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文檔簡介
2024-2-51
人工智慧與機(jī)器翻譯2024-2-52
本章將使同學(xué)們對什麼是人工智慧與機(jī)器翻譯有一個(gè)初步瞭解,同時(shí)也介紹智能軟體和常規(guī)軟體之間的差別。
第一章總論2024-2-53
一般認(rèn)為,人工智慧是電腦科學(xué)的一個(gè)分支,任務(wù)旨在模擬人類行為和認(rèn)知過程。而自然語言處理和理解又是人工智慧的一個(gè)分支,機(jī)器翻譯又是自然語言理解和處理的一個(gè)分支。鑒於這種關(guān)係,有必要在這一章中簡介人工智慧的情況。1.1人工智慧簡介2024-2-54電腦和人腦兩者的物質(zhì)結(jié)構(gòu)大不一樣,一個(gè)是無生命的機(jī)器,一個(gè)是由一千億神經(jīng)元組成的活生生的活體。但是,電腦軟體所表現(xiàn)出的功能和人的認(rèn)知過程卻是類同的。即兩者的工作原理一致,都是資訊加工系統(tǒng):輸人資訊、進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)記憶、作出決策和輸出結(jié)果。由於電腦和人的認(rèn)知過程在資訊加工原理上一致,因此可以把電腦當(dāng)成實(shí)驗(yàn)工具,模擬人的認(rèn)知活動(dòng)。2024-2-55電腦能否智能,在電腦發(fā)展的初期就提出來了。圖靈在他於1950年發(fā)表的一篇論文“電腦與智能”中,回答了這個(gè)問題。在這篇論文中,他設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn),後來成為著名的圖靈試驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)說明,人們可以通過編制程式使電腦體現(xiàn)出某種智能。幾乎在同時(shí).香農(nóng)也指出了與電腦下象棋的可能,後來得以實(shí)現(xiàn)。2024-2-56人工智慧技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了曲折的過程。開始,研究者們認(rèn)為:人工智慧作為一門科學(xué),也應(yīng)該象數(shù)學(xué),物理學(xué)等學(xué)科那樣能夠發(fā)現(xiàn)一些普遍的定律,把這些定律同強(qiáng)有力的電腦結(jié)合起來應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中就可以產(chǎn)生不可估價(jià)的成效。2024-2-57因此,許多研究者致力於人類思維普遍規(guī)律的探索。人工智慧進(jìn)入了推理方法和問題求解模型的一般性研究。這一階段,的確發(fā)現(xiàn)了一些通用問題求解技術(shù)和各種搜索策略。2024-2-58然而,現(xiàn)實(shí)世界是複雜的,問題是多種多樣的。隨著研究過程的經(jīng)驗(yàn)積累,研究者們逐漸認(rèn)識(shí)到:人們在探索自然界的長期實(shí)踐中所形成的解決問題的方法和手段因事,甚至因人而變化,所以,試圖找出一種或幾種通用的問題表示方法和處理過程去描述人類一切智能行為的想法,不說根本不可能,至少也是不現(xiàn)實(shí)的。2024-2-59智能技術(shù)能取得今天的成績,是一個(gè)從特殊到一般,從一般到特殊相輔相承的過程。即不斷從模擬特殊問題求解的智能行為開始,然後從中抽取一般規(guī)律性問題,使研究推向深人。然而,由於人的智能是多種能力的綜合,在處理不同問題時(shí),又顯示出各自獨(dú)有的特性,所以設(shè)計(jì)具體問題時(shí)又必須一般到特殊。2024-2-510今天,智能技術(shù)已無孔不入,在電腦應(yīng)用中發(fā)揮著巨大的作用。但對此我們必須保持清醒的認(rèn)識(shí),因?yàn)榧词故且涯軐?shí)用引起很多行業(yè)興趣的專家系統(tǒng),認(rèn)真從人工智慧角度看,其中的技術(shù)並不十分高;一些自然語言理解系統(tǒng),經(jīng)歷數(shù)年攻關(guān)、目前仍沒有原則性突破。2024-2-511電腦並不等於人腦,人類至今不僅對哺乳動(dòng)物,魚類,甚至對與人類進(jìn)化過程相差數(shù)億年的最低級動(dòng)物(如水螅)的神經(jīng)機(jī)制都搞不清楚,要搞清人腦機(jī)制為時(shí)遙遠(yuǎn)。2024-2-512這並不是否認(rèn)智能技術(shù),雖然我們不能造出象人一樣思維的電腦,卻有可能用電腦模擬人的某些思維過程,解決一些複雜的問題。例如,雖然對鳥類飛行的神經(jīng)機(jī)制至今也沒有搞清楚,但人類根據(jù)鳥飛行的空氣動(dòng)力學(xué)原理造出的飛機(jī)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了鳥類飛行的能力。2024-2-513類似的,雖然我們不能精確地瞭解人類思維的神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)機(jī)制,但我們根據(jù)人類解決問題的外部啟發(fā)式特徵設(shè)計(jì)的系統(tǒng)卻可以在一定範(fàn)圍內(nèi)和一定程度上解決只有人類才能解決的困難問題。2024-2-514一個(gè)智能軟體系統(tǒng)也是一個(gè)電腦程式,因此,它同通常軟體系統(tǒng)在程式的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面有許多共同的特徵。如一個(gè)智能系統(tǒng)的開發(fā),也需要進(jìn)行相應(yīng)的分析、設(shè)計(jì)、編寫、調(diào)試、維護(hù)等階段,各個(gè)階段也會(huì)用到與通常程式開發(fā)相同的一些技術(shù)和手段。但另一方面,智能軟體系統(tǒng)又是一個(gè)智能程式。它能體現(xiàn)出與通常程式所不同的一些特色和通常程式所沒有達(dá)到的許多優(yōu)良特性。1.1.1通常軟體系統(tǒng)和智能軟體系統(tǒng)2024-2-515但另一方面,智能軟體系統(tǒng)又是一個(gè)智能程式。它能體現(xiàn)出與通常程式所不同的一些特色和通常程式所沒有達(dá)到的許多優(yōu)良特性。2024-2-516眾所周知,電腦早期應(yīng)用主要集中在科學(xué)計(jì)算和日常事務(wù)性工作數(shù)據(jù)處理。為使電腦實(shí)現(xiàn)一個(gè)確定範(fàn)圍的問題求解,程式設(shè)計(jì)人員需要對問題進(jìn)行深入細(xì)緻的研究,設(shè)計(jì)出一種逐步循進(jìn)的求解步驟,稱為演算法。2024-2-517把演算法的每一步驟用特定的程式設(shè)計(jì)語言翻譯成程式輸入電腦。電腦再按照程式所描述的步驟針對具體問題輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行操作、求解。這種完全基於確定的演算法的程式設(shè)計(jì)方法稱之為通常方式的程式設(shè)計(jì)。2024-2-518⒈
通用性,演算法應(yīng)能求解問範(fàn)圍內(nèi)的全部問題,而不是只能解決其中的某些特殊問題。⒉確定性,演算法中的問題求解狀態(tài),求解步驟應(yīng)該是精確的、唯一的,並且可以被機(jī)械執(zhí)行。⒊有效性,問題範(fàn)圍內(nèi)的任何具體問題代入演算法後,都可以經(jīng)過有限步驟,達(dá)到所期望的結(jié)果。演算法具有三個(gè)重要性質(zhì)2024-2-519然而,由於現(xiàn)實(shí)世界的複雜性,一方面,還存在大量的人類尚未充分認(rèn)識(shí)的問題,科技人員目前尚不可能找到有效的演算法;另一方面,有許多類型的問題,經(jīng)過了嚴(yán)謹(jǐn)證明,不存在求解這類問題的演算法;還有,對某些類型的問題,即使存在演算法,也不可能付諸實(shí)現(xiàn),因?yàn)橐粋€(gè)演算法的執(zhí)行要受到時(shí)間和空間複雜性的限制,,有可能這類問題的解需要幾百小時(shí)、幾千小時(shí)、甚至幾千年以上。2024-2-520與通常程式設(shè)計(jì)相比,智能程式不是單純的依靠演算法,它結(jié)合了演算法和啟發(fā)方式。什麼是啟發(fā)方式?筆者認(rèn)為,它是—些簡化問題的法則,經(jīng)驗(yàn)公式。從某種角度看,它仍然可能是演算法,但卻是特殊的演算法。2024-2-521使用啟發(fā)式往往具有試探性,成功使人進(jìn)入捷徑,但這些解還需要人們判斷其合理程度,不成功將更換啟發(fā)方式,直至最後也失敗說明法則不夠或者問題無解。