Ausgewählte Techniken der Maschinellen Übersetzung. Susanne J. Jekat ZHW Subject: MTZH

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Jasmin Edith Baumgartner
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1 Ausgewählte Techniken der Maschinellen Übersetzung Susanne J. Jekat ZHW Subject: MTZH

2 Übersicht Themenbereiche: 1. Erstellung und Standardisierung von Ressourcen für die Maschinelle Übersetzung 2. Grammatikformalismen für die Maschinelle Übersetzung 3. Maschinelles Dolmetschen 4. Computergestützte Übersetzung 5. Evaluation von Systemen zur Maschinellen Übersetzung 2

3 Thema 2: Grammatikformalismen für die Maschinelle Übersetzung Übersicht Thema 2: 1. Einführung 2. Head Driven Phrase Structure Grammar 3. Lexical Functional Grammar 3

4 Thema 2: Grammatikformalismen für die Maschinelle Übersetzung Wissensgebiete zu Thema 2: a) Syntax und Morphologie b) Merkmalsstrukturen c) Kontrastive Linguistik d) MT (Grundlagen) e) Translationswissenschaft? (eher Probleme der Translation) 4

5 Offene Fragen Ist die traditionelle Grammatik präskriptiv? vgl. Bussmann (2002:708)..woraus ihr auf normative Tradierung ausgerichtetes Bestreben resultiert, vgl. entsprechende Sprachurteile wie richtig, falsch [...]. 5

6 Unifikationsgrammatiken um 1980 entstandene Grammatiktypen, in denen Merkmalsstrukturen eine zentrale Rolle spielen Wichtigste Vertreter: GPSG, Generalized Phrase Structure Grammar, Gazdar et al HPSG, Head Driven Phrase Structure Grammar (zu grossen Teilen auf Elementen der GPSG basierend), Pollard & Sag 1994 LFG, Lexical Functional Grammar, Bresnan 1982 PATRII, Parsing and Translation, Shieber 1986, (hier nicht behandelt, in Bezug auf die Anzahl und Komplexität der zugrundeliegenden linguistischen Annahmen einfacher, tool formalisms vs. theory formalisms) 6

7 Merkmalsstrukturen Modellierung komplexer Kategorien durch eine Menge von Merkmalsspezifikationen (Paare grammatischer Merkmale und zugehöriger Werte) MERKMAL 1 WERT 1 S = MERKMAL 2 WERT 2 7

8 Merkmalsstrukturen bellt Beschreibung: Verb (atomare Kategorie) oder Aufspaltung in komplexe Kategorien S 3sg = KAT NUM PERS 3 VERB SG 8

9 Merkmale können einen atomaren (nicht weiter aufteilbaren) Wert, z.b. VERB, oder einen komplexen Wert, z.b. KGR (Kongruenz; das Merkmal enthält als Wert wieder eine vollständige Merkmalsstruktur) haben 9

10 Unterspezifikation In einer Merkmalsstruktur können Merkmale, deren Werte noch nicht bekannt sind, unspezifiziert belassen werden z.b. das Wort Kollegen isoliert betrachtet: keine Information über Kasus und Numerus Spezifikation nach Auswertung weiterer Information (Kontext) 10

11 Unterspezifikation Möglichkeit zur Beschreibung von Mengen von Objekten (Verallgemeinerung oder Spezifikation) z.b. Menge der Verben im Singular ist eine Teilmenge aller Verben 11

12 Koreferenz Hund, der, bellt zwei Merkmale besitzen denselben Wert, dargestellt durch nummerierte Kästchen der Wert wird nicht von einem Merkmal zum anderen kopiert, sondern die Merkmale teilen sich denselben Wert 12

13 Koreferenz Durch die Koreferenz wird erzwungen, dass Werte der KGR bei Subjekt und Prädikat identisch sind. 13

14 Koreferenz im Graphen Merkmalsstrukturen können als gerichtete Graphen dargestellt werden.! Koreferenz: Zwischen Merkmalsstrukturen mit korefenten Werten und solchen mit zufällig gleichen Werten muss unterschieden werden. 14

15 Subsumption Eine Merkmalsstruktur S 1 subsumiert eine Merkmalsstruktur S 2, wenn in S 2 mindestens die Information aus S 1 enthalten ist (die allgemeinere Merkmalsstruktur subsumiert die spezifischere)! Greift nicht für unterschiedliche aber kombinierbare Informationen 15

16 Unifikation Vereinigung der Information aus zwei Merkmalstrukturen in einer 16

17 Unifikation kann nur in eine Richtung verlaufen (monotone Operation): durch Unifikation kann Information nur hinzugefügt werden Reihenfolge der Merkmalsstrukturen, die unifiziert werden, spielt keine Rolle Lücken in partiellen Beschreibungen werden im Verlauf der Unifikation gefüllt 17

18 Generalized Phrase Structure Grammar Generative Grammatiktheorie aus der Familie der Unifikationsgrammatiken Grammatikmodell ohne Transformationen und mit einer einzigen Repräsentationsebene Die syntaktische Repräsentation erfolgt in Form eines Phrasenstrukturbaumes, syntaktische Kategorien in Form partiell spezifizierter Merkmalsstrukturen die Merkmalsstruktur einer syntaktischen Kategorie muss bestimmten Regeln folgen: Feature Coocurrence Restrictions (Kombinationsbeschränkungen) Feature Specification Defaults (Standardspezifikationen) 18

