状况。 因此，我决定将这些资源集中起来，打造一个对N L P常见任务提供最新相关资源的一站式解决方案。下方是文章中提到的任务列表及相关资源。那就一起开始吧。 目录: 1.词干提取
2.词形还原 3.词向量化 4.词性标注 5.命名实体消岐 6.命名实体识别 7.情感分析 8.文本语义相似分析 9.语种辨识 10.文本总结 1.词干提取 什么是词干提取？词干提取是将词语去除变化或衍生形式，转换为词干或原型形式的过程。词干提取的目标是将相关词语还原为同样的词干，哪怕词干并非词典的词目。例如，英文中: 1.b e a u t i f u l和b e a u t i f u l l y的词干同为b e a u t i 2.G o o d,b e t t e r和b e s t的词干分别为g o o d,b e t t e r和b e s t。 相关论文：M a r t i n P o r t e r的波特词干算法原文
相关算法：在P yt h o n上可以使用P o r t e r2词干算法 (h t t p s://t a r t a r u s.o r g/m a r t i n/P o r t e r S t e m m e r/d e f.t xt) 程序实现：这里给出了在p yt h o n的s t e mm i n g库中使用 (https://https://www.doczj.com/doc/0a6130478.html,/mchaput/stemming/src/5c242aa592a6 d4f0e9a0b2e1afdca4fd757b8e8a/stemming/porter2.py?at=d efault&fileviewer=file-view-default) P o r t e r2算法做词干提取的代码： #!pip install stemmingfrom stemming.porter2 import stem stem("casually") 2.词形还原 什么是词形还原？词形还原是将一组词语还原为词源或词典的词目形式的过程。还原过程考虑到了P O S问题，即词语在句中的语义，词语对相邻语句的语义等。例如，英语中： 1.b e a u t i f u l和b e a u t i f u l l y被分别还原为b e a u t i f u l和b e a u t i f u l l y。 2.g o o d,b e t t e r和b e st被分别还原为g o o d,g o o d和g o o d 相关论文1:这篇文章详细讨论了词形还原的不同方法。想要了解传统词形还原的工作原理必读。(h t t p://www.i j r a t.o r g/d o wn l o a d s/i c a t e st2015/I CA TE S T-2015127.p d f)
自然语言处理 自然语言处理是计算机科学领域与人工智能领域中的一个重要方向。它研究能实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。自然语言处理是一门融语言学、 计算机科学、数学于一体的科学。 因此，这一领域的研究将涉及自然语言，即人们日常使用的语言，包括中文、英文、俄 文、日文、德文、法文等等，所以它与语言学的研究有着密切的联系，但又有重要的区别。 自然语言处理并不是一般地研究自然语言，而在于研制能有效地实现自然语言通信的计算机 系统，特别是其中的软件系统。因而它是计算机科学的一部分。 语言是人类区别其他动物的本质特性。在所有生物中，只有人类才具有语言能力。人类 的多种智能都与语言有着密切的关系。人类的逻辑思维以语言为形式，人类的绝大部分知识 也是以语言文字的形式记载和流传下来的。因而，它也是人工智能的一个重要，甚至核心部 分。 用自然语言与计算机进行通信，这是人们长期以来所追求的。因为它既有明显的实际意 义，同时也有重要的理论意义：人们可以用自己最习惯的语言来使用计算机，而无需再花大
量的时间和精力去学习不很自然和习惯的各种计算机语言；人们也可通过它进一步了解人类 的语言能力和智能的机制。 实现人机间自然语言通信意味着要使计算机既能理解自然语言文本的意义，也能以自然 语言文本来表达给定的意图、思想等。前者称为自然语言理解，后者称为自然语言生成。因 此，自然语言处理大体包括了自然语言理解和自然语言生成两个部分。历史上对自然语言理 解研究得较多，而对自然语言生成研究得较少。但这种状况近年来已有所改变。 无论实现自然语言理解，还是自然语言生成，都远不如人们原来想象的那么简单，而是 十分困难的。从目前的理论和技术现状看，通用的、高质量的自然语言处理系统，仍然是较 长期的努力目标，但是针对一定应用，具有相当自然语言处理能力的实用系统已经出现，有 些已商品化，甚至开始产业化。典型的例子有：多语种数据库和专家系统的自然语言接口、 各种机器翻译系统、全文信息检索系统、自动文摘系统等。 自然语言处理，即实现人机间自然语言通信，或实现自然语言理解和自然语言生成是十 分困难的。造成困难的根本原因是自然语言文本和对话的各个层次上广泛存在的各种各样的