2024-2-522⒈局部性:可能僅適用那些被認(rèn)為合理的常見的問題⒉試探性:通常程式要求問題求解是精確的、唯一的,不允許出錯(cuò),而智能程式求解可以更換方法,當(dāng)這個(gè)方法失敗時(shí),允許更換其他方法;⒊針對性:智能程式求解一些問題的特殊規(guī)律是有針對性的,甚至是不精確的,它們經(jīng)不起或者未經(jīng)過嚴(yán)格的理論證明。智能程式與通常程式相比的三個(gè)相對性質(zhì):2024-2-523⒈智能軟體分三級層次加以組織①數(shù)據(jù)級:與通常軟體一樣,不過智能軟體的資料庫結(jié)構(gòu)可能更複雜;②知識(shí)庫級:智能軟體特有,存儲(chǔ)法則和經(jīng)驗(yàn)公式等的表達(dá);③控制級:求解策略和推理模式通常軟體只有數(shù)據(jù)級和程式級兩級結(jié)構(gòu)。從研製智能軟體和通常軟體的角度看差異:2024-2-524⒉通常軟體系統(tǒng)以數(shù)據(jù)為處理對象;而智能軟體系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)符號(hào)處理。這是所有智能軟體系統(tǒng)與通常軟體系統(tǒng)區(qū)別的一個(gè)重要特徵。⒊智能軟體系統(tǒng)可在非編程狀態(tài)下不斷擴(kuò)充和完善知識(shí)庫,進(jìn)而不斷改善系統(tǒng)性能的能力,即自學(xué)習(xí)能力。⒋智能軟體系統(tǒng)的解釋機(jī)制運(yùn)用知識(shí)庫中被求解過程使知識(shí)和產(chǎn)生的各種中間結(jié)果,能回答用戶的提問,給出求解過程的推理路徑顯示。這種解釋機(jī)制提供了系統(tǒng)的一種透明介面,加強(qiáng)了用戶對系統(tǒng)的可接受性。
2024-2-525最後指出,既然智能軟體系統(tǒng)也是一個(gè)電腦程式,理論上講,可用任何語言編制程式:C語言行,PASCAL語言也行、甚至BASIC語言也行。為什麼人們常用LISP、PROLOG、0PS83等語言呢,主要在於這些語言更適宜智能軟體編程,處理符號(hào),規(guī)則等更為方便。也就是說,所用語言不同,構(gòu)造智能系統(tǒng)的難易程度也大不相同。2024-2-526
智能技術(shù)實(shí)施於軟體系統(tǒng)中有三個(gè)組成部分:知識(shí)表示,知識(shí)的推理,知識(shí)的獲取,現(xiàn)分別介紹。1.1.2智能技術(shù)實(shí)施的三個(gè)組成部分2024-2-5271.1.2.1知識(shí)表示
在通常程式中,知識(shí)庫級知識(shí)和控制級知識(shí)合二為一,都體現(xiàn)在程式設(shè)計(jì)過程中。智能技術(shù)對此是分開的,因而需要適當(dāng)?shù)姆椒ū硎局R(shí),以便存儲(chǔ)、檢索、運(yùn)用、增刪和修改。所謂知識(shí)表示,就是描述和組織知識(shí)的規(guī)則符號(hào),形式語言和網(wǎng)路圖等。其方法很多,我們僅介紹產(chǎn)生式規(guī)則表示。2024-2-528產(chǎn)生式規(guī)則可表示為:Ri:IF
RLSTHENRRS(i=1,2,…,N)
其中,Ri稱為規(guī)則集中第i條規(guī)則;RLS是第i條規(guī)則條件部分,可以是任何子句的邏輯組合:RRS是第i條規(guī)則的結(jié)論部分??梢允且粋€(gè)結(jié)論或操作,或者是多個(gè)結(jié)論或操作的與組合。2024-2-529請看下列—組規(guī)則表示例:R1:IF物體為綠顏色THEN它為農(nóng)產(chǎn)品R2:IF物體包裝在小容器內(nèi)THEN它為精美食物R3:IF物體為冷凍食物OR農(nóng)產(chǎn)品THEN它為易腐爛食物R4:IF物體重15磅AND為廉價(jià)物體AND不為易腐爛食物THEN它為常用食物R5:IF物體為易腐爛食物AND重15磅THEN它為火雞肉R6:IF物體重15磅AND為農(nóng)產(chǎn)品THEN它為西瓜
2024-2-5301.1.2.2知識(shí)推理
知識(shí)推理就是應(yīng)用知識(shí)求解問題。知識(shí)推理過程就是問題求解的過程。知識(shí)推理技術(shù)就是使問題從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移到目標(biāo)狀態(tài)的方法和途徑。知識(shí)推理的求解策略和推理模式作為控制級知識(shí)存儲(chǔ),需要時(shí),觸發(fā)它予以實(shí)施。2024-2-531上述一組規(guī)則的控制策略以演算法表示:①找出與規(guī)則條件部分所匹配的所有規(guī)則,並對它們標(biāo)注。②如果找出的規(guī)則不止一條,去掉結(jié)論部分會(huì)帶來重複符號(hào)的規(guī)則標(biāo)記。③如果不存在有標(biāo)記的規(guī)則,退出;否則,在有標(biāo)記的規(guī)則中選取序號(hào)最低(或僅有)的一條規(guī)則,執(zhí)行操作部分。④清除所有規(guī)則的標(biāo)記轉(zhuǎn)步驟①。2024-2-532設(shè)現(xiàn)有某物體特徵為:顏色為綠色,重量15磅,問題是這是什麼物體?推理步驟如下:第一步:僅找出規(guī)則R1(步驟①),步驟②不執(zhí)行;步驟③執(zhí)行R1的結(jié)論部分,標(biāo)注"農(nóng)產(chǎn)品",得出
S=(農(nóng)產(chǎn)品,綠色,重15磅)2024-2-533第二步:找出規(guī)則R1,R3和R6,因R1的結(jié)論部分,產(chǎn)生“農(nóng)產(chǎn)品”,導(dǎo)致S中符號(hào)“農(nóng)產(chǎn)品”重複,從而這條規(guī)則在步驟②中去掉;步驟③選擇R3並執(zhí)行,得出
S=(易腐爛食物,農(nóng)產(chǎn)品,綠色,重15磅)2024-2-534第三步:找出規(guī)則R1,R3,R5,R6:R1,R3在步驟②中被去掉;步驟③選擇R5並執(zhí)行,得出:
S=(火雞,易腐爛食物,農(nóng)產(chǎn)品,綠色,重15磅)第四步:仍找出規(guī)則R1,R3,R5,R6;R1,R3,R5在步驟②中被去掉,步驟③中僅有R6被執(zhí)行,得出:S=(西瓜,火雞,易腐爛食物,衣產(chǎn)品,綠色,重15磅)2024-2-535第五步:仍找出規(guī)則R1,R3,R5,R6,但它們在步驟②中全部被去掉;從而在步驟③推理機(jī)退出而結(jié)束。第四週期得出的S為問題求解的最終上下文。如果我們把問題的解定義為上下文中最前次序的結(jié)論,則上述推理過程就給出了正確的解---西瓜。2024-2-5361.1.2.3知識(shí)獲取
知識(shí)獲取是智能系統(tǒng)的基本技術(shù)之—,也是主要問題之一。知識(shí)獲取和知識(shí)表達(dá)是知識(shí)推理的前提條件,通過知識(shí)表達(dá),將所獲取的知識(shí),存儲(chǔ)在知識(shí)庫中,才能利用知識(shí)進(jìn)行推理,求解問題。因此,知識(shí)獲取是設(shè)計(jì)智能系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。2024-2-537(1)狹義知識(shí)獲取,指人們通過系統(tǒng)設(shè)計(jì),程式編制和人—機(jī)交互,使機(jī)器獲取知識(shí)。換句話說,就是通過人工移植的方法,將人們的知識(shí)存儲(chǔ)到機(jī)器中去。因此,狹義知識(shí)獲取也可稱為人工知識(shí)獲取。知識(shí)獲取有兩種方式:2024-2-538
(2)廣義知識(shí)獲取,指機(jī)器自動(dòng)或半自動(dòng)地獲取知識(shí)。比如,在系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行過程中,通過機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行知識(shí)積累,或者,通過機(jī)器感知直接從外部環(huán)境獲取知識(shí),對知識(shí)庫進(jìn)行增刪,修改,擴(kuò)充和更新。廣義知識(shí)獲取是一個(gè)正在探索,國內(nèi)外研究都很活躍的領(lǐng)域,取得了一定的成績,但還有更多的技術(shù)問題有待解決。2024-2-539最後的說明:
人工智慧涉及的技術(shù)非常多,非常廣泛,考慮到本科教育的實(shí)踐環(huán)節(jié),我們選擇人工智慧的一個(gè)分支機(jī)器翻譯作為教學(xué)的主幹。當(dāng)然,我們也會(huì)介紹相關(guān)的重要技術(shù)。2024-2-540
1.2.1概述
