Computational_Linguistics_01计算语言学概论
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本书简介 本教材从“基础”“算法”和“应用”三个方面,较为系统地介绍计算语言学的基础理论、相关的自然语言处理技术和应用。
基础部分(包括一、二、三章)主要讲述计算语言学的数学和语言学基本概念,计算语言学和自然语言处理技术的关系,自然语言处理的基本流程等内容。
此外,作为计算语言学的重要分支之一,语料库语言学得到了较大发展,有关语料库语言学的基础概念、基本理论、近年来的一些发展概况在第三章中加以介绍。
介绍这部分内容的目的,是让读者在不涉及技术细节的情况下,对计算语言学有一个初步的,同时也是较为全面的理解和掌握。
算法部分(包括第四、五章)主要介绍计算语言学的常用技术和算法。
从处理对象来讲,主要包括词法层面的分析技术、句法层面的分析技术和语义层面的处理技术;从处理方法来讲,既有传统的规则方法,也有基于语料库的统计方法的介绍。
这部分内容的主旨是希望通过本章学习后,使学生能对计算语言学的领域中的一些主流技术(比如隐马尔可夫模型在词性标注中的应用,GLR算法,部分分析技术等)有一个概要的认识,并能运用这些技术进行计算语言学相关的工作实践。
应用部分(包括第六、七章)主要讲授自然语言处理应用系统。
需要说明的是,基于语言信息处理技术的应用系统很多,本教材只是重点介绍一些常见的系统,介绍这些系统的工作机理、发展、取得的成绩,也客观介绍这些系统存在的问题和困难。
主要包括机器翻译系统,信息检索系统、信息提取系统,文本分类系统等。
目录第一章 绪论:什么是计算语言学 第一节 计算语言学的研究对象 第二节 计算语言学的研究方法 第三节 计算语言学的实际应用 第四节 小结第二章 语言知识的形式化表达 第一节 语言与语言知识 第二节 形式化表达手段 第三节 语法知识的形式化表述理论体系 第四节 语义知识的形式化表述理论体系 第五节 语篇知识的形式化表述理论体系 第六节 小结第三章 语料库:语言知识的另一种表示形式 第一节 语料库研究概况 第二节 语料的收集与加工 第三节 语料库的应用 第四节 小结第四章 词法分析 第一节 概述 第二节 “词”的识别 第三节 词性标注 第四节 词义标注 第五节 小结第五章 句法分析 第一节 句法分析导引 第二节 广义LR分析算法 第三节 基于线图的分析技术 第四节 其他句法分析技术 第五节 小结第六章 机器翻译 第一节 机器翻译概述 第二节 基于规则的机器翻译 第三节 基于语料库的机器翻译以及混合式机器翻译 第四节 机器翻译的困难、对策和评价 第五节 小结第七章 面向文本的智能信息处理 第一节 信息检索 第二节 信息提取 第三节 文本自动分类 第四节 小结术语表后记下载后 点击此处查看更多内容。
计算语言学和自然语言处理计算语言学(Computational Linguistics)是计算机科学和语言学的交叉学科,主要研究如何利用计算机来理解和处理自然语言。
而自然语言处理(Natural Language Processing,简称NLP)则是计算语言学的一个子领域,专门研究如何使计算机能够理解、分析和生成自然语言。
计算语言学和自然语言处理的研究目标是让计算机能够像人类一样理解和处理自然语言,从而实现人机交互、信息检索、机器翻译、问答系统等应用。
为了达到这个目标,计算语言学和自然语言处理涵盖了多个研究方向和技术手段。
语言模型是计算语言学和自然语言处理的基础。
语言模型是对自然语言的统计建模,通过分析大量的文本语料库,计算语言学家可以推断出不同词之间的概率分布和语法结构,从而使计算机能够生成合乎语法规则的语句。
词法分析和句法分析是自然语言处理的重要研究方向。
词法分析主要是将自然语言文本分解成单词或词根,并标注词性和语法关系。
句法分析则是分析句子的语法结构,包括短语结构分析和依存关系分析。
通过词法分析和句法分析,计算机可以理解句子的结构和语义,从而进一步实现自动问答、信息检索等功能。
语义分析和语义表示是自然语言处理的关键问题。