NLP Dataset for Training and Testing Models(NLP训 练和测试模型数据集) 数据摘要： Three data sets from the PASCAL Recognising Textual Entailment Challenge. they are Development Set,Test Set,Annotated Test Set. 中文关键词： 训练,测试模型,开发集,测试集,带注释的测试集, 英文关键词： Training,Testing Models,Development Set,Test Set,Annotated Test Set, 数据格式： TEXT 数据用途： Information Processing 数据详细介绍：
NLP Dataset for Training and Testing Models Three data sets from the PASCAL Recognising Textual Entailment Challenge. For more information about the contest (now ended) and instructions for the data sets, please visit the official site. Development Set (58k zipped) Test Set (74k zipped) Annotated Test Set (67k zipped) 数据预览：
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3本文为国家社会科学基金项目“基于中文X ML 文档的全文检索研究”的成果之一,项目编号:04CT Q005。 ●熊回香,夏立新(华中师范大学 信息管理系,湖北 武汉 430079) 自然语言处理技术在中文全文检索中的应用 3 摘 要:自然语言处理技术是中文全文检索的基础。首先介绍了全文检索技术及自然语言处理技术,接着详细地阐述了自然语言处理技术在中文全文检索中的应用,并对目前基于自然语言处理技术的中文全 文检索技术的局限性进行了分析,探讨了中文全文检索技术的未来发展方向。 关键词:自然语言处理;全文检索;智能检索 Abstract:Natural language p r ocessing technol ogy is the basis of Chinese full 2text retrieval .This paper firstly intr oduces the full 2text retrieval technol ogy and natural language p r ocessing technol ogy .Then,it gives a detailed 2descri p ti on of the app licati on of natural language p r ocessing technol ogy in Chinese full 2text retrieval .The p resent li m itati ons of the Chinese full 2text retrieval system based on natural language p r ocessing technol ogy is als o ana 2lyzed .Finally,the paper exp l ores the devel opment trend of Chinese full 2text retrieval technol ogy in future . Keywords:natural language p r ocessing;full text retrieval;intelligent retrieval 随着社会网络化、信息化程度的日益提高,网上信息呈指数级剧增,人们越来越强烈地希望用自然语言同计算机交流,并能方便、快捷、准确地从互联网上获得有价值的信息,因此,自然语言处理技术和中文全文检索技术成为当今计算机科界、语言学界、情报学界共同关注的课题,并共同致力于将自然语言处理技术的研究成果充分运用到全文检索中,从而促进了全文检索技术的发展。 1 全文检索技术 全文检索是一种面向全文和提供全文的检索技术,其核心技术是将文档中所有基本元素的出现信息记录到索引库中,检索时允许用户采用自然语言表达其检索需求,并借助截词、邻词等匹配方法直接查阅文献原文信息,最后将检索结果按相关度排序返回给用户。