機(jī)器翻譯是人工智慧研究的一個(gè)分支,是用電腦代替人做翻譯工作,這裏特指筆譯,口譯問題本書不討論。那麼什麼是翻譯呢?翻譯是把一種自然語言記述的運(yùn)算式(單語、短語、機(jī)器翻譯是人工智慧研究的一個(gè)分支,是用電腦句子、單詞標(biāo)記符)變換為用另—種自然語言記述的運(yùn)算式。1.2機(jī)器翻譯概述2024-2-541
自然語言的機(jī)器翻譯目前一般以句子為翻譯單位。句子又分為句、短語、詞三個(gè)層次。分析階段一般分為詞法分析、句法分析、語義分析、語境分析、語用分析等,其中以詞法分析和句法分析為主。1.1.2機(jī)器翻譯常用的處理技術(shù)2024-2-542同樣是翻譯,卻有不同的水準(zhǔn)。最基本的是把原文的單詞與句法結(jié)構(gòu)映射到譯文相對應(yīng)的單詞與句法結(jié)構(gòu)。人做翻譯工作的必要條件是懂得兩種語言。一般情況下,有一種語言是其母語,另一種是外語.因而工作的難點(diǎn)在外語上,需要記外語單詞,學(xué)外語語法。2024-2-543人能記住的單詞與語法規(guī)則總是有限的,翻譯時(shí)免不了要查詞典或參考書。還應(yīng)當(dāng)注意到,人在翻譯時(shí)會(huì)自覺或不自覺地運(yùn)用自已頭腦中所有的關(guān)於客觀世界的各種各樣的知識(shí),而人的知識(shí)又是可以不斷積累與更新的.因此,高水準(zhǔn)的翻譯人是可以達(dá)到的。2024-2-544當(dāng)然,不是人人都能達(dá)到最高境界,正確認(rèn)識(shí)人的知識(shí)在翻譯過程中的作用正是把握機(jī)器翻譯能做到什麼程度以及做不到什麼程度的關(guān)鍵。2024-2-545顯然,電腦系統(tǒng)能夠翻譯的必要條件也是要能“懂得”兩種語言,而且,這兩種語言對於電腦系統(tǒng)來說都是“外語”。不難想像,機(jī)器翻譯是很難、很難的研究課題,通觀當(dāng)今世界上現(xiàn)有的機(jī)器翻譯系統(tǒng),大多數(shù)是建立在句法學(xué)的基礎(chǔ)上的,當(dāng)然也注意吸收語義學(xué)的研究成果,因此—般以句子為單位進(jìn)行翻譯。2024-2-546機(jī)器翻譯不可能達(dá)到人工翻譯的水準(zhǔn),因此,它的用途主要有:⒈進(jìn)行粗譯,經(jīng)過人工修改達(dá)到目標(biāo);⒉有低水準(zhǔn)的翻譯總比沒有翻譯好,可在譯文中發(fā)現(xiàn)所需要的東西。2024-2-547翻譯過程要盡可能多把源語言的意思、感覺和語言藝術(shù)傳遞給目標(biāo)語言,但是如果源語言中有的辭彙目標(biāo)語言中找不到,翻譯就只能近似的表達(dá)了。對於這種情況,機(jī)器翻譯不可能超過人。2024-2-548若把自然語言文本分成四種情況:⑴詩歌與文學(xué)作⑵法律檔與合同⑶科技文獻(xiàn)⑷文章題目和一般句子機(jī)器翻譯合適的處理對象是第⑶、第⑷類語言材料。2024-2-549⑴多學(xué)科合作⑵可計(jì)算性即能用電腦程式實(shí)現(xiàn)⑶難解性由於人類對語言的認(rèn)知過程還不清楚,所以電腦不可能達(dá)到人類對語言的熟知程度。機(jī)器翻譯的特點(diǎn):2024-2-550因此機(jī)器翻譯被稱為要在21世紀(jì)解決的科技難題之一。主要困難是自然語言在各層次上的歧義性,也稱二義性或多義性。機(jī)器翻譯的根本任務(wù)就要在處理過程中逐步消除這些歧義。⑷實(shí)用性儘管機(jī)器翻譯的研究存在巨大的困難,但人們卻對它抱有高希望。機(jī)器翻譯的特點(diǎn):2024-2-551(1)實(shí)踐方面的意義際間的合作與交流,語言的差異是一個(gè)非常嚴(yán)重的障礙。各行各業(yè)的人們面對大量他們不熟悉的語言的文擋資料,如果單純依靠人工翻譯,這些日益增加的待翻譯材料將是一種非常沉重的負(fù)擔(dān)。而機(jī)器翻譯可大幅度減輕這種負(fù)擔(dān)。機(jī)器翻譯有著重要的實(shí)踐意義和理論價(jià)值:2024-2-552(2)學(xué)術(shù)研究方面的意義機(jī)器翻譯對於瞭解人類語言和思維的基本機(jī)制,探討人工智慧技術(shù)有著重要的意義。(3)商業(yè)方面的意義機(jī)器翻譯廣泛的應(yīng)用前景有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。機(jī)器翻譯有著重要的實(shí)踐意義和理論價(jià)值:2024-2-553詞法分析有單詞切分(包括歧義切分)和單詞形態(tài)分析;還有專有名詞問題,如政府機(jī)構(gòu)名稱、地理名稱、公司名稱、人名、日期、專業(yè)頭銜等,若不能正確識(shí)別,就不會(huì)有正確的翻譯。2024-2-554句法分析任務(wù)是確定句子中每個(gè)詞的詞性(或稱詞類),確定詞與詞之間的關(guān)係以便構(gòu)成短語,確定短語之間的關(guān)係以便構(gòu)成更大的短語或者組成句子。2024-2-555多年句法分析認(rèn)識(shí)到:對於複雜真實(shí)句子來說,要一次性給出句子的完整分析是相當(dāng)困難的,而給出句子的某些基本分析或部分分析結(jié)果很恰當(dāng),這樣既可以提高整個(gè)句子分析的正確性,又對於某些應(yīng)用很有用處。所以當(dāng)前句法分析的一個(gè)熱點(diǎn)是注重真實(shí)句子的部分分析。其內(nèi)容包括名詞短語的確定、句子中部分或全部短語邊界的劃定等。2024-2-556語義分析就是解決句子中意義的不同或可不可能搭配,如下兩句:⑴Thefishwasboughtbythecook;魚是廚師買的⑵Thefishwasboughtbytheriver;魚是從河邊買的以上兩個(gè)句子結(jié)構(gòu)上完全相同,機(jī)器翻譯必須依靠語義分析來區(qū)分含義,“cook”是有生命的人,而“river”是無生命的地點(diǎn)。2024-2-557語境分析研究句子與句子間的關(guān)係,也就是上下文關(guān)係。例如兩個(gè)句子中某個(gè)代詞指代那一個(gè)名詞。語用分析研究源語言與目標(biāo)語言不同的文化背景,有典故的詞、句(成語)的翻譯,例:⑴Howareyou?不能譯成“你怎麼樣?”,只能譯成“你好!”⑵“指鹿為馬”不能譯成“callastagahorse”只能譯成“deliberatelymisrepresent”。2024-2-558居於機(jī)器翻譯系統(tǒng)核心地位的語言處理程式,包括原文的分析程式與譯文的生成程序。實(shí)際翻譯過程是利用從原文分析出的資訊生成與原文等價(jià)的譯文。2024-2-559翻譯在源語言和目標(biāo)語言辭彙級之間對應(yīng)情況有:⑴一對一,直接根據(jù)詞典譯文替換;⑵一對多,需要根據(jù)上下文選擇詞典給出的譯文之一。2024-2-560機(jī)器翻譯系統(tǒng)的基礎(chǔ)是詞典與語法。這裏所說的詞典同通常的書本形式的詞典不同,它是存放在電腦系統(tǒng)中的供語言處理程式使用的電子詞典,它記述了構(gòu)成句子的詞所具有的各種有關(guān)詞法、語法、語義的性質(zhì),其中當(dāng)然包括兩種語言的對譯關(guān)係。2024-2-561為了實(shí)際運(yùn)行機(jī)器翻譯系統(tǒng),在使用者與系統(tǒng)之間必須有一種友好的人機(jī)介面,使得原文與譯文能夠方便地輸入與輸出。2024-2-562總之,機(jī)器翻譯是一種高技術(shù),它綜合運(yùn)用了電腦科學(xué)、語言學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等多學(xué)科的技術(shù)成就。機(jī)器翻譯的理論與技術(shù)還在不斷發(fā)展之中,機(jī)器翻譯系統(tǒng)在社會(huì)生活中的價(jià)值將會(huì)日益顯現(xiàn)出來。2024-2-563可以用下式高度抽象地描述機(jī)器翻譯原理,ΦL1———L2
這裏L1,L2分別代表原語言,目標(biāo)語言中的所有運(yùn)算式的集合,Φ是一種演算法;它能確定L1中任一個(gè)運(yùn)算式與L2中的某個(gè)運(yùn)算式之間的等價(jià)對應(yīng)關(guān)係。1.2.3機(jī)器翻譯的過程2024-2-564顯然,如果這祥的Φ存在並且能夠把它構(gòu)造出來,機(jī)器翻譯的問題也就迎刃而解了,可惜的是,無論在理論上還是在實(shí)踐上都還沒能找到這樣的Φ,實(shí)際上,由於Ll,L2都是無限集,在只有有限資源(計(jì)算速度、存儲(chǔ)容量等)的電腦系統(tǒng)中,這樣的Φ是不存在的。因此,從工程實(shí)現(xiàn)的角度,只能對Ll,L2加以限制,並給出Φ的近似描述。2024-2-565Φ的最直觀的描述是枚舉。在電腦系統(tǒng)中建立一部詞典即資料庫檔,它的每個(gè)記錄只要包含英語與對應(yīng)的漢語這樣兩個(gè)字段就夠了。例如
beautiful------美麗
pretty------可愛的
flowe------花