语义分析主要是将自然语言文本转换成计算机能够理解的语义表示形式,例如逻辑表示、向量表示等。
语义表示可以帮助计算机理解文本的含义和推理逻辑,从而实现机器翻译、情感分析等应用。
机器学习和深度学习是计算语言学和自然语言处理的重要技术手段。
机器学习可以通过训练数据来自动学习语言模型和各种语言处理任务的模型。
深度学习则是一种基于神经网络的机器学习方法,在自然语言处理中得到了广泛应用,例如词向量表示、语义角色标注、命名实体识别等。
除了上述研究方向和技术手段外,计算语言学和自然语言处理还面临一些挑战和问题。
首先,语言的歧义性是一个重要问题,同样的句子在不同的语境下可能有不同的含义,如何解决这种歧义是一个难题。
《计算语言学基础知识概述》一、引言计算语言学是一门融合了语言学、计算机科学和数学等多学科的交叉领域,旨在利用计算机技术来处理和分析自然语言。
随着信息技术的飞速发展,计算语言学在自然语言处理、机器翻译、语音识别、信息检索等众多领域发挥着至关重要的作用。
本文将对计算语言学的基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势进行全面的阐述与分析。
二、基本概念1. 自然语言自然语言是人类日常交流所使用的语言,如汉语、英语、法语等。
它具有复杂性、歧义性和多样性等特点。
与形式语言不同,自然语言的语法和语义规则较为灵活,且存在大量的模糊性和不确定性。
2. 计算语言学计算语言学是研究如何利用计算机技术来处理和分析自然语言的学科。
它涉及自然语言的理解、生成、翻译、检索等多个方面,旨在实现人与计算机之间的自然语言交互。
3. 语言模型语言模型是计算语言学中的一个重要概念,它用于描述自然语言的概率分布。
语言模型可以预测一个句子或文本序列出现的概率,从而为自然语言处理任务提供基础。
常见的语言模型有 n-gram 语言模型、神经网络语言模型等。
三、核心理论1. 形式语言理论形式语言理论是计算语言学的基础理论之一,它主要研究形式语言的语法和语义。
形式语言是一种严格定义的语言,具有明确的语法规则和语义解释。
形式语言理论为自然语言的形式化表示和分析提供了方法和工具。
2. 统计语言模型统计语言模型是基于统计方法的语言模型,它通过对大量文本数据的统计分析来学习语言的概率分布。
统计语言模型在自然语言处理中得到了广泛的应用,如机器翻译、语音识别、信息检索等。
3. 深度学习理论深度学习是近年来发展迅速的一种机器学习方法,它在计算语言学中也取得了显著的成果。
深度学习模型如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)、长短时记忆网络(LSTM)等被广泛应用于自然语言处理任务中,如文本分类、情感分析、机器翻译等。
四、发展历程1. 早期阶段计算语言学的早期发展可以追溯到 20 世纪 50 年代,当时人们开始尝试利用计算机来进行自然语言处理。
第一章计算语言学导论计算语言学(ComputationalLinguistics)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。
计算语言学的研究内容:(1)从计算的角度来研究语言的性质(2)将语言作为计算对象来研究相应的算法。
从计算角度研究语言:所谓从计算的角度来看语言的性质,就是要求将人们对语言的结构规律的认识以精确的、形式化的、可计算的方式呈现出来,而不是像其他语言学研究那样,在表述语言的结构规律时一般采用非形式化的表达形式。
将语言作为计算对象来研究相应的算法,是研究如何以机械的、规定了严格操作步骤的程序来处理语言对象(主要是自然语言对象,当然也可以是形式语言对象),包括一个语言片断(比如词组、句子或篇章)中大小语言单位的识别,该语言片断的结构和意义的分析(自然语言理解),以及如何生成一个语言片断来表达确定的意思(自然语言生成),等等。