因而索引数据库的建立是全文检索系统实现的基础,它以特定的结构存储了数据资源的全文信息,从而为全文检索系统提供可检索的数据对象。在中文全文检索系统中,建立索引库的前提是运用自然语言处理技术对中文信息进行基于词(字)、句、段落等更深层次的处理。 2 自然语言处理技术 自然语言是指作者所使用的书面用语,在信息检索中包括关键词、自由词和出现在文献题名、摘要、正文或参 考文献中的具有一定实质意义的词语[1]。自然语言处理 (Natural Language Pr ocessing,NLP )是语言信息处理的一 个重要分支,在我国就是中文信息处理。它研究能实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法,具体来说就是用计算机对包括汉语(字)的形、音、义等信息及词、句子、篇章的输入、输出、存储和识别、分析、理解、生成等多方面的加工处理[2]。由于自然语言处理侧重于词、句子、篇章,因而词法分析、句法分析、语义分析、语用分析、语境分析便构成了自然语言处理研究内容的基础部分。 211 词法分析 词法分析包括词形和词汇两个层次,其中词形主要是对各种词形和词的可识别部分的处理。如前缀、后缀及复合词的分析;词汇的重点在于复合对词操作和词汇系统的控制。其主要目的是有助于确认词性以及做到部分理解词与词、词与文档之间的关系,提高检索的效率。由于计算机内部存储的中文信息没有明显的词与词之间的分隔符,因此,在中文全文检索系统中,词法分析首要任务之一是对文本信息进行词语切分,即汉语自动分词,汉语自动分词是中文信息处理中的关键技术,也是中文全文检索的瓶颈,只有对汉语词进行正确的切分后,才能准确地提取文献的特征信息,对文献进行正确标引,才能正确分析用户的查询意图,为用户提供准确的信息服务。 212 句法分析 句法分析是对句子中词汇短语进行分析以便揭示句子的语法结构。目的是通过对句型结构的分析,自动抽取复
文本挖掘（Text mining）基础- Presentation Transcript 1.文本挖掘（Text Mining ）技术基础出家如初, 成佛有余https://www.doczj.com/doc/0a6130478.html, 20 10 年10 月 2.议题 o搜索引擎文本挖掘基础 o文本挖掘基础 3.搜索引擎技术不单纯只是搜索 o搜索引擎技术除了实现Web 搜索、图片搜索外，还能够干什么？ o搜索引擎核心技术有哪些？ ?网络爬虫 ?中英文分词 ?排序算法 ?Text Mining 相关 ?海量数据存储 ?分布式计算 ?等等 4.Google 的十大核心技术 o Google 的十大核心技术： ?分布式基础设施： ?GFS 、Chubby 、Protocol Buffer ?分布式大规模数据处理 ?MapReduce、Sawzall ?分布式数据库技术： ?BigTable、Sharding ?数据中心优化技术 ?数据中心高温化、12V 电池、服务器整合 ?参考：探索Google App Engine 背后的奥秘 5.搜索引擎技术使用场景：内容相似度 o新闻站点的“您可能也喜欢” ?本质为：两篇文档/ 图书/ 商品内容的相似度 6.搜索引擎技术使用场景：内容分类、聚类 7.通用搜索引擎系统流程 8.Lucene系统架构 9.Lucene系统架构 10.搜索引擎中文本挖掘典型问题 o在搜索引擎中关于文本挖掘的典型问题 ?怎样得到一篇文章的关键词、主题？ ?怎样用计算机可识别的数学公式来表征一篇文档 ?怎样处理查询关键词与文档的相似度 ?怎样度量两篇文档的相似度？ 11.信息检索模型 o信息检索模型（Information Retrieval Model ）是指如何对查询和文档进行表示，然后对它们进行相似度计算的框架和方法。
自然语言处理的关键技术 自然语言处理技术是所有与自然语言的计算机处理有关的技术的统称，其目的是使计算机理解和接受人类用自然语言输入的指令，完成从一种语言到另一种语言的翻译功能。自然语言处理技术的研究，可以丰富计算机知识处理的研究内容，推动人工智能技术的发展。下面我们就来了解和分析自然语言处理的关键技术。 一、常用技术分类 1、模式匹配技术 模式匹配技术主要是计算机将输入的语言内容与其内已设定的单词模式与输入表达式之间的相匹配的技术。例如计算机的辅导答疑系统，当用户输入的问题在计算机的答疑库里找到相匹配的答案时，就会完成自动回答问题的功能。但是不能总是保证用户输入的问题能得到相应的回答，于是很快这种简单匹配式答疑系统有了改进。答疑库中增加了同义词和反义词，当用户输入关键词的同义词或反义词时，计算机同样能完成答疑，这种改进后的系统被称为模糊匹配式答疑系统。 2、语法驱动的分析技术