very------很
garden------花園
Goodmorning------早晨好
girl------姑娘2024-2-566如果要翻譯的東西有限,機(jī)器的存儲(chǔ)又足夠,這種辦法是再恰當(dāng)不過的了,會(huì)翻譯得又準(zhǔn)確又迅速。不過這種辦法對於變化多端的語句的翻譯是沒有實(shí)用價(jià)值的。因?yàn)榧词褂邢薅鄦卧~也能組合出無窮多個(gè)不同的語句。2024-2-567例如,由上述詞典中的7個(gè)單詞至少可以組合出24種不同的短語,pettygirl;beautifulgirl,verybeautiful,veryprettyflower……
都是這樣的短語。2024-2-568將這麼多短語全部存入機(jī)器顯然太笨拙了,實(shí)際上也是不必要的。詞典中只要存入基本的7個(gè)單詞就夠了,另外把英語與漢語中都有的“名詞可以受形容詞修飾”、“形容詞可以受副詞修飾”這樣的語法知識(shí)以下列規(guī)則的形式存入電腦。2024-2-569電腦程式參照這些規(guī)則,通過查英漢詞典,得到相應(yīng)的漢語詞,就可以合成相應(yīng)的漢語短語,即“可愛的姑娘”,“美麗的姑娘”,“美麗的”,“很可愛的花”……。2024-2-570自然語言的句子是由單詞連接而成的,但是句子不僅僅是單詞的線性序列,句於是有著層次結(jié)構(gòu)的。例如,句子是由“名詞短語”後接“動(dòng)詞短語”組成的,而名詞短語又是由名詞或形容詞後接名詞組成的,動(dòng)詞短語是由不及物動(dòng)詞或及物動(dòng)詞後接名詞短語組成的。2024-2-571顯然,同一種語言內(nèi)部存在不同的句子結(jié)構(gòu)。不同的語言之間,表達(dá)等價(jià)意義的句子的結(jié)構(gòu)可能相同,也可能不同。在翻譯的時(shí)候,通常的做法就是按照句子結(jié)構(gòu)的本來面貌把原語言的一個(gè)句子分解成較小的構(gòu)成要素,如短語。再將較小的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分解成更小的構(gòu)成要素,直到基本的構(gòu)成要素。這樣便得到了關(guān)於原文句子的結(jié)構(gòu)。2024-2-572所謂基本的構(gòu)成要素就是那些登錄在詞典中的專案,單詞顯然屬於這樣的基本構(gòu)成要素。這時(shí)通過查詞典就可以得到在意義上等價(jià)的目標(biāo)語言基本構(gòu)成要素,於是參照原文的句子結(jié)構(gòu)以至語義就可以選定目標(biāo)語言的對應(yīng)的句子結(jié)構(gòu),用目標(biāo)語言的基本構(gòu)成要素逐步生成較大的結(jié)構(gòu)、更大的結(jié)構(gòu)直至完整的句子。2024-2-573以上所述的要素合成原理是當(dāng)代機(jī)器翻譯的最基本的原理。雖然說這個(gè)原理是不難理解的,但要將它付諸實(shí)施,就會(huì)碰到許多棘手的難題。首先碰到的一個(gè)問題是如何選取基本的構(gòu)成要素,單詞是基本構(gòu)成要素,但僅僅將單詞作為基本構(gòu)成要素是不可能得到較好的譯文的。2024-2-574請看下例:
Goodmorning.Howdoyoudo?
Hereisacupofteaforyou.如果詞典僅登錄單詞,並假定系統(tǒng)中的語法規(guī)則是完備的,處理程式是正確的,以上各句也只會(huì)被分別譯成以下的漢語句子:
好的早晨。你怎樣做?這裏有一杯為了你的茶。2024-2-575中國人看了會(huì)莫名其妙吧?因此,通常也要把一些固定片語作為基本構(gòu)成要素。但是這個(gè)口子一開,猶如洪水決堤,即使當(dāng)代電腦的海存也難以包容。因此,對超越單詞的基本構(gòu)成要素必須加以限制,機(jī)器翻譯還是要回到要素合成原理上。2024-2-576即使將“Goodmorning”這樣的固定片語吸收到詞典中,也不能解決所有的翻譯問題,因?yàn)榉g需要根據(jù)具體的語言環(huán)境選擇恰當(dāng)?shù)哪繕?biāo)語言的表達(dá)方式。例如,朋友之間問好,將“Goodmorning”譯成“你早”是恰當(dāng)?shù)摹?024-2-577但如果是晚輩問候長輩或下級問候上級,最好譯成“您早”。一種取巧的辦法是不分“你”和“您”,而含混地譯式“早晨好”。但英美人在上午11點(diǎn)見面仍可以說“Goodmorning”,如果在此場景中仍譯成“早晨好”,中國人又會(huì)覺得彆扭了。2024-2-578由此可見,好的翻譯決不是僅靠要素合成原理就能實(shí)現(xiàn)的。不過,這麼多複雜而又微妙的問題不是眼下立刻能夠解決的?,F(xiàn)在的機(jī)器翻譯系統(tǒng)主要用於翻譯科學(xué)論文等客觀記述事實(shí)的、不帶感情色彩的文章,因而可以認(rèn)為要素合成原理是適用的。2024-2-579句子是表達(dá)一個(gè)完整意思的語言單位?,F(xiàn)在的機(jī)器翻譯系統(tǒng)基本上是一句對一句地進(jìn)行翻譯的,由於機(jī)器翻譯依據(jù)的是要素合成原理,因此就有必要研究如何把原文的句子分解成基本構(gòu)成要素(簡稱原文分析)以及如何根據(jù)基本構(gòu)成要素結(jié)合成譯文的句子(簡稱譯文生成)。為了開發(fā)一個(gè)好的機(jī)器翻譯系統(tǒng),原文分析與譯文生成都有很多的問題需要深人研究,不過,分析似乎處於更重要的地位。1.2.4句子的剖析與翻譯2024-2-580分析與生成都要依據(jù)某種語言理論去進(jìn)行,計(jì)算語言學(xué)為適應(yīng)機(jī)器翻譯等自然語言處理技術(shù)的需要發(fā)展了一系列新的語言理論,如上下文無關(guān)短語結(jié)構(gòu)語法、擴(kuò)充轉(zhuǎn)移網(wǎng)路、格語法、廣義短語結(jié)構(gòu)語法、辭彙功能語法、功能合一語法等。2024-2-581我們不打算系統(tǒng)介紹這些語法理論及其在分析生成中的應(yīng)用,而只選用這些語法以及傳統(tǒng)語法中的一些基本概念與規(guī)則,用以闡述原文分析的方法步驟。2024-2-582請考察下麵的英語句子及一些語法公式:
Ilikearedapple(1)
句子→代詞十動(dòng)詞十名詞短語(2)
名詞短語→冠詞十名詞(3)
名詞短語→冠詞十形容詞十名詞(4)2024-2-583與(1)類似的句子的結(jié)構(gòu)都可以用規(guī)則(2)和(4)加以解釋。當(dāng)然為了覆蓋英語的各種各樣的句型,僅有規(guī)則(2)~(4)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,但是這樣的規(guī)則畢競有限,數(shù)量可以控制。採用這種辦法實(shí)現(xiàn)了利用有限的規(guī)則組合無窮多的英語句子。2024-2-584機(jī)器翻譯系統(tǒng)不可能在任意的英語句子與漢語句子之間建立一一對應(yīng)的關(guān)係,但是可以在反映英語句子結(jié)構(gòu)的語法公式與反映漢語句子結(jié)構(gòu)的語法公式之間建立對應(yīng)關(guān)係,就(2),(4)而言則有:2024-2-585(英)名詞十動(dòng)詞十名詞短語對應(yīng)(漢)名詞十動(dòng)詞十名詞短語(5)(英)冠詞十形容詞十名詞對應(yīng)(漢)數(shù)量詞十形容詞十名詞(6)(5),(6)表示了英語與漢語某些句法結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)係。2024-2-586除了英語的冠詞要替換為漢語的數(shù)量詞外,兩者之間幾乎沒有什麼區(qū)別,因而兩種語言之間句法結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的必要性表現(xiàn)得不明顯。但這裏只涉及到肯定陳述句及名詞短語的一部分結(jié)構(gòu)。如果考慮到疑問句、否定句、被動(dòng)句等等,情況就不—樣了。2024-2-587依據(jù)英漢句法結(jié)構(gòu)對應(yīng)關(guān)係(5),(6)就可以將英語句子(1)翻譯成漢語,得到的漢語句子是:我喜歡一個(gè)紅蘋果。(7)
如果考慮到漢語名詞前的數(shù)量詞“一個(gè)”在不強(qiáng)調(diào)數(shù)量的情況下是可以省略的,而在(7)中,“紅蘋果”只是“喜歡”的一般對象,“一個(gè)”應(yīng)該省去,於是有:
我喜歡紅蘋果2024-2-588從這個(gè)簡單的例子可以看出剖析一個(gè)句子的結(jié)構(gòu)在翻譯中所起的關(guān)鍵作用,同時(shí)也可以看到,為了生成一個(gè)合格的譯文句子,還需要給電腦配備足夠多的語言知識(shí)與客觀世界知識(shí)。眾所周知,英語有以下5個(gè)基本句型:S十VS+V+C
