口语对话系统中文法规则自动推导研究

摘要

基于规则的口语对话系统中的文法规则通常由领域专家和计算机语言学家手工设计，需要依赖专家的专业知识和经验，这对于普通开发人员来说是无法完成的。另外，手工设计的文法移植性差，根据某一领域设计的文法规则很难移植到其他领域继续使用，同样功能的口语对话系统对于不同领域都需要领域专家重新设计文法规则，存在大量的重复劳动，造成巨大的人力和物力浪费。随着社会需求的不断增大，系统规模空前扩大，文法规则的获取成了口语对话系统研发的主要瓶颈。 本文针对口语对话系统中语言的特点，以一种上下文无关增强文法为对象，对口语对话系统中文法规则的自动获取技术进行了研究。主要工作包括： (1)对比分析常见形式文法的特点和性能，重点研究一种符合汉语口语特点的上下文无关增强文法，根据口语对话系统中语言的特点，选定该文法为对象进行文法规则自动推导技术的研究。 (2)提出一种基于句子分割的文法规则自动推导算法。基本思想是：用初始规则集对训练例句进行分析，若不能得到完整的语法树，则先对分析得到的片断进行消歧和归一化，然后根据顶层片断递归地推导出缺少的文法规则，并更新已有的规则集。研究歧义片断的消除和归一化策略，为了提高算法性能，探讨并给出一种算法的改进方案。 (3)研究面向领域任务的文法测评方法，给出一套灵活的、可领域定制的文法评测方法。使用该方法在天气预报查询领域对算法的输出文法进行评测，结果显示，输出文法的句法分析准确率在初始规则集为空时达到了64.8％，在初始规则集只包含日期相关规则时达到了86.4％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.2.1对话系统研究现状

1.2.2文法规则自动推导算法研究现状

1.2.3文法性能的评测

1.3研究的主要内容及创新点

1.3.1研究的主要内容

1.3.2研究的创新点

1.4论文的组织

第二章文法的基本概念及常见类型分析

2.1文法的基本概念

2.1.1文法及语言的定义

2.1.2文法的作用

2.1.3文法的评价原则

2.2 Chomsky文法体系

2.2.1文法分类

2.2.2各型文法的特点

2.2.3文法分析器

2.3上下文无关增强文法

2.3.1文法的形式化定义

2.3.2增强属性的归纳及规则类型的定义

2.3.3语义文法

2.3.4增强的文法分析器

2.4本章小结

第三章文法规则自动推导算法

3.1汉语口语对话系统中语言的特点

3.1.1汉语的特点

3.1.2口语的特点

3.1.3语音识别器导致的问题

3.2算法的推导对象

3.3基于句子分割的文法规则自动推导算法

3.3.1算法基本原理

3.3.2相关术语定义

3.3.3文法推导算法

3.3.4不同的推导策略

3.3.5歧义片断的消除与归一化

3.4算法流程的改进

3.5本章小结

第四章算法评测与分析

4.1评测指标的定义

4.2实验领域及步骤

4.2.1实验领域

4.2.2实验数据

4.2.3实验步骤

4.3实验结果及分析

4.3.1文法性能的评测

4.3.2文法复杂程度的评测

4.3.3初始规则集对文法影响的评测

4.3.4“左部优先”策略与“右部优先”策略对比

4.3.5“自顶向下”策略与“自底向上”策略对比

4.3.6算法改进前后效果对比

4.4本章小结

第五章总结与展望

5.1本文工作总结

5.2相关问题讨论

5.3未来的研究方向

参考文献

附录

致谢

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