语法驱动的分析技术是指通过语法规则，如词形词性、句子成分等规则，将输入的自然语言转化为相应的语法结构的一种技术。这种分析技术可分为上下文无关文法、转换文法、ATN文法。上下文无关文法是最简单并且应用最为广泛的语法，其规则产生的语法分析树可以翻译大多数自然语言，但由于其处理的词句无关上下文，所以对于某些自然语言的分析是不合适的。转换文法克服了上下文无关文法中存在的一些缺点，其能够利用转换规则重新安排分析树的结构，即能形成句子的表层结构，又能分析句子的深层结构。但其具有较大的不确定性。ATN文法扩充了转移网络，比其他语法加入了测试集合和寄存器，它比转移文法更能准确地分析输入的自然语言，但也具有复杂性、脆弱性、低效性等缺点。3、语义文法 语义文法的分析原理与语法驱动相似，但其具有更大的优越性。语义文法中是对句子的语法和语义的共同分析，能够解决语法驱动分析中单一对语法分析带来的不足。它能够根据句子的语义，将输入的自然语言更通顺地表达出来，除去一些语法正确但不合语义的翻译。但是语义文法分析仍然有不容忽视的缺点，其分析的语句中有时会出现不合语法的现象，并且这类分析较为复杂，语义类难以确定，语义的规则太多……因此，语义文法技术仍需要改进措施。 4、格框架约束分析技术
《自然语言处理》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课号：CS229 2、课程名称（中/英文）：自然语言处理/Natural Language Processing 3、学时/学分：32/2 4、先修课程：程序设计语言 5、面向对象：本科三\四年级（ACM班） 7、教材、教学参考书： ?James Allen. Natural Language Understanding (The Second Ver.) The Benjamin / Cummings Publishing Company, Inc., 1995. ?Christopher D. Manning and Hinrich Schütze. Foundations of Statistical Natural Language Processing. The MIT Press. Springer-Verlag, 1999 二、本课程的性质和任务 自然语言处理是计算机科学与技术专业的一门专业选修课。它的主要任务是使学生了解自然语言处理的主要研究内容及关键技术，并介绍自然语言处理方面的研究成果，为学生从事自然语言处理研究和开发做准备。此外，通过指导学生阅读计算语言学专业会议的论文，进行摘要和评价，并进行介绍、提问和讨论，使他们对所学课程的有关概念与目前的流行方法和技术的关系有更深入地了解。在此基础上，要求学生完成一篇有关自然语言处理主题的课程项目，使他们能用所学的知识发挥自身的能力查找有关资料和概括某一研究领域的国内外最新理 论和技术并最终加以实践。 三、本课程教学内容和基本要求 1. Overview (4)
自然语言处理 2002．11．09 中国科学院计算技术研究所
1.综述 .1.1. 绪论 .1.1.1.背景,目标 .1.1.1.1. 研究自然语言的动力 1．语言是思维的裁体，是人际交流的重要工具。在人类历史上以语言文字形式记载和流传的知识占到知识总量的80％以上。就计算机的应用而言，据统计用于数学计算的仅占10％，用于过程控制的不到5％，其余85％左右都是用于语言文字的信息处理。在这样的社会需求下，自然语言理解作为语言信息处理技术的一个高层次的重要方向，一直是人工智能界所关注的核心课题之一。 2．由于创造和使用自然语言是人类高度智能的表现，因此对自然语言理解的研究也有助于揭开人类智能的奥秘，深化我们对语言能力和思维本质的认识。 .1.1.1.2. 什么是计算语言学 计算语言学（Computational Linguistics）指的是这样一门学科，它通过建立形式化的数学模型，来分析、处理自然语言，并在计算机上用程序来实现分析和处理的过程，从而达到以机器来模拟人的部分乃至全部语言能力的目的。 计算语言学（Computational Linguistics）有时也叫计量语言学（Quantitative Linguistics）, 数理语言学（Mathematical Linguistics）, 自然语言理解（Natural Language Understanding）, 自然语言处理（Natural Language Processing）, 人类语言技术（Human Language Technology）。 .1.1.1.3. 图灵测验 在人工智能界，或者语言信息处理领域中，人们普遍认为可以采用著名的1950年描述的图灵试验(Turing Test )来判断计算机是否“理解”了某种自然语言。 .1.1.1.3.1.Turing模仿游戏(Imitation Game) ●场景：男性被试、女性被试、观察者， 3者在3个不同的房间，房间号分别为X, Y, O ●规则：观察者用电传打字机与被试们通信， 男性被试欺骗观察者、女性被试帮助观察者。 ●目标：观察者要判断出X房间里被试的性别。