S十V十OS十V十O十CS十V十O1十O22024-2-589這裏S,V,O,C分別代表主語,謂語動(dòng)詞,賓語,補(bǔ)語,O1,O2則分別表示間接賓語與直接賓語。只要對英語的這5個(gè)基本句型分別給出對應(yīng)的漢語句型,就成為英語基本句型到漢語的轉(zhuǎn)換規(guī)則。2024-2-590如果能夠識(shí)別一個(gè)英語句子屬於哪一個(gè)基本句型(顯然,電腦關(guān)於其操作對象即符號(hào)或數(shù)據(jù)的異同的邏輯判斷能力在這裏大有用武之地,這也就是通常所說的模式匹配),根據(jù)英語漢語之間句法結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換規(guī)則,就能把給定的英語句子翻譯成漢語。2024-2-591如可把下句:Shetoldmeaveryinterestingstory識(shí)別為S+V+O1+O2的句型(其中O1為me,O2為averyinterestingstory),則根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則,不難把它翻譯為:她給我講了一個(gè)很有趣的故事。2024-2-592當(dāng)然,實(shí)際的英語句子要複雜得多,並不都這麼容易處理。識(shí)別一個(gè)英語句子的謂語動(dòng)詞是關(guān)鍵,圍繞謂語動(dòng)詞的是作為S,O,C的各個(gè)名詞短語。2024-2-593而英語的名詞短語又有複雜的結(jié)構(gòu):(英語)名詞短語→名詞
→人稱代詞
→冠詞十名詞
→冠詞十形容詞十名詞
→副詞十形容詞十名詞
→名詞十介詞十名詞
→名詞十關(guān)係代詞十句子
→……2024-2-594英語的句子中包含名詞短語,而從上面的最後一個(gè)公式可以後出,名詞短語中又可以包含句子,因此剖析英語句法結(jié)構(gòu)的程式必須要有處理這種複雜的遞歸結(jié)構(gòu)的能力。2024-2-595通過以上介紹,可以歸納機(jī)器翻譯的通常方法要點(diǎn)如下:首先通過剖析確立原語言句子的語法(或語義)結(jié)構(gòu),將原語言的基本構(gòu)成要素譯成目標(biāo)語言的基本構(gòu)成要素,根據(jù)兩種語言間的句子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換規(guī)則,可以由原語言的句子結(jié)構(gòu)找到目標(biāo)語言的適當(dāng)?shù)木渥咏Y(jié)構(gòu),按照這個(gè)結(jié)構(gòu)就可以將目標(biāo)語言的基本構(gòu)成要素組合成句子。2024-2-596
下麵給出包括輸入原文及輸出譯文在內(nèi)的常規(guī)機(jī)器翻譯的全過程。簡要地解釋一下各個(gè)步驟。雖然某些步驟是純技術(shù)性的,但它們對—個(gè)實(shí)用的機(jī)器翻譯系統(tǒng)也是不可缺乏的。1.2.5機(jī)器翻譯的常規(guī)步驟2024-2-597
[1]原文輸入輸入原文的方法多種多樣,最常規(guī)的是鍵盤輸人。不過大量輸入原文也並不是—件輕而易舉的事。由中國操作員錄人某些語種更會(huì)感到困難。因此,要考慮文字識(shí)別等先進(jìn)的輸入手段。機(jī)器翻譯系統(tǒng)與科技文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)相結(jié)合,也可以收到很好的效益。2024-2-598
[2]譯前編輯為了加快處理速度,可將原文中一些無需翻譯的圖表、公式、符號(hào)標(biāo)記出來。為了降低翻譯的難度,可以在原文的句子中加進(jìn)一些符號(hào)以排除歧義或者補(bǔ)上一些省略了的成分,這項(xiàng)工作通常由只懂原文的人根據(jù)系統(tǒng)的要求去做。2024-2-599
[3]詞法分析英語有詞尾變化,而詞典中不可能收錄各個(gè)單詞的所有的形態(tài),因此系統(tǒng)中應(yīng)另存一套形態(tài)變化規(guī)則。根據(jù)這套規(guī)則,可將變化了的形態(tài)還原成基本形,再去查詞。如果原文是漢語,還需要將構(gòu)成句子的字元序列切分成單詞。這也是一件頗困難的工作。2024-2-5100
[4]句法分析這一步已詳細(xì)介紹過了。但是句法剖析並不能解決機(jī)器翻譯中的所有問題。特別當(dāng)碰到有歧義結(jié)構(gòu)的句子時(shí),僅僅靠句法分析便決定不了如何取捨。例如:Theboysawagirlwithatelescope.(8)2024-2-5101在(8)中,介詞短語withatelescope既可以作為謂語動(dòng)詞saw的狀語,也可以作為名詞girl的定語。當(dāng)解釋為狀語時(shí),會(huì)譯成:男孩用望遠(yuǎn)鏡看見了一個(gè)女孩。2024-2-5102當(dāng)解釋為定語時(shí),則譯為:
男孩看見了一個(gè)帶望遠(yuǎn)鏡的女孩。因此,僅有句法分析是解決不了兩種語言間的的轉(zhuǎn)換問題,還需要作深入的語義分析和語境分析。2024-2-5103[5]語義分折雖然句法分析程式確定不了(8)中的介詞短語在句子結(jié)構(gòu)中的地位,但並不等於說這類問題都是不可解決的。請看下麵兩個(gè)例子:Iboughtatablewiththreedollars(9)Iboughtatablewiththreelegs(10)2024-2-5104當(dāng)代的機(jī)器翻譯系統(tǒng)或多或少都加進(jìn)了語義分析的功能。不過,多數(shù)系統(tǒng)還只是把語義分析作為一種輔助的手段。即使增加了語義分析,通常分析的跨度基本上也還是局限在一個(gè)句子的範(fàn)圍內(nèi)。因此,對於(8)那樣的句子還是無法排除其歧義的。也許詞典中指出了telescope是工具,可以作為saw這個(gè)動(dòng)詞的工具格,據(jù)此可將withatelescope確定為saw的狀語。但並不能保證這種判斷一定符合原文的意思。因此,還需要進(jìn)行語境分析。2024-2-5105這兩個(gè)句子的結(jié)構(gòu)與(8)完全一樣。但從語義的角度看,在(9)中,dollars是貨幣,可以作為bought的工具格,dollars與table並沒有直接關(guān)係,因此介詞短語withthreedollars只能是狀語。而在(10)中,legs是table的組成部分,不能用legs購物,因此withthreeLegs只能是修飾table的。2024-2-5106如果在英語詞典中,除了指明dollars,legs屬於名詞這個(gè)語法範(fàn)疇外,還注記其語義資訊,即dollars是“貨幣”,legs是“物體的組成部分”,分析程式就可以參照這些語義資訊在兩種可能的句法結(jié)構(gòu)中選擇一個(gè)合理的保留下來。這項(xiàng)工作就叫做語義分析。2024-2-5107當(dāng)代的機(jī)器翻譯系統(tǒng)或多或少都加進(jìn)了語義分析的功能。不過,多數(shù)系統(tǒng)還只是把語義分析作為一種輔助的手段。即使增加了語義分析,通常分析的跨度基本上也還是局限在一個(gè)句子的範(fàn)圍內(nèi)。因此,對於(8)那樣的句子還是無法排除其歧義的。也許詞典中指出了telescope是工具,可以作為saw這個(gè)動(dòng)詞的工具格,據(jù)此可將withatelescope確定為saw的狀語。但並不能保證這種判斷一定符合原文的意思。因此,還需要進(jìn)行語境分析。2024-2-5108[6]語境分析分析的範(fàn)圍超出一個(gè)句子,在上下文的環(huán)境中確定句子的語義,這就是語境分析。語境分析除了可以解決(8)所表現(xiàn)的那一類歧義性外,還可以解決句子中的省略、指代等自然語言中習(xí)以為常而電腦處理起來卻十分困難的問題。語境分析程式必須包含有力的推理功能。2024-2-5109以上分別介紹了語言的詞法分析、句法結(jié)構(gòu)分析、語義分析及語境分折。實(shí)際的分析過程大致上也是這樣進(jìn)行的。但不等於說,每一個(gè)實(shí)用的系統(tǒng)都必須包含直到語境分析的每一個(gè)步驟,也不是說這些步驟之間一定是分明的。實(shí)際的系統(tǒng)可能融合詞法分折、句法分折、語義分析於一體。2024-2-5110設(shè)計(jì)機(jī)器翻譯系統(tǒng)時(shí),應(yīng)該牢記工作的目標(biāo)是要得到與原文等價(jià)的譯文。因此,分析到哪一步為宜要根據(jù)能否由此得到恰當(dāng)?shù)淖g文來決定,不要以為分折得越深就越好。2024-2-5111[7]內(nèi)部表示的轉(zhuǎn)換由句法結(jié)構(gòu)分析、語義分析及語境分析皆可得到原文的某種形式的內(nèi)部表示。上下文無關(guān)語法的分析樹是一種內(nèi)部表示,格語法的格框架也是一種內(nèi)部表示。