基于篇章结构多任务学习的神经机器翻译

篇章翻译方法借助跨句的上下文信息以提升篇章的翻译质量.篇章具有结构化的语义信息,可以形式化地表示为基本篇章单元之间的依存关系.但是目前的神经机器翻译方法很少利用篇章的结构信息.为此,提出了一种篇章翻译模型,能够在神经机器翻译的编码器-解码器框架中显式地建模基本篇章单元切分、篇章依存结构预测和篇章关系分类任务,从而得到结构信息增强的篇章单元表示.该表示分别通过门控加权和层次注意力的方式,与编码和解码的状态向量进行融合.此外,为了缓解模型在测试阶段对篇章分析器的依赖,在训练时采用多任务学习的策略,引导模型对翻译任务和篇章分析任务进行联合优化.在公开数据集上的实验结果表明,所提出的方法能够有效地建模和利用篇章单元间的依存结构信息,从而达到提升译文质量的目的.     

基于数据增强技术的神经机器翻译

神经机器翻译是目前机器翻译领域最热门的研究方法。和统计机器翻译相比,神经机器翻译在语料丰富的语种上可以取得非常好的结果,但是在资源比较稀缺的语种上表现一般。该文利用数据增强技术对资源贫乏语种的训练数据进行扩充,以此增强神经机器翻译的泛化能力。该文在藏汉、汉英两种语言对上进行了实验,当训练数据规模只有10万平行句对时,相较于基准系统,在两种语言对上均获得了4个BLEU值的提高。实验表明,数据增强技术可以有效地解决神经机器翻译因为训练数据太少而导致的泛化能力不足问题。     

基于同义词数据增强的汉越神经机器翻译方法

汉越平行语料库的资源稀缺,很大程度上影响了汉越机器翻译效果.数据增强是提升汉越机器翻译的有效途径,基于双语词典的词汇替换数据增强是当前较为流行的方法.由于汉语-越南语属于低资源语言对,双语词典难以获得,而通过单语词向量获取低频词的同义词较为容易.因此,提出一种基于低频词的同义词替换的数据增强方法.该方法利用小规模的平行...     

基于数据增强和多任务特征学习的中文语法错误检测方法

由于中文语法的复杂性,中文语法错误检测(CGED)的难度较大,而训练语料和相关研究的缺乏,使得CGED的效果还远未达到实用的程度。该文提出一种CGED模型,APM-CGED,采用数据增强、预训练语言模型和基于语言学特征多任务学习的方式,弥补训练语料的不足。数据增强能够有效地扩充训练集,而预训练语言模型蕴含丰富的语义信息又有助于语法分析,基于语言学特征多任务学习对语言模型进行优化则可以使语言模型学习到跟语法错误检测相关的语言学特征。该文提出的方法在NLPTEA的CGED数据集进行测试,取得了优于其他对比模型的结果。     

低频词表示增强的低资源神经机器翻译

在神经机器翻译过程中,低频词是影响翻译模型性能的一个关键因素。由于低频词在数据集中出现次数较少,训练经常难以获得准确的低频词表示,该问题在低资源翻译中的影响更为突出。该文提出了一种低频词表示增强的低资源神经机器翻译方法。该方法的核心思想是利用单语数据上下文信息来学习低频词的概率分布,并根据该分布重新计算低频词的词嵌入,然后在所得词嵌入的基础上重新训练Transformer模型,从而有效缓解低频词表示不准确问题。该文分别在汉越和汉蒙两个语言对四个方向上分别进行实验,实验结果表明,该文提出的方法相对于基线模型均有显著的性能提升。     

同源语料增强的低资源神经机器翻译

缺少平行句对的低资源机器翻译面临跨语言语义转述科学问题。该文围绕具体的低资源印尼语-汉语机器翻译问题,探索了基于同源语料的数据增广方法,并混合同源语料训练出更优的神经机器翻译模型。这种混合语料模型在印尼语-汉语机器翻译实验中提升了3个多点的BLEU4评分。实验结果证明,同源语料能够有效增强低资源神经机器翻译性能,而这种有效性主要是源于同源语言之间的形态相似性和语义等价性。     

