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基于Shift-Reduce的增量式AMR解析研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 论文的研究背景

1.2 论文的研究内容

1.3 论文的主要工作

1.4 论文的组织结构

第2章 AMR相关研究现状

2.1 AMR定义

2.2 AMR内容

2.2.1 AMR标注规范

2.2.2 AMR局限性

2.3 AMR评测

2.4 AMR对齐

2.5 AMR解析

2.5.1 基于图的AMR解析

2.5.2 基于转移的AMR解析

2.5.3 基于文法的AMR解析

2.5.4 基于机器翻译的AMR解析

2.6 AMR应用

2.6.1 文本摘要

2.6.2 无监督实体链接

2.6.3 其它AMR应用

2.7 本章小结

第3章 基于Shift-Reduce的AMR解析baseline系统实现

3.1 引言

3.2 基于Shift-Reduce的依存分析

3.2.1 ARCSTANDARD依存分析

3.2.2 ARCEAGER依存分析

3.3 分类器的选择

3.3.1 最大熵

3.3.2 支持向量机

3.3.3 前馈神经网络

3.4 基于Shift-Reduce的AMR解析

3.4.1 AMK图与依存树的结构差异

3.4.2 Shift-Reduce转移动作集定义

3.4.3 baseline系统的oracle算法

3.4.4 训练分类器

3.4.5 概念识别策略

3.4.6 AMR解析算法

3.5 实验结果与分析

3.5.1 实验数据与评测方法

3.5.2 开发集上的分类器性能

3.5.3 测试集上的AMR解析性能

3.6 本章小结

第4章 基于扩展Shift-Reduce和全局解码的AMR解析

4.1 引言

4.2.1 baseline系统的Shift-Reduce转移动作集不足

4.2.2 扩展的Shift-Reduce转移动作集定义

4.2.3 改进系统的oracle算法

4.3 基于扩展Shift-Reduce的AMR解析算法

4.3.1 关系识别算法

4.3.2 联合识别算法

4.3.3 参数学习算法

4.4 实验结果与分析

4.4.1 实验数据与评测方法

4.4.2 开发集上的算法性能

4.4.3 测试集上的算法性能

4.5 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 论文总结

5.2 工作展望

参考文献

在读期间参加的科研项目与发表的学术论文

致谢

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摘要

抽象语义表示(Abstract Meaning Representation,AMR)是一种近几年国际上新兴的语义表示结构,它旨在对整个自然语言句子进行语义表示,打破了传统的句法树结构的局限性。AMR将一个句子的语义抽象为一个含有单个根节点的有向无环图,从而使得它可以不受限于句子的语法形式。显然,AMR的这一大优点将会有力地推动很多自然语言处理领域应用的发展,例如文本摘要、实体链接、信息抽取、问答系统、机器翻译等。
  近年来,对AMR解析算法的研究受到了国内外研究者们的广泛关注,先后有多种不同的AMR解析算法被提出,但性能都还相对较低,目前对AMR解析算法的研究还处于初级发展阶段。本文在深入比较分析了现有各种AMR解析算法的基础上,提出了一种新的AMR解析算法。具体地,本文的工作主要包括以下三个方面:
  (1)深入比较分析了各种AMR相关的解析算法。按照解析过程与解析策略的不同,将现有的AMR解析算法概括为四种不同的类型:基于图的AMR解析、基于转移的AMR解析、基于文法的AMR解析和基于机器翻译的AMR解析,并对这四种类型的解析算法分别进行了深入的比较与分析。
  (2)设计与实现了一个基于Shift-Reduce的AMR解析baseline系统,该系统可以实现增量式的AMR解析。在对比研究了AMR图与依存树结构差异性的基础上,对在依存分析中广泛采用的ARCEAGER动作集进行了适当改进使其应用于AMR解析任务,并分别采用最大熵、支持向量机和前馈神经网络模型作为转移动作分类器,实现了一个基于贪心解码过程的AMR解析器。实验结果表明,基于最大熵模型和前馈神经网络模型的分类器获得了相对较好的AMR解析性能。
  (3)设计与实现了一个基于扩展Shift-Reduce和全局解码的AMR解析系统。该系统主要是对baseline系统进行了改进,首先是对baseline系统中的转移动作集进行了重新设计,在此基础上设计了一种beam-search算法实现对概念和关系的全局解码,并针对近似解码的特性,采用一种最大违背(Max-violation)感知器算法实现对模型的参数训练。实验结果表明,该改进系统的性能明显优于baseline系统,在没有使用任何外部语义资源的情况下,达到了与现有最好的AMR解析器相当的解析性能。

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