第二章语言知识的形式化表示1.有限状态自动机(FSA)的形式定义:一个有限状态自动机M是一个五元组:(Q, Σ, q0, F, δ)有限个状态组成的状态集: Q有限字母组成的字母表: Σ开始状态q0 ∈Q终止状态的集合F ⊆Q状态转移函数δ(q,i): Q xΣ→Q但是FSA:无法描述自然语言的层次结构特性2.上下文无关文法符号字母表:有限个任意符号组成的非空集合Σ例1:所有汉字组成的集合构成一个字母表。
例2:汉语中所有的词也构成一个字母表。
例3:字母a, b, c也组成一个字母表。
字符串:由字母表Σ上的字符组成的长度有限的序列若字母表Σ={a, b},则a, b, ab, aba, aabb 等等都是字母表上的字符串。
语言:是字母表上的字符串的任意集合。
3.形式文法:形式文法:一个形式文法G由四个部分组成,可记作G={VN , VT , S , P },其中:VN :称为文法G的非终结符号字母表,VN不出现在G所表示的语言集合的句子中;VT :称为文法G的终结符号字母表,G所表示的语言的句子由VT中的元素组成,VN ∩VT =φ;S :代表句子符号,S∈VN 。
1. 什么是计算机语言学?发展史?计算语言学: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,从而达到一机器来模拟人的全部或者部分语言能力的目的。
计算语言学是利用电子数字计算机进行的语言分析。
虽然许多其他类型的语言分析也可以运用计算机,计算分析最常用于处理基本的语言数据-例如建立语音、词、词元素的搭配以及统计它们的频率。
计算语言学是语言学的一个研究分支,用计算技术和概念来阐述语言学和语音学问题。
已开发的领域包括自然语言处理,言语识别,自动翻译,语法的检测,以及许多需要统计分析的领域。
发展史:第一个时期是计算语言的萌芽期(1950 -1960年代)第二个时期是计算语言的发展期(1970 -1980年代)第三那个时期是计算语言的繁荣期(1990 -至今)2什么是语言资料库?它与语言知识库有什么区别?语言库在自然语言处理方面有什么应用?答:语料库顾名思义就是存放语言材料的仓库。
它是以电子计算机为载体承载语言知识的基础资源;语料库中存放的是在语言的实际使用中真实出现过的语言材料;真实语料需要经过加工(分析和处理),才能成为有用的资源;语言资料库与语言知识库的区别是:语料库是一种承载自然语言的形式,它的特点是以语言的真实材料为基础来呈现语言知识的。
语言知识库可以说是由专家从大量的实例中提炼、概括出来的系统的语言知识,语料库则基本上是以知识的原始形态表现出来。
在自然语言处理方面的应用如:基于大规模语料库的语音识别;基于大规模语料库的音字转换技术(中文输入);基于大规模语料库的自动文本校对技术;利用语料库训练HMM模型进行分词,词性标注,词义标注等等;基于语料库的句法分析;局域原料库的机器翻译;基于机器学习技术,通过语料库获取语言知识,包括搭配特征,句法规则,等等;基于语料钜的语言模型训练以及语言模型的评价;3. 中文自动分词的重要性;举例说明分词算法中的主要难点有哪些类型?答:中文分词的重要性:首先自动分词是汉语信息处理系统的重要组成部分;其次,自动分词是中文信息处理的基础。
计算语言学名词作者:来源:《中国科技术语》2008年第05期全国科学技术名词审定委员会发布试用计算语言学 computational linguistics一种涉及语言学、计算机科学和数学的边缘学科。
用数学、计算机科学和技术的方法研究语言,研制计算机处理语言的软件。
研究成果可用于自然语言理解与生成、语音识别与合成、机器翻译、信息检索、信息挖掘、文献自动分类、文献自动摘要、计算机辅助语言教学等领域。
计算词汇学 computational lexicology计算语言学的一个分支。
用计算机科学或数学的方法从意义、形态、结构等方面研究自然语言的词汇结构和词汇系统,建立面向各种应用目标的机器词典和语料库。
计算语义学 computational semantics计算语言学的一个分支。
运用数学方法(主要是谓词逻辑、内涵逻辑等数理逻辑方法)构建语义模型,把语义分析作为一个计算过程来研究。
数理语言学 mathematical linguistics用数学思想和数学方法研究语言现象的学科。