自然语言处理NLP论文1．引言 做为人工智能（AI）的一个研究主题，自然语言处理（NLP）已经在一些系统中得到应用。人类使用自然语言（如汉语、英语）进行交流是一种智能活动。AI研究者们一直在尝试形式化处理自然语言所需要的过程机制，如把自然语言概念化为一种知识库系统以处理人与计算机的自然语言对话，并建立计算机软件来模型化这个处理过程。一种比较成熟和有效的方法并不使用显式的领域模型而是利用关键字或模式(Pattern)来处理自然语言。这种方法利用预先设计的结构存储有限的语言学和领域知识，输入的自然语言句子由预定义的含有指示已知对象或关系的关键字或模式的软件来扫描处理。这种方法也即做为一种自然语言接口与数据库系统或专家系统等进行连接，以检索其中的信息。通过学习国外相关应用案例，分析一个英语自然语言处理的模型系统，从而研究并实现基于WEB与汉语自然语言处理的地理信息查询系统模型。 2．基于英语自然语言处理的系统模型Geobase 2．1 Geobase模型简介 Geobase是针对一个地理信息系统的查询而研制的，其中用自然语言英语来查询地理信息数据库（Visual Prolog可装入的一个文本文件）。通过输入查询的英语句子，Geobase
分析并转换这些英语句子为Visual Prolog能够理解的形式，然后给出查询的答案。Geobase把数据库看做是由联系而联接起来的实体联系网络。实体是存储在数据库中的数据项，联系是联接查询句子中实体的词或词组，如句子Cities in the state California，这里的两个实体Cities和state 是由联系in 联接的，词the在这里被忽略，而California被看做是state 实体的一个实例。Geobase通过将用户的查询与实体联系网络进行匹配来分析查询句子。如查询句子：which rivers run through states that border the state with the capital Austin? 首先忽略某些词：which、that、the、?，其结果查询句子为：rivers run through states border state with capital Austin，其次找出实体与联系的内部名，实体可能有同义词、复数，联系也有同义词并可能由几个词组成等，经过转换后，查询句子为：river in state border state with capital Aaustin，通过查找state with capital Austin的state，Geobase再找出与这个state相邻接的所有的states，最后找出run through（由assoc("in",["run","through"])转义为in）states的rivers。2．2 数据库及实体联系网络 数据库谓词举例如下： state(Name,Abbreviation,Capitol,Area,Admit,Population,City,C ity,City,City) city(State,Abbreviation,Name,Population)
概率句法分析
哈工大信息检索研究室 2004年春
PCFG (Probabilistic Context Free Grammars)
Chomsky hierarchy
? 0-型（无约束文法）
– 无限制
? 1-型（上下文相关文法）
– αAβ -> αγβ
? 2-型（上下文无关文法）
– A -> γ
? 3-型（正规文法）
– A -> aB – A -> a
Motivation
? N-gram和HMM只能处理线性序列 ? 用这些方法对句子进行分析时，面临这 一些问题 ? The velocity of the seismic waves rises to ? 如何解决这种“矛盾”？
Motivation
? The velocity of the seismic waves rises to
? 自然语言是一种非线性的符号序列 ? 句子结构表现为复杂的嵌套性
Context Free Grammar
? ? ? ? ? ? (a) S NP, VP. (b) NP Det, Noun. (c) VP Verb, NP. (d) VP VP, PP. (e) PP Prep, NP. (f) Det [the]. (g) Det [a]. (h) Noun [boy]. (i) Noun [dog]. (j) Noun [rod]. (k) Verb [hits]. (l) Prep [with].