基于跨模态实体信息融合的神经机器翻译方法

现有多模态机器翻译(Multi-modal machine translation, MMT)方法将图片与待翻译文本进行句子级别的语义融合. 这些方法存在视觉信息作用不明确和模型对视觉信息不敏感等问题, 并进一步造成了视觉信息与文本信息无法在翻译模型中充分融合语义的问题. 针对这些问题, 提出了一种跨模态实体重构(Cross-modal entity reconstruction, CER)方法. 区别于将完整的图片输入到翻译模型中, 该方法显式对齐文本与图像中的实体, 通过文本上下文与一种模态的实体的组合来重构另一种模态的实体, 最终达到实体级的跨模态语义融合的目的, 通过多任务学习方法将CER模型与翻译模型结合, 达到提升翻译质量的目的. 该方法在多模态翻译数据集的两个语言对上取得了最佳的翻译准确率. 进一步的分析实验表明, 该方法能够有效提升模型在翻译过程中对源端文本实体的忠实度.     

语音增强与检测的多任务学习方法研究

在许多语音信号处理的实际应用中,都要求系统能够低延迟地实时处理多个任务,并且对噪声要有很强的鲁棒性。针对上述问题,提出了一种语音增强和语音活动检测（Voice Activity Detection,VAD）的多任务深度学习模型。该模型通过引入长短时记忆（Long Short-Term Memory,LSTM）网络,构建了一个适合于实时在线处理的因果系统。基于语音增强和VAD的强相关性,该模型以硬参数共享的方式连接了两个任务的输出层,不仅减少了计算量,还通过多任务学习提高了任务的泛化能力。实验结果表明,相较串行处理两个任务的基线模型,多任务模型在语音增强结果非常相近、VAD结果更优的情况下,其速度快了44.2%,这对于深度学习模型的实际应用和部署将具有重要的意义。     

面向神经机器翻译的枢轴方法研究综述

低资源语言的神经机器翻译（neural machine translation,NMT）一直是机器翻译领域研究的难点和热点,基于枢轴的方法为其性能的提升和改进提供了思路。针对枢轴思想在低资源语言神经机器翻译中的应用,从枢轴翻译、基于枢轴的伪平行数据生成和基于枢轴的模型构建三方面,对不同方法的国内外研究现状、主要问题和趋势进行了分析和比较,为该领域的研究提供参考和借鉴。     

带标记音节的双向维汉神经机器翻译方法

近年来,基于神经网络的机器翻译成为机器翻译领域的主流方法,但是在低资源翻译领域中仍存在平行语料不足和数据稀疏的挑战.针对维-汉平行语料不足和维吾尔语形态复杂所导致的数据稀疏问题,从维吾尔语的音节特点出发,将单词切分成音节,同时融入BME(Begin,Middle,End)标记思想,提出一种基于带标记音节的神经网络机器翻...     

基于源语言句法增强解码的神经机器翻译方法

当前性能最优的机器翻译模型之一Transformer基于标准的端到端结构,仅依赖于平行句对,默认模型能够自动学习语料中的知识;但这种建模方式缺乏显式的引导,不能有效挖掘深层语言知识,特别是在语料规模和质量受限的低资源环境下,句子解码缺乏先验约束,从而造成译文质量下降。为了缓解上述问题,提出了基于源语言句法增强解码的神经机器翻译（SSED）方法,显式地引入源语句句法信息指导解码。所提方法首先利用源语句句法信息构造句法感知的遮挡机制,引导编码自注意力生成一个额外的句法相关表征;然后将句法相关表征作为原句表征的补充,通过注意力机制融入解码,共同指导目标语言的生成,实现对模型的先验句法增强。在多个IWSLT及WMT标准机器翻译评测任务测试集上的实验结果显示,与Transformer基线模型相比,所提方法的BLEU值提高了0.84~3.41,达到了句法相关研究的最先进水平。句法信息与自注意力机制融合是有效的,利用源语言句法可指导神经机器翻译系统的解码过程,显著提高译文质量。     

