机器翻译

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机器翻译英语:Machine Translation),简称机译机翻,属于计算语言学的范畴,其研究借由计算机程序将文字或演说从一种自然语言翻译成另一种自然语言。简单来说,机器翻译是通过将一个自然语言的字辞取代成另一个自然语言的字辞。借由使用语料库的技术,可达成更加复杂的自动翻译,包含可更佳的处理不同的语法结构、辞汇辨识惯用语的对应等。

目前的机器翻译软件通常可允许针对特定领域或是专业领域(例如天气预报)来加以客制化,目的在于将辞汇的取代缩小于该特定领域的专有名词上,以借此改进翻译的结果。这样的技术适合针对一些使用较正规或是较制式化陈述方式的领域。例如政府机关公文或是法律相关文件,这类型的文句通常比一般的文句更加正式与制式化,其机器翻译的结果通常比日常对话等非正式场合所使用语言的翻译结果更加符合语法。

目前的翻译机器,有时可以得到可以理解的翻译结果,但是想要得到较有意义的翻译结果,往往需要在输入语句时适当地编辑,以利电脑程序分析。

但是,机器翻译的结果好坏,往往取决于译入及译出语之间的词汇、语法结构、语系甚至文化上的差异,例如英语荷兰语同为印欧语系日耳曼语族,这两种语言间的机器翻译结果通常比汉语英语间机器翻译的结果好。

因此,要改善机器翻译的结果,人为的介入仍显相当重要。

一般而言,大众使用机器翻译的目的只是为了获知原文句子或段落的要旨,而不是精确的翻译。总的来说,机器翻译的效果并没有达到可以取代人工翻译的程度,所以无法成为正式的翻译。

不过现在已有越来越多的公司尝试以机器翻译的技术来提供其公司网站多语系支援的服务。例如微软公司试将其 MSDN 以机器翻译来自动翻译成多国语言,如上文所说,知识库作为专业领域,其语法较为制式化,翻译结果亦更加符合自然语言。

历史

机器翻译的概念最早可追溯到17世纪。1629年,哲学家笛卡儿(René Descartes)提出了世界语言的概念,即将不同语言相同含义的词汇以统一符号表示。笛卡儿、莱布尼兹(Gottfried Wilhelm Leibniz)、贝克(Cave Beck)、基尔施(Athanasius Kircher)以及贝希尔(Johann Joachim Becher)等人曾试图编写类似世界语言的辞典。直到近代,借由机械的辅助,机器翻译的可行性大为提升。20世纪初期便有多位科学家与发明家陆续提出机器翻译的理论与实作计划或想法。沃伦·韦弗被誉为机器翻译的鼻祖。他抛却了俄语文本的含义,转而视为一堆“密码”。在美国和欧洲,他的团队和继任者在工作时都遵循着一个常理:“任何语言都是由一堆词汇和一套语法规则组成。只要把两种词汇放到机器里,按照人类组合这两种词汇的方式,为之建立一套完整的规则,机器就能破译“密码”。”1954年美国乔治城大学在一项实验中,成功将约60句的俄文自动翻译成英文,被视为机器翻译可行的开端。自此开始的十年间,政府与企业相继投入相当的资金,用于机器翻译的研究上。然而,ALPAC(自动语言处理顾问委员会,Automatic Language Processing Advisory Committee)在1966年提出的一项报告中表明十年来的机器翻译研究进度缓慢,未达预期。该项报告使得之后的研究资金大为减缩,直到近1980年代,由于电脑运算科技的进步,以及演算成本相对降低,才使政府与企业对机器翻译再次提起兴趣,特别是在统计法机器翻译的领域上。

机译系统

机译系统可划分为基于规则的和基于语料库的两大类。前者由词典和规则库构成知识源;后者由经过划分并具有标注的语料库构成知识源,既不需要词典也不需要规则,以统计规律为主。机译系统是随着语料库语言学的兴起而发展起来的,世界上绝大多数机译系统都采用以规则为基础的策略,一般分为语法型、语义型、知识型和智能型。不同类型的机译系统由不同的成分构成。抽象地说,所有机译系统的处理过程都包括以下步骤:对源语言的分析或理解,在语言的某一平面进行转换,按目标语言结构规则生成目标语言。技术差别主要体现在转换平面上。

语法型机译系统

研究重点是词法和句法,以上下文无关文法为代表,早期系统大多数都属这一类型。语法型系统包括源文分析机构、源语言到目标语言的转换机构和目标语言生成机构3部分。源文分析机构对输入的源文加以分析,这一分析过程通常又可分为词法分析、语法分析和语义分析。通过上述分析可以得到源文的某种形式的内部表示。转换机构用于实现将相对独立于源文表层表达方式的内部表示转换为与目标语言相对应的内部表示。目标语言生成机构实现从目标语言内部表示到目标语言表层结构的转化。

语义型系统

研究重点是在机译过程中引入语义特征信息,以Burtop提出的语义文法和Charles Fillmore提出的格框架文法为代表。语义分析的各种理论和方法主要解决形式和逻辑的统一问题。利用系统中的语义切分规则,把输入的源文切分成若干个相关的语义元成分。再根据语义转化规则,如关键词匹配,找出各语义元成分所对应的语义内部表示。系统通过测试各语义元成分之间的关系,建立它们之间的逻辑关系,形成全文的语义表示。处理过程主要通过查语义词典的方法实现。语义表示形式一般为格框架,也可以是概念依存表示形式。最后,机译系统通过对中间语义表示形式的解释,形成相应的译文。