课程编号：S0300010Q 课程名称：自然语言处理 开课院系：计算机科学与技术学院任课教师：关毅刘秉权 先修课程：概率论与数理统计适用学科范围：计算机科学与技术 学时：40 学分：2 开课学期：秋季开课形式：课堂讲授 课程目的和基本要求： 本课程属于计算机科学与技术学科硕士研究生学科专业课。计算机自然语言处理是用计算机通过可计算的方法对自然语言的各级语言单位进行转换、传输、存贮、分析等加工处理的科学。是一门与语言学、计算机科学、数学、心理学、信息论、声学相联系的交叉性学科。通过本课程的学习，使学生掌握自然语言（特别是中文语言）处理技术（特别是基于统计的语言处理技术）的基本概念、基本原理和主要方法，了解当前国际国内语言处理技术的发展概貌，接触语言处理技术的前沿课题，具备运用基本原理和主要方法解决科研工作中出现的实际问题的能力。为学生开展相关领域（如网络信息处理、机器翻译、语音识别）的研究奠定基础。 课程主要内容： 本课程全面阐述了自然语言处理技术的基本原理、实用方法和主要应用，在课程内容的安排上，既借鉴了国外学者在计算语言学领域里的最新成就，又阐明了中文语言处理技术的特殊规律，还包括了授课人的实践经验和体会。 1 自然语言处理技术概论（2学时） 自然语言处理技术理性主义和经验主义的技术路线；自然语言处理技术的发展概况及主要困难；本学科主要科目；本课程的重点与难点。 2 自然语言处理技术的数学基础（4学时） 基于统计的自然语言处理技术的数学基础：概率论和信息论的基本概念及其在语言处理技术中的应用。如何处理文本文件和二进制文件，包括如何对文本形式的语料文件进行属性标注；如何处理成批的文件等实践内容 3 自然语言处理技术的语言学基础（4学时） 汉语的基本特点；汉语的语法功能分类体系；汉语句法分析的特殊性；基于规则的语言处理方法。ASCII字符集、ASCII扩展集、汉字字符集、汉字编码等基础知识。 4 分词与频度统计（4学时） 中文分词技术的发展概貌；主要的分词算法；中文分词技术的主要难点：切分歧义的基本概念与处理方法和未登录词的处理方法；中外人名、地名、机构名的自
内容大概分为：自然语言处理的简介、关键技术、流程及应用。 首先，介绍一下什么是自然语言处理（也叫自然语言理解）： 语言学家刘涌泉在《大百科全书》（2002）中对自然语言处理的定义为：“自然语言处理是人工智能领域的主要内容，即利用电子计算机等工具对人类所特有的语言信息（包括口语信息和文字信息）进行各种加工，并建立各种类型的人-机-人系统，自然语言理解是其核心，其中包括语音和语符的自动识别以及语音的自动合成。” 从微观上讲,自然语言理解是指从自然语言到机器(计算机系统)内部之间的一种映射。 从宏观上看,自然语言理解是指机器能够执行人类所期望的某些语言功能。这些功能包括： ①回答有关提问；计算机正确地回答用自然语言输入的有关问题 ②提取材料摘要；机器能产生输入文本的摘要 ③同词语叙述；机器能用不同的词语和句型来复述输入的自然语言信息 ④不同语言翻译。机器能把一种语言翻译成另外一种语言 自然语言处理的关键技术 自然语言处理的关键技术包括：词法分析、句法分析、语义分析、语用分析和语句分析。 1．词法分析 词法分析的主要目的是从句子中切分出单词，找出词汇的各个词素，并确定其词义。 词法分析包括词形和词汇两个方面。一般来讲，词形主要表现在对单词的前缀、后缀等的分析，而词汇则表现在对整个词汇系统的控制。在中文全文检索系统中，词法分析主要表现在对汉语信息进行词语切分，即汉语自动分词技术。通过这种技术能够比较准确的分析用户输入信息的特征，从而完成准确的搜索过程。它是中文全文检索技术的重要发展方向。 不同的语言对词法分析有不同的要求，例如英语和汉语就有较大的差距 汉语中的每个字就是一个词素，所以要找出各个词素是相当容易的，但要切分出各个词就非常难。 如”我们研究所有东西“，可以是“我们——研究所——有——东西”也可是“我们——研究——所有——东西”。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910207884.0 (22)申请日 2019.03.19 (71)申请人 河海大学常州校区 地址 213000 江苏省常州市晋陵北路200号 (72)发明人 陈婧怡 陈慧萍 杜鹏 丁翰雯 (74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 董建林 (51)Int.Cl. G06F 16/332(2019.01) G06F 16/31(2019.01) (54)发明名称 一种基于自然语言处理的智能问答系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于自然语言处理的智 能问答系统，包括知识库构建模块、问答对管理 模块以及问答匹配模块；所述知识库构建模块包 括文档预处理模块、构建文档结构树模块以及构 建问答对模块；所述问答对管理模块包括任务管 理模块、文档管理模块、关键词管理模块以及问 答对操作模块；所述问答匹配模块用于将用户所 提问题和知识库生成模块所创建的问答对进行 匹配，本发明从文档中提取尽可能多的高质量问 答对， 答复提高了知识库的检索效率和准确度。权利要求书2页 说明书7页 附图2页CN 109947921 A 2019.06.28 C N 109947921 A