基于深度编码注意力的XLNet-Transformer汉-马低资源神经机器翻译优化方法

神经机器翻译(NMT)在多个领域应用中已取得显著成效,在大规模语料库上已充分论证其优越性。然而,在语料库资源不足的情形下,仍存在较大的改进空间。由于汉语-马来语(汉-马)平行语料的匮乏,直接导致了汉-马机器翻译的翻译效果不佳。为解决汉-马低资源机器翻译不理想的问题,提出了一种基于深度编码注意力和渐进式解冻的低资源神经机器翻译方法。首先,利用XLNet预训练模型重构编码器,在编码器中使用了XLNet动态聚合模块替代了传统编码层的输出方式,有效弥补了低资源汉-马语料匮乏的瓶颈;其次,在解码器中使用并行交叉注意力模块对传统编码-解码注意力进行了改进,提升了源词和目标词的潜在关系的捕获能力;最后,对提出模型采用渐进式解冻训练策略,最大化释放了模型的性能。实验结果表明,提出方法在小规模的汉-马数据集上得到了显著的性能提升,验证了方法的有效性,对比其他的低资源NMT方法,所提方法结构更为精简,并改进了编码器和解码器,翻译效果提升更加显著,为应对低资源机器翻译提供了有效的策略与启示。     

基于数据扩充的翻译记忆库与神经机器翻译融合方法

神经机器翻译是目前机器翻译领域的主流方法,而翻译记忆是一种帮助专业翻译人员避免重复翻译的工具,其保留之前完成的翻译句对并存储在翻译记忆库中,进而在之后的翻译过程中通过检索去重用这些翻译。该文基于数据扩充提出两种将翻译记忆与神经机器翻译相结合的方法:(1)直接拼接翻译记忆在源语句后面;(2)通过标签向量拼接翻译记忆。该文在中英与英德数据集上进行了实验,实验表明,该方法可以使翻译性能获得显著提升。     

跨语言多任务学习深层神经网络在蒙汉机器翻译的应用

针对蒙汉平行语料资源比较稀缺和现有平行语料数据覆盖面少等导致的蒙汉翻译质量不佳的问题,采用跨语言多任务学习的方式对机器翻译建模。在数据预处理阶段,引入两种新的无监督预训练和一种监督预训练的方法,用于跨语言建模来学习跨语言表示,并研究三种语言预训练方法在蒙汉翻译中的效果。实验结果表明,三种跨语言预训练的模型可以显著降低低资源语言的困惑度,提高蒙汉翻译质量。     

基于对抗学习的蒙汉神经机器翻译

在机器翻译模型的构建和训练阶段,为了缓解因端到端机器翻译框架在训练时采用最大似然估计原理导致的翻译模型的质量不高的问题,本文使用对抗学习策略训练生成对抗网络,通过鉴别器协助生成器的方式来提高生成器的翻译质量,通过实验选择出了更适合生成器的机器翻译框架Transformer,更适合鉴别器的卷积神经网络,并且验证了对抗式训练对提高译文的自然度、流利度以及准确性都具有一定的作用.在模型的优化阶段,为了缓解因蒙汉平行数据集匮乏导致的蒙汉机器翻译质量仍然不理想的问题,本文将Dual-GAN (dual-generative adversarial networks,对偶生成对抗网络)算法引入了蒙汉机器翻译中,通过有效的利用大量蒙汉单语数据使用对偶学习策略的方式来进一步提高基于对抗学习的蒙汉机器翻译模型的质量.     