機(jī)器翻譯的決定性步驟就是將這種相對獨(dú)立於原文表層表達(dá)方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為譯文的相對應(yīng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),這種轉(zhuǎn)換根據(jù)一定的規(guī)則和演算法進(jìn)行。這一步完成了,剩下的工作就是根據(jù)轉(zhuǎn)換了的內(nèi)部結(jié)構(gòu)生成譯文的句子。2024-2-5112[8]譯詞選擇原文總是要分解成基本構(gòu)成要素的,這些基本構(gòu)成要素的相對應(yīng)的譯詞可以在雙語詞典中找到。譯詞應(yīng)當(dāng)置於轉(zhuǎn)換後的結(jié)構(gòu)的某個(gè)位置上,如樹結(jié)構(gòu)的葉結(jié)點(diǎn)上或格框架的格槽中。2024-2-5113由於一個(gè)英語詞可能對應(yīng)若干種風(fēng)馬牛不相及的漢語詞,例如table作為名詞就有“桌子”、“平板”、“表格”3種不同的意思,因此需要根據(jù)專業(yè)領(lǐng)域、句法結(jié)構(gòu)、語義以及譯文的前後搭配關(guān)係加以選擇。為了適應(yīng)這種需要,詞典很可能不僅僅是資料庫,而且可能包括可執(zhí)行的過程。2024-2-5114[9]譯文句子的生成根據(jù)轉(zhuǎn)換後的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及選譯的譯詞就可以按一定的演算法將單詞排列成線性的序列,譯文的句子也就形成了。2024-2-5115[10]詞形變化如果是由英語譯成漢語,由於漢語單詞的形態(tài)變化不豐富,這一步也許沒有什麼事情可做,只要按通常的書寫印刷習(xí)慣將詞與詞之間的空格擠掉就行了。如果是由漢語譯成英語,雖然無需擠掉單詞間的空洛,卻應(yīng)改變某些單詞的詞形,使主謂一致,使時(shí)態(tài)表示正確。例如:Ibeastudent.在這一步就應(yīng)當(dāng)改為:Iamastudent.2024-2-5116[11]譯後編輯可以在終端螢?zāi)簧蠈⒆g文顯示出來供人校對.熟悉機(jī)器翻譯規(guī)律的校對者不看原文也可以作一些編輯修改工作。如有一句譯文為:我看見了在橋上游泳的人。編輯者不難判斷,“在橋上”這個(gè)短語應(yīng)是修飾動(dòng)詞“看見”的。譯後編輯可在相當(dāng)程度上提高譯文的可讀性。為了提高譯後編輯的效率,機(jī)器翻譯系統(tǒng)通常會(huì)提供良好的介面,如實(shí)現(xiàn)兩種語言對照的多窗口,靈活的編輯功能等。2024-2-5117[12]譯文輸出譯文可用印表機(jī)輸出,也可同電子印刷系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來,還可以通過網(wǎng)路將譯文送給遠(yuǎn)程終端的用戶。2024-2-5118前面介紹了機(jī)器翻譯的基本原理及典型過程,實(shí)際的機(jī)器翻譯系統(tǒng)卻呈現(xiàn)各種各樣形態(tài),現(xiàn)我們從不同角度對機(jī)器翻譯系統(tǒng)進(jìn)行分類,以期把握機(jī)器翻譯的概貌。(1)從涉及語種的角度分類,計(jì)有
a.一對一的系統(tǒng),又可細(xì)分為單向的與雙向的。
b.多語種系統(tǒng)。雖然說多對一與一對多的機(jī)器翻譯系統(tǒng)可劃為多語種系統(tǒng),但本質(zhì)不過是多個(gè)一對一系統(tǒng)的簡單組合。1.2.6機(jī)器翻譯的分類2024-2-5119(2)按自動(dòng)化的程度分類,計(jì)有
a.自動(dòng)翻譯的系統(tǒng)。這類系統(tǒng)通常採用批處理作業(yè)方式,在翻譯過程中不需要人的干預(yù)。但不同的自動(dòng)翻譯系統(tǒng)又可按有無譯前編輯或譯後編輯分成不同的小類。
b.翻譯支援系統(tǒng)。這類系統(tǒng)按人機(jī)互助方式完成翻譯作業(yè),通常採用會(huì)話方式工作。又可細(xì)分為人助機(jī)譯和機(jī)助人譯兩小類。如果構(gòu)思精巧,這類系統(tǒng)是很有價(jià)值的,可以充分發(fā)揮人與機(jī)器的各自優(yōu)勢,從而獲得最大的效益。2024-2-5120(3)按處理方式分類,可以分為
a.直接翻譯
b.間接翻譯直接翻譯指從原文句子的表層出發(fā),將單詞或者與單詞同樣看待的成分(固定的片語、短語甚至句子)直接置換成目標(biāo)語言的對應(yīng)成分,必要時(shí)也可能調(diào)整一些詞序,這樣生成譯文的句子。以辭彙為主的第一代機(jī)器翻譯系統(tǒng)主要採用這種直接翻譯方式。計(jì)算器型的旅遊翻譯器基本上也採用這種方式。2024-2-5121與直接翻譯相對照,間接翻譯則是要分析原文的句子,得到原文句子的句法結(jié)構(gòu)、語義表達(dá)等中間形式,然後將這種中間形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換,得到目標(biāo)語言的中間形式,再由此生成譯文的句子。以句法為主的第二代機(jī)器翻譯系統(tǒng)與以語義為主的第三代系統(tǒng)採用的主要是間接翻譯方式。2024-2-5122接照分析深度及中間形式與原語言、目標(biāo)語言關(guān)係的密切程度又可將間接翻譯方式分成不同的小類。不過,這種劃分的界限不是十分清晰的。理想的中間形式是完全獨(dú)立於原語言與目標(biāo)語言的,如果這樣的中間形式找到了,也可以將這種中間形式叫做媒介語或中間語言。2024-2-5123目前多數(shù)系統(tǒng)的中間形式或多或少地依賴於原語言與目標(biāo)語言,這樣的方式就叫做轉(zhuǎn)換方式。這是當(dāng)代機(jī)器翻譯系統(tǒng)的主流。在主要採用轉(zhuǎn)換方式的系統(tǒng)中,當(dāng)然也允許用直接方式翻譯某些語句。2024-2-5124縱觀機(jī)器翻譯的歷程,已經(jīng)走過了理論研究的幾十年,並走向了實(shí)用化。美、英、法、日、俄、徳等國都相應(yīng)進(jìn)行了母語與“外語”機(jī)器翻譯,這一領(lǐng)域的國際化研究與合作非?;钴S,取得了不少的成績。然而,機(jī)器翻譯確是一項(xiàng)很難的課題,包含了語法、語義和語用等基礎(chǔ)問題的研究,需要電腦科學(xué)、語言學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等多種學(xué)科的技術(shù)成究,因此至今各種語言的機(jī)器翻譯都尚未得到滿意的效果。1.2.7機(jī)器翻譯的進(jìn)展2024-2-5125必須肯定的是,機(jī)器翻譯的理論與技術(shù)近十幾年發(fā)展非常迅速,機(jī)器翻譯系統(tǒng)在社會(huì)生活中的價(jià)值日益顯現(xiàn)出來。若其效果滿意,它不僅可被各國政府機(jī)構(gòu)所用,而且可促進(jìn)世界範(fàn)圍內(nèi)的科學(xué)、文化交流;另一方面,由於創(chuàng)造和使用自然語言是人類高度智能的表現(xiàn),因此,機(jī)器翻譯的理論部分有助於揭開人類智能的奧秘,深化我們對語言能力和思維本質(zhì)的認(rèn)識(shí)??梢哉f:機(jī)器翻譯的研究在理論方面和應(yīng)用方面都有重大意義。2024-2-5126我國是繼美國、俄國、英國之後,世界上第四個(gè)開展機(jī)器翻譯研究工作的國家。與國外機(jī)器翻譯的發(fā)展情況相比較,我國機(jī)器翻譯除了有草創(chuàng)期、復(fù)蘇期和繁榮期之外,由於文革的影響,還有一個(gè)非常特別的停滯時(shí)期。而且,由於我國機(jī)器翻譯在理論上和方法上以及設(shè)備上的底子都很薄,我國機(jī)器翻譯的每一個(gè)時(shí)期又都比國外機(jī)器翻譯的同樣時(shí)期稍微落後。這是我國機(jī)器翻譯發(fā)展的不足之處,也有待我們從事這一領(lǐng)域研究的科技工作者去趕超世界的先進(jìn)水準(zhǔn)。
一個(gè)好的知識(shí)表示方法應(yīng)具備以下特點(diǎn):(
1)具有表示機(jī)器翻譯某部分分析所需要知識(shí)的能力,並保證知識(shí)是相容的;(2)具有從已知知識(shí)推到出新知識(shí)的能力,容易建立表達(dá)新知識(shí)所需要的新結(jié)構(gòu);(
3)便於新知識(shí)的獲取,最簡單的情況是能夠由人直接輸入知識(shí)到相應(yīng)模組中;(4)便於分析的完成,且是高效率的。2.1概述
