自然言語処理 2011 平成２４年１月１６日（月）
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自然言語処理 2011平成２４年１月１６日（月）東京工科大学コンピュータサイエンス学部亀田弘之
言語処理システムを本当に実現するためには何が必要なのか？
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NLP システム実現には何が必要なのか？
1. 言語データ2. 言語理論3. 言語処理理論4. 各種ツール5. 設計論6. アプリケーションシステム
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1. 言語データ はじめに言語データありき。
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言語データ種類と特性 計算機可読 ( machine-readable) なデータ
音声データ 乳幼児音声、講演データ、対話データ など
テキストデータ Shakespeare 全集、朝日新聞全文データ など
動画像形式のデータもあり 大規模 多言語 など
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言語データ【参考となるサイト】 言語情報処理ポータル
http://nlp.kuee.kyoto-u.ac.jp/NLP_Portal/
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言語データ例の紹介 (NO.1)
Web 中のテキスト サイトの各ページ Blog のテキスト (Youtube などの動画中の音声 ) など
青空文庫 Project Gutenberg Oxford Text Archive (OTA) Linguistic Data Consortium (LDC) 新聞記事データ
など多数のものがあり
Burnard Lou
Mark Liberman
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言語データ例の紹介 (NO. ２ )
IPAL 辞書 EDR 辞書 など
研究目的であるならば、必要に応じて出版社等に直接交渉する方法もあり。 （例：広辞苑、徒然草、朝日新聞記事データ など）
横井敏夫
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青空文庫 サイト
http://www.aozora.gr.jp/ 利用可能なテキスト
著作権切れのテキスト 共有することを許諾されたテキスト
データ形式 XHTML, テキスト txt, エキスパンドブック形式 ebk
( 文字コード： Shift JIS) ビューア (viewer)
いろいろなものが提供されているhttp://www.sky.sannet.ne.jp/at-sushi/aozora/viewer.html（「青空文庫 ビューア」でも検索のこと）
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青空文庫 参考文献
インターネット図書館 青空文庫野口英司編著 , ISBN4-89984-072-1 ( はる書房 )
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練習
1. 青空文庫の中から芥川龍之介の作品「蜘蛛の糸」を探してみなさい。
2. ビューアをダウンロードして、作品を表示してみなさい。
3. 青空文庫に自分が貢献できることがないか考えて見なさい。
4. 青空文庫の利点・欠点について考察せよ。5. 清少納言の作品がないのはなぜか？ 理由を考え
よ。6. ビューアを自作しなさい。
表示機能の高度化 文字読み上げ機能の追加 など
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PROJECT GUTENBERG
諸外国のデータが公開されている。一度サイト内を渉猟してみること。
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練習
1. Lewis Carroll の作品を探してみなさい。2. 音声データを再生してみなさい。3. Project Gutenberg の意義を考えなさい。
社会的意義 NLP 研究の立場からの意義
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まず、処理対象であるデータをよく観ることが大切。
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NLP システム実現には何が必要なのか？
1. 言語データ ( 計算機可読な ) 処理対象をよく知る
2. 言語理論3. 言語処理理論4. 各種ツール5. 設計論6. アプリケーションシステム
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２．言語理論 （入門部分はすでにやりましたよね！） 文法とは
規範文法 vs 記述文法 形式文法
Chomsky の文法理論生成文法 ( 句構造文法、文脈依存文法、文脈自由文法、正規
文法 )変形文法、 X バー理論 など
結合価理論モンタギュー文法 など
個々の未解決問題：以下のものの定義は？単語、品詞、統語構造、意味、意図、文脈 など
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NLP システム実現には何が必要なのか？
1. 言語データ ( 計算機可読な ) 処理対象をよく知る
2. 言語理論 言語記述の枠組みを探る
3. 言語処理理論4. 各種ツール5. 設計論6. アプリケーションシステム
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3. 言語処理理論 （これもすでにやりました） 形態素解析統語解析（構文解析）意味解析意図解析 文脈解析
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言語処理理論の基礎部分 Chomsky のオートマトン理論