知识型系统

目标是给机器配上人类常识,以实现基于理解的翻译系统,以Tomita提出的知识型机译系统为代表。知识型机译系统利用庞大的语义知识库,把源文转化为中间语义表示,并利用专业知识和日常知识对其加以精练,最后把它转化为一种或多种译文输出。

智能型系统

目标是采用人工智能的最新成果,实现多路径动态选择以及知识库的自动重组技术,对不同句子实施在不同平面上的转换。这样就可以把语法、语义、常识几个平面连成一有机整体,既可继承传统系统优点,又能实现系统自增长的功能。这一类型的系统以中国科学院计算所开发的IMT/EC系统为代表。

翻译流程

从人为的翻译来看机器翻译,翻译的过程可被细分如下:

  1. 解译来源文字的文意
  2. 重新编译此解析后所得的文意至目标语言

在这看似简单的步骤之后其实是复杂的认知操作。要能解译来源文字的完整意义,一个译者必须能够分析与诠释整段文章的所有特征,必须能够深度的了解其语法语义语法成语等等,相当于了解来源语言的文化背景。译者同时也必须兼备目标语言相同深度的知识。

于是,这对机器翻译便是一项挑战,即:要如何设计一个程序使其能够如同真人一样的“了解认知)”一段文字,并且能够“创造”一段好似真人实际写作出来的目标语言的文字。

方法

机器翻译.png

机器翻译可以使用一种基于语言规则的语法,文字将会依语言学的方式来进行翻译,即一个最合适的目标语言的字词将会被用来取代来源语言的字词。

能够优先解决对自然语言的正确认知与辨识,被视为机器翻译是否能够成功的最主要关键。

一般而言,用规则法(rule-based method)分析一段文字,通常会先建立目标语言中介的、象征性的表义字词。再根据这中介的表义字词来决定使用人工国际语言(interlingual)化的机器翻译,或是使用转化原则法的机器翻译(transfer-based machine translation)。这些方法都必须拥有具备足够形态学的、语句学的、以及语义学的信息以及大量的字词规则所建构的辞汇。

常见机器翻译的难处在于无法给于适当且足够庞大的信息,来满足不同领域或是不同法则的机器翻译法。举例来说,对于一个需要统计学法则的翻译法,给予它大量的多语言素材是必要的,但对于语法式法则的翻译法便显得没有太大意义。

规则法

规则法机器翻译的范例包含了转化法(transfer-based)、中间语法(interlingual)、以及辞典法(dictionary-based)机器翻译 。

转化法

辞典法

机器翻译可利用辞典的词汇作翻译。因为这种翻译是“字对字”的,所以通常各字之间在意思上都没有任何关联。这种机器翻译法最适用于具有冗长的词语列表(意即非完整的句子)。例如产品型录的翻译。

知识翻译

范例法

所谓范例法,即基于实例的翻译方法。基本思路是电脑模拟大量翻译实例(翻译语料库),进行有效替换的翻译策略。因此该方法依赖于翻译语料库的质量、规模和覆盖面。如果有完全一样的例句,则直接采用范例的译文;如果有多个相似的例句,则自动模拟相似度最高的译文,只需翻译不同部分即可;如果没有相似的译文,则必须进行基于统计或规则的方法进行翻译。根据乔姆斯基的转换生成语法而言,这种方法永远也无法赶上人的语言的变化。因此,这种方法算是比较笨的方法,类似于字典,我们可以从中查到有用的字词,甚至短语,但写出什么东西,却是字典无法实现的。因此这种方法有一定的实用性,但局限性也显而易见。

统计法

统计机器翻译:是目前非限定领域机器翻译中,性能较佳的一种方法。统计机器翻译的基本思想是通过对大量的平行语料进行统计分析,构建统计翻译模型,进而使用此模型进行翻译。从早期基于词的机器翻译已经过渡到基于短语的翻译,并正在融合句法信息,以进一步提高翻译的精确性。

统计机器翻译的首要任务是为语言的产生构造某种合理的统计模型,并在此统计模型基础上,定义要估计的模型参数,并设计参数估计算法。早期的基于词的统计机器翻译采用的是噪声信道模型,采用最大似然准则进行无监督训练,而近年来常用的基于短语的统计机器翻译则采用区分性训练方法,一般来说需要参考语料进行有监督训练。贝氏模型(Bayesian Model)也是一种机器翻译方法。

近年来在语言服务产业掀起波澜的神经机器翻译就是利用巨大的人工神经网络计算一连串字词的机率以产生文意精确的翻译。将在未来数年持续改变翻译及语言在地化产业。在投入大量翻译资料集(data sets)以训练人工智能和机器学习模组后,神经机器翻译的品质已大幅改善。更重要的是,当神经机器翻译与人工编修搭配,无论在技术还是文化层面,更能达到ㄧ流的译文品质。因此,神经翻译与人工编修搭配需求庞大。

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