表示是為解決某一特定問題所作的一組約定,是知識(shí)的形式化或符號(hào)化過程。知識(shí)表示是關(guān)於各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其解釋過程的結(jié)合。知識(shí)表示的方法研究各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),以把一個(gè)問題的各種知識(shí)通過這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最後以程式實(shí)現(xiàn)。正如我們可以用不同的方式描述同一事物一樣,對於同一種知識(shí)可以採用不同的表示方法。從理論上講,任一種知識(shí)只要採用一種模式表示出來就行了,但不同的表示方法會(huì)帶來分析的難易程度不同。迄今為止,還沒有找到一種通用、完善的知識(shí)表示模式,知識(shí)表示還沒有完善的理論可循。
2.1.1知識(shí)表示的一般屬性
知識(shí)表示針對一個(gè)具體問題把已有的知識(shí)以某種方法存儲(chǔ)在電腦中,一種表示方法的選取往往由問題的自然結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致,如果一個(gè)問題是基於唯一經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合,表達(dá)方法也就是唯一的。知識(shí)表示的目的是知識(shí)的利用,由於機(jī)器翻譯系統(tǒng)研究的特點(diǎn),知識(shí)利用一是各部分的分析,再就是新知識(shí)的獲取。因此,評價(jià)知識(shí)表示方法的好壞的準(zhǔn)則就是分析的效率和新知識(shí)獲取能力。2.1.1知識(shí)表示的一般屬性
知識(shí)表示的擴(kuò)展能力體現(xiàn)在模組中某項(xiàng)知識(shí)的增加、刪除或修改儘量保持對其餘部分不產(chǎn)生大的影響。這就要求表示的單項(xiàng)最小數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單元以及應(yīng)用具有相對的獨(dú)立性,即表示模式的模組性。模組性的結(jié)構(gòu)以及由這樣的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的軟體易於維護(hù)、理解,單項(xiàng)的操作易於實(shí)現(xiàn)。非模組性結(jié)構(gòu)的問題在於知識(shí)的含義取決於知識(shí)被利用的上下文,從而單個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化往往引起各種交互作用的連瑣反應(yīng)。不同的知識(shí)表示模式中,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)間所固有的交互作用程度不一,但各種知識(shí)的交互作用的控制仍是所有表示模式的重要特徵之一。我們不能期望有完全模組化表示的系統(tǒng),因?yàn)槟=M化同知識(shí)表示某些屬性有相互制約的地方。各種表示方法的模組化程度不一樣,有的較強(qiáng)。
2.1.2知識(shí)表示的模組化和簡單化
知識(shí)的檢索和推理是系統(tǒng)控制級知識(shí),一個(gè)機(jī)器翻譯系統(tǒng)中一旦知識(shí)表示方法選定以後,它們也就相應(yīng)地被確定下來。如果一種表示方法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)過於複雜,難以實(shí)現(xiàn),則必然給系統(tǒng)控制程式的設(shè)計(jì)帶來很大困難,影響翻譯的效率。因此,從對知識(shí)的檢索和各部分分析來說,知識(shí)表示方法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織上應(yīng)要求盡可能簡單、一致,即保持清晰性。清晰的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)便於系統(tǒng)的正確性和一致性檢查。但另一方面,過於簡單、一致的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)既不適宜表達(dá)複雜問題,同時(shí)也會(huì)影響系統(tǒng)的效率。2.1.2知識(shí)表示的模組化和簡單化
謂詞邏輯是一種形式語言,也是目前為止能夠表達(dá)人類思維活動(dòng)規(guī)律的一種最精確的語言,它與人們的自然語言比較接近,又可方便的存儲(chǔ)到電腦中作精確的處理。因此,它成為最早應(yīng)用於人工智慧表示知識(shí)的一種方法。2.2一階謂詞邏輯表示方法
規(guī)則通常用蘊(yùn)含式表示,例如對於“如果X,則Y”,可表示為
X→Y
用謂詞公式表示知識(shí)時(shí),需要首先定義謂詞,指出每個(gè)謂詞的含義,然後用連接詞把有關(guān)的謂詞連接起來,形成一個(gè)表達(dá)的完整意義。2.2.1表示方法導(dǎo)引
例,設(shè)有下列語句:(1)高山比他父親出名。(2)劉水是電腦系的一名學(xué)生,但他不喜歡編程序。(3)人人愛勞動(dòng)。為了用謂詞公式表示這些語句,應(yīng)先定義謂詞:
BIGGER(x,y):x比y出名
COMPUTER(x):x是電腦系的學(xué)生
LINK(x,y):x喜歡yLOVE(x,y):x愛yM(x):x是人2.2.1表示方法導(dǎo)引
此時(shí)可用謂詞公式把上述三個(gè)語句表示為:(1)BIGGER(高山,父親(高山))(2)COMPUTER(劉水)∧~LINK(劉水,程式)(3)(
x)(M(x)→LOVE(x,labour))
例,設(shè)有下列語句:(1)自然數(shù)都是大於零的整數(shù)。(2)所有整數(shù)不是偶數(shù)就是奇數(shù)。(3)偶數(shù)除以2是整數(shù)。2.2.1表示方法導(dǎo)引
定義謂詞如下:
N(x):x是自然數(shù)
I(x):x是整數(shù)
E(x):x是偶數(shù)
O(x):x是奇數(shù)
GZ(x):x大於零另外,用函數(shù)S(x)表示x除以2。此時(shí),上述三個(gè)句子可用謂詞公式表示為:
(x)(N(x)→GZ(x)∧I(x))(x)(I(x)→E(x)∨O(x))(x)(E(x)→I(S(x)))2.2.1表示方法導(dǎo)引
我們能夠容易地把語言中各種句子表示為邏輯命題,把各種命題寫成合適公式。例如:雨天表示為RAINING
晴天表示為SUNNY
霧天表示為FOGGY若為雨天,則非晴天表示為RAINING→~SUNNY2.2.2邏輯表示的結(jié)構(gòu)
應(yīng)用這些命題,能夠譯出“如果天下雨就不是晴天”的原意。但是,命題邏輯的結(jié)構(gòu)需要規(guī)範(fàn),例如:李明是個(gè)工人可寫為LIWORKER如果還要表示王華也是個(gè)工人應(yīng)寫出WANGWORKER
這是一些完全獨(dú)立的格式,可以規(guī)範(fàn)為如下形式:
WORKER(LI)
WORKER(WANG)這就要好得多,因?yàn)樯鲜霰磉_(dá)結(jié)構(gòu)反映知識(shí)本身的結(jié)構(gòu)。2.2.2邏輯表示的結(jié)構(gòu)
謂詞邏輯的基本組成部分是謂詞符號(hào)、變數(shù)符號(hào)、函數(shù)符號(hào)和常量符號(hào),並用圓括弧、方括弧、花括弧和逗號(hào)隔開,以表示論域內(nèi)的關(guān)係。例如,函數(shù)符號(hào)mother可用來表示某人與他(或她)的母親之間的一個(gè)映射??捎孟铝泄奖硎尽袄睿↙I)的母親與他的父親結(jié)婚”這個(gè)句子:
MARRIED[father(LI),mother(LI)]
一般用大寫字母串表示謂詞符號(hào),小寫字母串表示函數(shù)符號(hào),如father和mother等。2.2.2邏輯表示的結(jié)構(gòu)
在謂詞分析中,一個(gè)合適的公式可以通過規(guī)定語言的元素在論域內(nèi)的對應(yīng)關(guān)係來解釋。對於每個(gè)謂詞符號(hào),必須規(guī)定定義域內(nèi)的一個(gè)相應(yīng)關(guān)係;對於每個(gè)常量符號(hào),必須規(guī)定定義域內(nèi)的一個(gè)相應(yīng)實(shí)體;對於每個(gè)函數(shù)符號(hào),必須規(guī)定定義域內(nèi)的一個(gè)相應(yīng)函數(shù)。這些規(guī)定確定了謂詞分析語言的語義。在應(yīng)用中,用謂詞分析明確表示有關(guān)論域內(nèi)的確定語句。對於已經(jīng)定義了的某個(gè)解釋的公式,只有當(dāng)其對應(yīng)的語句在定義域內(nèi)為真時(shí),才具有值T(真);而當(dāng)對應(yīng)的語句在定義域內(nèi)為假時(shí),才具有值F(假)。當(dāng)一個(gè)公式含有變數(shù)符號(hào)時(shí),對定義域內(nèi)實(shí)體的變數(shù)可能有幾個(gè)設(shè)定。