19 Phrasenstrukturregeln (vgl. Folie 29 in Grammatikform1.pdf, Ersetzungsregeln der Form S NP + VP) beschreiben zwei Relationen: a) Unmittelbare Dominanz (immediate dominance): die Mutterkategorie S dominiert unmittelbar die Tochterkategorien NP, VP b) Lineare Präzedenz (linear precedence): besteht zwischen den Tochter-Kategorien NP und VP, Permutation ist ausgeschlossen, d.h.! NP + VP VP + NP ist verboten (jeder Phrasenstrukturregel muss eine Abzweigung im Strukturbaum entsprechen) 19

20 Immediate Dominance (ID) ID-Regeln in GPSG-Grammatiken sind ähnlich den traditionellen kontextfreien Phrasenstrukturregeln, aber die Elemente der rechten Seite sind nicht geordnet (Notation durch Komma): NP DET, N NP N, DET ist identisch mit 20

21 Linear Precedence (LP)-Statements Ein LP-Statement, das festlegt, dass im Deutschen Nomina den Determinierern nachfolgen, hätte die Form: 21

22 ID & LP Im Gegensatz zur herkömmlichen Phrasenstrukturgrammatik werden Unmittelbare Dominanz und Lineare Präzedenz in GPSG- Grammatiken durch verschiedene Regeltypen beschrieben dieses sogenannte ID/LP-Format bildet die Basis der GPSG-Grammatiken der Geltungsbereich der LP-Statements umfasst die gesamte ID-Regelmenge, hier also alle weiteren ID-Regeln, in denen DET und N vorkommen 22

23 Head-Driven Phrase Structure Grammar (HPSG) typisierte Merkmalsstrukturen stark lexikalisiert, d.h. Lexikon enthält einen grossen Teil der syntaktischen Information head feature principle 23

24 Typisierte Merkmalsstrukturen Aufgrund gemeinsamer Merkmale können linguistische Objekte in Kategorien eingeteilt werden, diese Einteilung wird durch Typen abgebildet. Die Angemessenheitsfunktion app (appropriateness) legt fest, welche Merkmale einem Typen zukommen und welche Werte diese Merkmale annehmen dürfen 24

25 Typisierte Merkmalsstrukturen Beispiel: Typ kongruenz Strukturen dieses Typs sollen die Merkmale NUM, GEN und KAS besitzen, die die angegebenen Werte und sonst keine annehmen können app(kongruenz, NUM) = {SG, PL} app(kongruenz, GEN) = {MASK, FEM, NEUT} app(kongruenz, KAS) = {NOM; GEN, DAT; AKK} 25

26 Typisierte Merkmalstrukturen Jeder innere Knoten entspricht einem komplexen Typen, jeder Endknoten einem atomaren Typen. 26

27 Typisierte Merkmalstrukturen eine Merkmalsstruktur darf weniger Merkmale haben, als ihr Typ verlangt (Unterspezifikation) durch die Festlegung des Typen ist erkennbar, ob Unterspezifikation vorliegt (d.h. durch Unifikation können noch fehlende Merkmale hinzukommen) 27

28 Lexikalisierte Grammatik hohe Komplexität und Redundanz daher: Anordung der Typen in einer Vererbungshierarchie (Subsumtionshierarchie aus Typen) Subtypen erben die Merkmale ihrer Supertypen z.b. bei dekliniert (s. Folie 29) besitzt KGR als Werte die Merkmale KAS, GEN und NUM, der Typ Pronomen erbt diese drei Merkmale (und fügt noch ein Merkmal PERS hinzu) 28

29 Typhierarchie 29

30 Head Feature Principle Hauptkategorien: Verb (V), Nomen (N), Adjektiv (A) und Präposition (P), alle anderen sind Nebenkategorien. Die Hauptkategorien bilden den lexikalischen Kopf einer Phrase. [+ V] [- V] [+ N] [-N] A V N P 30

31 Head Feature Principle Köpfe sind obligatorischer Bestandteil einer Phrase die relevanten Merkmale einer Phrase werden vom Kopf determiniert z.b. ist der Kopf einer Verbalphrase das Verb, Merkmale wie Numerus und Person werden vom Verb definiert. 31

32 Head Feature Principle Der Hund bellt. Der Lexikoneintrag des Wortes bellt stellt die Kopfinformation bereit, dass es sich um ein Verb im Präsens handelt. der Wert des HEAD-Attributs ist damit vom Typ verb und könnte z.b. das Attribut TEMP mit Wert pres enthalten. 32

33 Head Feature Principle 33

34 Legende PHON: Informationen über die phonologische Struktur des durch die Merkmalsstruktur beschriebenen sprachlichen Ausdrucks SYNSEM: syntaktische und semantische Eigenschaften LOCAL: Kontext CAT: Kategorie, syntaktische Information HEAD: Kopf DTRS: Daughters, Struktur der Teilkonstituenten HEAD-DTRS: Struktur der Kopfkonstituente COMP-DTRS: Struktur der Komplemente 34

35 Quellen Bresnan, J., ed, (1982) The Mental Representation of Grammatical Relations, Cambridge, MA:MIT Press. Bussmann, Hadumod (2002) Lexikon der Spradchwissenschaft. Stuttgart:Kröner. Gazdar, G., Klein, E., Pullum, G. & Sag, I. (1985) Generalized Phrase Structure Grammar, Oxford:Blackwell.. Klabunde, Ralf et al., ed, (2004) Computerlinguistik und Sprachtechnologie. Eine Eine Einführung. Heidelberg:Spektrum, hier insbesondere Kolb, Peter, Graphentheorie und Merkmalsstrukturen, pp Pollard, Carl & Sag, Ivan (1994) Head-Driven Phrase Structure Grammar, Chicago: University of Chicago Press. Shieber, Stuart (1986) An Introduction to Unification-Based Approaches to Grammar, Standford, CA:CSLI Lecture Notes. 35

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