权 利 要 求 书1/2页CN 109947921 A 1.一种基于自然语言处理的智能问答系统，其特征在于，包括知识库构建模块、问答对管理模块以及问答匹配模块；所述知识库构建模块包括文档预处理模块、构建文档结构树模块以及构建问答对模块；所述问答对管理模块包括任务管理模块、文档管理模块、关键词管理模块以及问答对操作模块；所述问答匹配模块用于将用户所提问题和知识库生成模块所创建的问答对题进行匹配。 2.根据权利要求1所述的一种基于自然语言处理的智能问答系统，其特征在于，所述文档预处理模块用于过滤文档中的无用信息，过滤过程包括： 采用正则表达式过滤所接收到文档中的无用信息输出文件集OUT1； 采用最长公共子序列算法去除文件集OUT1中的重复部分得到文件集OUT2； 将文件集OUT2按照设定的粒度进行分类，去除各分类文档中的公有部分，得到包含目录和正文的文件集OUT3； 采用最长公共子串算法对文件集OUT3进行分类，除去各分类文档的公有部分，得到正文集合OUT4。 3.根据权利要求2所述的一种基于自然语言处理的智能问答系统，其特征在于，所述构建文档结构树模块用于构建文档结构树，构建过程包括： 1)分析得到正文的HTML源码，根据深度优先遍历构建HTML树； 2)调节构建好的HTML树的结构，使树的叶子节点可以直接构成问答对的答案部分，生成文档结构树； 3)深度遍历文档结构树，生成问题关键词结构树。 4.根据权利要求3所述的一种基于文档结构树的问答对自动构建方法，其特征在于，生成问题关键词结构树的规则如下： a)遍历到叶子节点； b)孩子节点中存在表示句意完整的标点； c)孩子节点存在分支，并且符合以下判定规则： c1)各孩子节点语义近似； c2)各孩子子树结构相同。 5.根据权利要求3所述的一种基于自然语言处理的智能问答系统，其特征在于，所述问答对模块用于构建问答对，构建过程包括： 1)问答对构建模块将得到的文档结构树进行深度优先遍历，将得到的每一条路径中的关键词集合作为问题备选关键词，并对叶子节点的父节点进行遍历去除父节点信息后构成答案，产生关键词组-答案集合； 2)生成问题后，在构建问答对时，如果关键词、问句、答案有任何一部分为null值，则舍弃该问答对； 3)去除重复的问句，初步得到问答对，以根节点作为关键词，如果关键词与问题不匹配，则利用分词与命名实体抽取方法生成关键词作为该问答对的关键词； 4)遍历过程中遇到纯问句不进入问题生成流程，直接将问句作为问题，下属节点作为答案，作为问-答对并对问句做命题实体抽取，构成关键词导出。 6.根据权利要求5所述的一种基于自然语言处理的智能问答系统，其特征在于，生成问题具体为：对于问题关键词结构树进行中文分词构建自定义词库，再通过语义模板法生成 2
人工智能伦理学慕课题库 1.1人工智能的历史 1. [多选题] 对人工智能常见的误解有哪些?( ) A.人工智能就是机器学习 B.机器学习只是人工智能中的一个方向 C.人工智能最近十年受到深度学习的驱动较多 D.人工智能就是深度学习 我的答案：AD 2. [判断题] 哲学思维对于人工智能的重要性表现在,哲学所强调的批判性思维有助于认清人工智能发展中的问题。( ) 我的答案：对 3. [判断题] 深度学习在人工智能领域的表现并不突出。( ) 我的答案：错 1.2符号人工智能 1. [单选题] 人工智能作为一门学科的建立时间是( )。 A.1956年 B.1930年 C.1960年 D.1952年 我的答案：A 2. [单选题] 人工智能与计算机学科的关系是( )。 A.计算机学科的主要驱动力是人工智能研究 B.计算机是人工智能研究的一个领域 C.人工智能是计算机学科的一个分支 D.人工智能与计算机学科没有联系 我的答案：C 3. [单选题] 计算机之父是( )。 A.约翰·麦卡锡 B.艾伦·图灵 C.赫尔伯·西蒙 D.马文·明斯基 我的答案：B 4. [判断题] 符号AI是将人的思维通过逻辑语言制成流形图让计算机去执行。( ) 我的答案：对 5. [判断题] 通用问题求解器需要寻找全局最优解。( ) 我的答案：错 1.3人工神经网络 1. [单选题] ( )是现在新出现的人工智能的研究方向。 A.深度学习 B.人工神经元网络 C.贝叶斯网络