基于多策略原型生成的低资源神经机器翻译

资源丰富场景下,利用相似性翻译作为目标端原型序列,能够有效提升神经机器翻译的性能.然而在低资源场景下,由于平行语料资源匮乏,导致不能匹配得到原型序列或序列质量不佳.针对此问题,提出一种基于多种策略进行原型生成的方法.首先结合利用关键词匹配和分布式表示匹配检索原型序列,如未能获得匹配,则利用伪原型生成方法产生可用的伪原型序列.其次,为有效地利用原型序列,对传统的编码器-解码器框架进行改进.编码端使用额外的编码器接收原型序列输入;解码端在利用门控机制控制信息流动的同时,使用改进的损失函数减少低质量原型序列对模型的影响.多个数据集上的实验结果表明,相比基线模型,所提出的方法能够有效提升低资源场景下的机器翻译性能.     

抑制无监督神经机器翻译模型退化的简单方法

在中英语料下复现Facebook提出的无监督神经机器翻译方法时,我们发现模型出现了退化现象。该文分析了退化的可能原因并提出三种简单方法来抑制模型退化。方法一,遮蔽非目标语输出;方法二,双语词典逐词翻译退化译文;方法三,在训练过程中,添加10万句对的平行语料。结果显示,三种方法都能有效抑制模型退化。在无监督条件下,方法二的性能更好,BLEU值为7.87;在10万语料的低资源条件下,方法一效果更好,BLEU值为14.28,该文还分析了产生此现象的原因。     

语言模型蒸馏的低资源神经机器翻译方法

大规模平行语料库的缺乏是低资源神经机器翻译面临的关键问题之一。提出语言模型蒸馏的神经机器翻译方法,通过单语语言模型对神经机器翻译训练进行正则化,引入语言模型包含的先验知识以提升翻译效果。具体地,借鉴知识蒸馏思想,使用丰富单语数据训练的目标端语言模型(教师模型)构造低资源神经机器翻译模型(学生模型)的正则化因子,让翻译模型学习到语言模型中高度泛化的先验知识。与传统单语语言模型融合参与解码过程不同的是,本文方法中的语言模型只在训练阶段使用,不参与推断阶段,因此能够有效提升解码速度。在第十七届全国机器翻译大会CCMT2021维吾尔语-汉语和藏语-汉语2种民汉低资源翻译数据集上的实验结果表明,相比目前最先进的语言模型融合方法,BLEU提高了1.42%(藏汉方向)～2.11%(汉维方向)。     

基于强化学习和机器翻译质量评估的中朝机器翻译研究

针对目前机器翻译模型存在的曝光偏差和译文多样性差的问题,提出一种基于强化学习和机器翻译质量评估的中朝神经机器翻译模型QR-Transformer.首先,在句子级别引入评价机制来指导模型预测不完全收敛于参考译文;其次,采用强化学习方法作为指导策略,实现模型在句子级别优化目标序列;最后,在训练过程中融入单语语料并进行多粒度数据预处理以缓解数据稀疏问题.实验表明,QR-Transformer有效提升了中朝神经机器翻译性能,与Transformer相比,中—朝语向BLEU值提升了5.39,QE分数降低了5.16,朝—中语向BLEU值提升了2.73,QE分数下降了2.82.     

神经机器翻译中数据泛化与短语生成方法研究

该文对神经机器翻译中的数据泛化方法和短语生成方法进行研究。在使用基于子词的方法来缓解未登录词和稀疏词汇问题的基础上,提出使用数据泛化的方法来进一步优化未登录词和稀疏词汇的翻译,缓解了子词方法中出现的错译问题。文中对基于子词的方法和基于数据泛化的方法进行了详细的实验对比,对两种方法的优缺点进行了讨论和说明。针对数据泛化的处理方法,提出了一致性检测方法和解码优化方法。由于标准的神经机器翻译模型以词汇为基础进行翻译建模,因此该文提出了一种规模可控的短语生成方法,通过使用该文方法生成的源语言短语,神经机器翻译的翻译性能进一步提高。最终,在汉英和英汉翻译任务上,翻译性能与基线翻译系统相比分别提高了1.3和1.2个BLEU值。