2.2.2邏輯表示的結(jié)構(gòu)
原子公式是謂詞分析的基本積木塊,應(yīng)用連詞∧(與)、∨(或)以及→(蘊(yùn)含)等,能夠構(gòu)成比較複雜的合適公式。連詞∧用來表示複合句子。例如,句子“我喜歡音樂和繪畫”可寫成:
LIKE(I,MUSIC)∧LIKE(I,PAINTING)
此外,某些較簡單的句子也可以寫成複合形式。例如“李住在一幢黃色的房子裏”,即可用
LIVES(LI,HOUSE-1)∧COLOR(HOUSE-1,YELLOW)來表示,謂詞LIVES表示人與物體(房子)間的關(guān)係,而謂詞COLOR則表示物體與其顏色之間的關(guān)係。用連詞∧把幾個(gè)公式連接起來構(gòu)成的公式叫做合取,而此合取式的每個(gè)組成部分叫做合取項(xiàng)。2.2.2邏輯表示的結(jié)構(gòu)
連詞∨用來表示“或”關(guān)係。例如,句子“李明打籃球或踢足球”可表示為:
PLAYS(LIMING,BASKETBALL)∨PLAYS(LIMING,FOOTBALL)
用連詞∨把幾個(gè)公式連接起來所構(gòu)成的公式叫做析取,而次析取式的每一組成部分叫做析取項(xiàng)。合取和析取的真值由其組成部分的真值決定。如果每個(gè)合取項(xiàng)均取值T,則其合取值為T,否則合取值為F。如果析取項(xiàng)中至少有一個(gè)取T值,則其析取值為T,否則取值F。2.2.2邏輯表示的結(jié)構(gòu)
連詞→用來表示“如果--那麼”的詞句。例如,句子“如果該書是何平的,那麼它是藍(lán)色(封面)的”可表示為
OWNS(HEPLING,BOOK-1)→COLOR(BOOK-1,BULE)
又如,句子“如果劉華跑得最快,那麼他取得冠軍”可表示為
RUNS(LIUHUA,F(xiàn)ASTEST)→WINS(LIUHUA,CHAMPION)
用連詞→連接兩個(gè)公式所構(gòu)成的公式叫做蘊(yùn)含,蘊(yùn)含的左式叫做前項(xiàng),右式叫做後項(xiàng)。如果前項(xiàng)和後項(xiàng)都是合適公式,那麼蘊(yùn)含也是合適公式。2.2.2邏輯表示的結(jié)構(gòu)
符號(hào)~(非)用來否定一個(gè)公式的真值,也就是說,把一個(gè)合適公式的取值從T變?yōu)镕,或從F變?yōu)門。例如,“機(jī)器人不在2號(hào)房間內(nèi)”可表示為
~INROOM(ROBOT,r2)
前面具有符號(hào)~的公式叫做否定。一個(gè)合適公式的否定也是合適公式。如果把句子限制為至今已介紹過的造句法所能表示的那些句子,而且也不使用變數(shù)項(xiàng),那麼可以把這個(gè)謂詞分析的子集叫做命題分析。命題分析對於許多簡化了的定義域來說,是一種有效的表示,但它缺乏用有效的方法來表達(dá)多個(gè)命題的能力。要擴(kuò)大命題分析的能力,需要公式中的命題帶有變數(shù)。2.2.2邏輯表示的結(jié)構(gòu)
有時(shí),一個(gè)公式如P(x),對於所有可能的變數(shù)x都具有值T。這個(gè)特性可由在P(x)前面加上全稱量詞(x)來表示。如果至少有一個(gè)x值可使P(x)具有值T,那麼這一特性可由在P(x)前面加上存在量詞(x)來表示。例如,句子“所有的機(jī)器人都是灰色的”可表示為
(x)[ROBOT(x)→COLOR(x,GRAY)]而句子“1號(hào)房間內(nèi)有個(gè)物體”可表示為
(x)INROOM(x,r1)
這裏,x是被量化了的變數(shù)。量化一個(gè)合適公式上的某個(gè)變數(shù)所得到的運(yùn)算式也是合適公式。如果一個(gè)合適公式中某個(gè)變數(shù)是經(jīng)過量化的,就把這個(gè)變數(shù)叫做約束變數(shù),否則就叫它自由變數(shù)。在合適公式中,所有的變數(shù)都是受約束的,這樣的合適公式叫做句子。2.2.2邏輯表示的結(jié)構(gòu)
(1)自然性謂詞邏輯是一種接近於自然語言的形式語言,人們比較容易接受,用它表示的知識(shí)比較容易理解;(2)精確性謂詞邏輯是二值邏輯,其謂詞公式的真值只有“真”與“假”兩個(gè),因此可以用它表示精確的知識(shí)。(3)容易實(shí)現(xiàn)用謂詞邏輯表示的知識(shí)可以比較容易地轉(zhuǎn)換為電腦的內(nèi)部形式,其分析過程都容易在電腦上實(shí)現(xiàn)。2.2.3一階謂詞邏輯表示的特點(diǎn)2.2.3.1優(yōu)點(diǎn)
(1)效率低用謂詞邏輯表示知識(shí)時(shí),把推導(dǎo)與知識(shí)的語義分開了,這使得推導(dǎo)過程變長,降低了系統(tǒng)的翻譯速度。(2)靈活性差謂詞邏輯表示法只能表示精確的知識(shí),不能表示不精確的知識(shí),而人類的知識(shí)中有許多不精確或是模糊的知識(shí),這就使得表示知識(shí)的範(fàn)圍受到了限制。2.2.3.2缺點(diǎn)
單元表示是從謂詞邏輯引伸過來的一種知識(shí)表示方法,它將所有的資訊描述為一組單元,每個(gè)單元建立一些槽,通過填充槽值的辦法,描述事物之間的邏輯關(guān)係。下麵給出一個(gè)單元的例子:
G:self:(element-ofGIVING-EVENTS)giver:JOHNrecip:MARYobj:BOOK
2.3單元表示方法
它描述的是這樣一個(gè)事件:JOHN給了MARY一本書。其中self,giver等在“:”左邊的部分稱為槽名,而(element-ofGIVING-EVENTS),JOHN等在“:”右邊的部分稱為槽值。其中的self稱為偽槽,它沒有具體的邏輯意義,只是說明了給東西事件G1是屬於給東西事件集GIVING-EVENTS中的一個(gè)元素。因而上例可以進(jìn)一步理解為:G1屬於一個(gè)給東西事件,該事件中的給者是JOHN,接收者是MARY,所給的東西是書。通過以上分析,單元表達(dá)的是在謂詞邏輯中以二元謂詞出現(xiàn)的邏輯關(guān)係。上式若用合適公式表達(dá)出來就是
EL(G1,GINING-EVENTS)∧giver(G1,JOHN)∧recip(G1,MARY)∧obj(G1,BOOK)2.3單元表示方法
在謂詞邏輯中,可以通過簡單的辦法將一個(gè)多元關(guān)係轉(zhuǎn)換為二元關(guān)係。實(shí)際上上述公式就是三元關(guān)係give(JOHN,MARY,BOOK)的一種二元表示。單元表示法的主要優(yōu)點(diǎn)是模組化,可以很容易的添加新資訊,例如要表示出給東西事件所發(fā)生的時(shí)間,則只需增添一個(gè)表示時(shí)間的槽就可以了,而不必修改其他內(nèi)容。有時(shí)槽值可以不是常量符號(hào),如JOHN,而是一個(gè)函數(shù)運(yùn)算式,特別是這個(gè)函數(shù)可能相當(dāng)於另一單元的槽名。這樣對於下麵的事件:
John給了Mary一本書。
Bill把鋼筆給了從John那裏得到書的那個(gè)人。2.3單元表示方法
我們可以用以下單元表示:
G1self:(element-ofGIVING-EVENTS)giver:JOHNrecip:MARYobj:BOOKG2self:(element-ofGIVING-EVENTS)giver:BILLrecip:recip(G1)obj:PEN
在這個(gè)例子中,recip(G1)和MARY是描述同一個(gè)人的兩種不同的表示方法。G2中recip的槽值,可以通過計(jì)算recip(G1)值,即在G1中檢索recip的槽值得到。2.3單元表示方法
槽值也可以是一個(gè)存在量詞量化的變數(shù)。例如要表示句子某人給了Mary一本書。則槽giver的值可以用人的集合PERSONS中的一員的辦法給出:
G3self:(element-ofGIVING-EVENTS)giver:(element-ofPERSONS)recip:MARYobj:BOOK2.3單元表示方法
同樣,對於JOHN、MARY和BOOK等實(shí)體也可以用下述單元描述:
JOHNself:(element-ofPERSONS)MARYself:(element-ofPERSONS)BOOKself:(element-ofPHYS-OBJS)
2.3單元表示方法
從以上例子可以看出,有關(guān)集合和集合的成員關(guān)係的概念起了很重要的作用,所以有些特殊的集合描述是很有幫助。為了描述由一些個(gè)體構(gòu)成的集合,可以使用函數(shù)the-set-of,例如the-set-of(JOHN,MARY,BKLL)。還可以使用intersection,union以及complement等函數(shù)來分別表示集合的或、與、非等。使用這些有關(guān)集合的函數(shù),可以有效地表達(dá)析
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