D.类脑人工智能 我的答案：D 2. [单选题] 深度学习中的“深度”是指( )。 A.计算机理解的深度 B.中间神经元网络的层次很多 C.计算机的求解更加精准 D.计算机对问题的处理更加灵活 我的答案：B 3. [多选题] 人工神经元网络与深度学习的关系是( )。 A.人工神经元网络是深度学习的前身 B.深度学习是人工神经元网络的一个分支 C.深度学习是人工神经元网络的一个发展 D.深度学习与人工神经元网络无关 我的答案：AC 4. [判断题] 符号AI不是人工智能的正统。( ) 我的答案：错 5. [判断题] 相比于人工神经元网络和深度学习,类脑人工智能对人类大脑的神经回路具有更深入的了解。( ) 我的答案：对 1.4框架问题 1. [单选题] 深度学习的实质是( )。 A.推理机制 B.映射机制 C.识别机制 D.模拟机制 我的答案：B 2. [判断题] 计算机具有触类旁通的能力,可以根据具体语境对事件进行分类。( ) 我的答案：错 3. [判断题] 人工神经元网络会遭遇“框架问题”。( ) 我的答案：错 4. [判断题] 推理的本质是在信息不足的情况下能够最大程度的得到最靠谱的结论。( ) 我的答案：对1. [单选题] 深度学习的实质是( )。 A.推理机制 B.映射机制 C.识别机制 D.模拟机制 我的答案：B 2. [判断题] 计算机具有触类旁通的能力,可以根据具体语境对事件进行分类。( ) 我的答案：错 3. [判断题] 人工神经元网络会遭遇“框架问题”。( )
深度学习在自然语言处理中的应用 李晟群 摘要：近年来，深度学习在图像和语音处理领域已经取得显著进展，但是在同属人类认知范畴的自然语言处理任务中，研究还未取得重大突破.本文通过分析目前国内外部分专家学者对面向自然语言处理的深度学习研究的总体概况，梳理、总结了相关文献，介绍深度学习的基本概念；分析讨论了当前面向自然语言处理的深度学习研究进展及应用策略和深度学习的平台和工具；对深度学习在自然语言处理处理领域的发展趋势和有待深入研究的难点进行了展望. 关键词：自然语言处理，深度学习，神经网络 1.前言 深度学习在图像的语音领域取得了突出成果，但是在自然语言处理上还未取得重大突破，与语音和图像不同，语言是一种经过人类大脑产生并加工处理的符号系统，似乎模仿人脑结构的人工神经网络应该在自然语言处理领域拥有更多优势，但实际情况并非如此.同时，近几十年来，基于统计的模型成为自然语言处理非主流方法之后，属于统计方法典型代表的人工神经网络在自然语言处理领域依然没有得到足够重视.当然，这一切在2006年Hinton等提出深度学习[1]以后，情况发生了变化，当前结合深度学习模型开展自然语言处理相关应用已经取得了一定成果，并成为研究热点之一.本文主要对深度学习在自然语言处理领域的研究概况进行总结，并且指出当前存在的问题和对未来的发展方向进行一个探讨. 2.深度学习的基本概念 深度学习（Deep learning）通过建立深层神经网络，模拟人脑的机制进行解
释并分析学习图像、语音及文本等数据，是目前机器学习研究中的一个热点领域.传统机器学习工作的有效性，很大程度上依赖于人工设计的数据表示和输入特征的有效性；机器学习方法在这个过程中的作用仅仅是优化学习权重以便最终输出最优的学习结果.与传统机器学习方法不同的是，深度学习试图自动完成数据表示和特征提取工作；并且深度学习更强调，通过学习过程提取出不同水平、不同维度的有效表示，以便提高不同抽象层次上对数据的解释能力.从认知科学角度来看，这个思路与人类学习机理非常吻合. 3.深度学习在自然语言处理领域的研究概况 神经网络和深度学习模型首先是在计算机视觉等领域取得了进展，而在自然语言处理领域，其获得大量应用的时间相对较晚.从二十一世纪初开始，一些将神经网络和深度学习应用在自然语言处理领域的文章被陆续发表. Bengio et al.（2003）[2]提出了利用递归神经网络建立语言模型，该模型利用递归神经网络为每个词学习一个分布表示（distributed representation）的同时，也为词序列进行了建模.该模型在实验中取得了比同时期最优的n元语法模型更好的结果，且可以利用更多的上下文信息. Bordes et al.（2011）[3]提出了一种利用神经网络和知识库（knowledge base）学习介个化信息嵌入（Structured Embeddings）的方法，该方法在WordNet和Freebase上的实验结果表明其可以对结构化信息进行嵌入表示. Mikolov et al.（2013）[4]提出了连续词袋模型（continuous bag ofwords，CBOW），该模型使用句子中某个词位置周围的词来预测该词；该工作还同时提出了skipgram模型，该模型可以利用句子中某个位置的词预测其周围的词.基于这两个模型，Mikolov et al.[4]开源了工具word2vec4，用来训练词向量，该工具已经得到了广泛应用. Kim（2014）[5]将卷积神经网络引入自然语言处理的句子匪类任务.该工作利用一个具有两个通道（channel）的卷积神经网络对句子进行特征提取，最后对提取的特征进行匪类.实验结果表明卷积神经网络在对自然语言进行特征提取方