通常采用集合论、数理逻辑、算法理论等代数方法,或采用概率论、数理统计、信息论等方法来建立语言的数学模型,分析描述语言成分出现和分布的统计规律。
可分为代数语言学(algebraic linguistics)、统计语言学(statistical linguistics)等。
语料库语言学 corpus linguistics语言学的一个分支。
把大规模的真实的自然语言数据(书面文本或言语录音的转写)作为语言学描写、验证语言假说或建立语言学统计模型的依据。
也是一种以语料库为基础的语言研究方法。
包括:1.对自然语料进行加工、标注;2.应用已经标注好的语料进行语言研究和应用开发。
有时也可以使用未加工过的语料进行语言研究或辞书编纂。
自然语言处理 natural language processing研究使用计算机处理在人际交际或人机交际中的自然语言问题的学科。
计算语言学第一节计算语言学概说概念:计算语言学(computational linguistics)是用计算机研究和处理自然语言的一门新兴边缘学科。
涉及语言学、计算机科学、数学等多个领域。
旨在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。
从而实现机器模拟人的部分乃至全部语言能力。
研究对象自然语言&计算机处理(或者简单地说“计算”)自然语言:指日常生活中人们所使用的语言,如汉语、英语、法语等。
自然语言的特性和规则是计算语言学研究的主体。
计算语言学不仅要研究自然语言的书写系统(文字)还要研究自然语言的各级语言单位(音素、音位、语素、词、短语、句子等)的组合规则和这些语言单位与语义产生联系的各种规则【这是我们研究计算语言学的基础,初步工作】(目的:要让计算机能自动理解和产生自然语言)计算机处理:用计算机所能接受的方式来描写和刻画自然语言并把它表示在计算机中。
(计算机是以数值处理的方式来处理信息的,它以二进制数0和1为基本的操作符号,在此基础上建立起一整套形式化处理的方法来进行运转。
因此要让计算机能够理解和生成自然语言,自然语言的特性和每一条规则必须要以形式化的方式表示出来。
自然语言的规则是错综复杂的,而且规则的数量也非常多。
有了自然语言各种规则的形式化表示,并不能保证计算机就能够正确有效地理解和产生自然语言,要想让计算机能够正确有效地处理自然语言,还需要研究自然语言规则之间的关系及其处理策略,并且也要用形式化的方式表示出来。
)有了自然语言和计算机处理的研究基础,人们才能够选择计算机程序设计语言来设计和编写处理自然语言的软件程序,才能最终实现自然语言计算机处理的目的。
整个过程包括四部分:知识挖掘涉及语言学的众多理论问题,首先是语言观问题,然后是语言研究的方法论问题;形式表示算法设计更多涉及语言处理的实际工程问题软件编制知识挖掘即从语言学角度提出自然语言处理的语言问题和理论形式表示即把需要研究的问题在语言学上形式化,使之能以一定的数学形式严密规整地表示出来算法设计即把这种严密而规整的数学形式表示为算法,使之能在计算机上形式化软件编制即根据算法编写计算机程序,使之在计算机上能得以实现计算语言学性质计算语言学是一门交叉性的学科,它是由语言学和计算机科学相互交叉要有语言学的知识,又要有计算机科学的知识。
名称
授课时间授课地点助教
平时成绩期末笔试
计算语言学是一门交叉学科。
计算语言
语言障碍
终极目标当前目标
建立形式化的适于计算机处理的语言模研制分析、生成以及处理语言的各种算
规则方法举例
计算语言学的研究方法
用上述规则分析句子“the boy saw the girl with a telescope”
All grammar leak (Sapir 1921)
一般而言,很多基于规则的系统不能满
融合规则驱动和数据驱动的方法
著名的例子
联机机器翻译网站
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信息检索系统Google
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