有限状態オートマトン ⇔ 正規言語 ブッシュダウンオートマトン ⇔ 文脈自由言語 など
この理論が多くの局面で使われているが、個別の処理方法も ad hoc ながらも考案されている。その代表が確率を利用するものである。
言語の確率モデル HMM (Hidden Markov Model) など
（ NLP において確率は避けて通れない。）
< 参考図書 > D. Jurafsky & J. H. Martin, Speech and Language Processing,
Prentice Hall(2000). Chapter 7.鹿野 他 , 音声認識システム , オーム社 (2001). 第２章と第３章
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言語処理に使われるプログラミング言語 Lisp Prolog Perl Ruby Python C C++ Java など
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言語処理の基礎理論を深く知りたい人に Pierre M. Nugues, An Introduction to
Language Processing with Perl and Prolog, Springer(2006).（理論、実装、応用の概要について書かれており、英語、 フランス語、ドイツ語に対しても言及されている。）
これを読めば専門家になれる！かも
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NLP システム実現には何が必要なのか？
1. 言語データ ( 計算機可読な ) 処理対象をよく知る
2. 言語理論 言語記述の枠組みを探る
3. 言語処理理論 広範囲にわたる知識が必要
4. 各種ツール5. 設計論6. アプリケーションシステム
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4. 各種ツール
（補講１月１７日（火）４限のときにお話します。）
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言語処理の流れ
1. 文字認識2. 形態素解析3. 統語解析（構文解析）4. 意味解析5. 文脈解析6. （未知語獲得）7. （統語規則獲得） など
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形態素解析ツール ・タガー Juman茶筅 Kobako/J Brill’s Tagger GoTagger (Brill’s Tagger を改良したもの ) WordFreak
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デモ GoTagger Kobako/J （茶筅と Juman は Web を見てください。） OpenNLP
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構文解析システム Knp ( 京都大学 ) Sax Bump 自作のプログラム
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NLP システム実現には何が必要なのか？
1. 言語データ ( 計算機可読な ) 処理対象をよく知る
2. 言語理論 言語記述の枠組みを探る
3. 言語処理理論 広範囲にわたる知識が必要
4. 各種ツール 多種多様だが不完全
5. 設計論6. アプリケーションシステム
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5. 設計論
1. 理論的枠組みの決定2. モデルの構築 ( 定式化・システム的解明 )3. システム構築
① 仕様の決定② 外部設計③ 内部設計④ コーディング⑤ 検証
4. システムの有効性・妥当性の評価 アプリケーションへの組み込み など
5. 理論・モデルの改良・高度化 29
新たな設計論の必要性 理論の解明モデル化 プログラミング言語の開発 設計パラダイム（設計手法）
オブジェクト指向型言語： Java, C++関数型言語： Lisp, Haskell, ML手続き型言語： C, Pascal 論理型言語： Prolog
（ CS としてもっと深く考えなければいけない！）
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6. アプリケーションシステム仮名漢字変換システム 文章要約システム 検索システム データマイニング ( テキストマイニング ) システム 機械翻訳システム 音声対話システム
道案内フライト案内 音声による PC操作補助
誤字脱字検出システム人工無能 など 31
Web mining Web2.0, Web3.0, Web4.0
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参考 URL(SEMANTIC WEB)
http://videolectures.net/iswc07_pell_nlpsw/ http://www.w3.org/TR/rdf-primer/
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NLP システム実現には何が必要なのか？
1. 言語データ ( 計算機可読な ) 処理対象をよく知る
2. 言語理論 言語記述の枠組みを探る
3. 言語処理理論 広範囲にわたる知識が必要
4. 各種ツール 多種多様だが不完全
5. 設計論 新たな設計手法・パラダイムへ？
6. アプリケーションシステム 徐々に実用化？ 34
7.そしてさらに何が必要か？脳神経科学認知科学心理学（認知心理学・発達心理学・社会心理学）教育学 社会学 言語学 コミュニケーション学組織行動論学 論理学 数学 コンピュータサイエンス など 35
準備は以上で終わりです。これからが研究の始まりです。
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