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。     

融入语言差异化特征的汉越神经机器翻译译文质量估计

译文质量估计是机器翻译领域中一个重要的子任务,该任务旨在不依靠参考译文的情况下对机器译文进行质量分析.当前,译文质量估计任务在汉英、英德机器翻译上有较好的表现,技术相对成熟.但是将模型应用到汉-越神经机器翻译中面临较多问题.尤其是译文质量估计模型在汉越平行数据中提取到的语言特征不能够充分地体现汉语与越南语之间的语言特点,加之汉语与越南语之间语序与句法结构也存在明显的差异.针对上述问题,本文采用统计对齐的方法对汉越之间结构差异进行建模,提取汉语与越南语之间的语言差异化特征,以提升汉越译文质量估计的效果.实验结果表明,融入语言差异化特征在汉-越和越-汉两个方向上较基线模型分别提升了0.52个百分点和0.35个百分点.     

基于多任务学习的民汉神经机器翻译数据增强方法

神经机器翻译在资源丰富语言对中取得良好性能,但这种性能的取得通常以大规模的平行语料为前提。在民族语言与汉语之间仅存在小规模双语平行句对的情况下,该文提出把机器翻译中的数据增强技术融入多任务学习框架提升翻译性能。首先,通过对目标端句子进行简单的变换(如词序调整、词替换等)以产生非准确的新句子增强噪声;其次,将上述扩增的伪平行语料作为辅助任务融入一个多任务学习框架中以充分训练编码器,并使神经网络将注意力转移到如何使编码器中的源语言句子拥有更丰富准确的表示。通过在全国机器翻译大会(CCMT 2021)蒙汉、藏汉以及维汉3种机器翻译评测数据集上进行6个方向的互译实验,结果表明,在上述民汉翻译任务上,该文方法均显著优于基线系统及多种常见的机器翻译数据增强方法。     

融合单语语言模型的汉越伪平行语料生成

神经机器翻译在资源丰富的语种上取得了良好的翻译效果,但是由于数据稀缺问题在汉语-越南语这类低资源语言对上的性能不佳.目前缓解该问题最有效的方法之一是利用现有资源生成伪平行数据.考虑到单语数据的可利用性,在回译方法的基础上,首先将利用大量单语数据训练的语言模型与神经机器翻译模型进行融合,然后在回译过程中通过语言模型融入语...     

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。     

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。     

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。     

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...     

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。     

融合BERT与词嵌入双重表征的汉越神经机器翻译方法

神经机器翻译是目前主流的机器翻译方法,但在汉-越这类低资源的机器翻译任务中,由于双语平行语料规模小,神经机器翻译的效果并不理想。考虑到预训练语言模型中包含丰富的语言信息,将预训练语言模型表征融入神经机器翻译系统可能对低资源的机器翻译有积极作用,提出一种融合BERT预训练语言模型与词嵌入双重表征的低资源神经机器翻译方法。首先,使用预训练语言模型和词嵌入分别对源语言序列进行表示学习,通过注意力机制建立2种表征之间的联系后,使用拼接操作得到双重表征向量;然后,经过线性变换和自注意力机制,使词嵌入表征和预训练语言模型表征完全自适应融合在一起,得到对输入文本的充分表征,以此提高神经机器翻译模型性能。在汉越语言对上的翻译结果表明,相比基准系统,在包含127 000个平行句对的汉越训练数据中,该方法的BLEU值提升了1.99,在包含70 000个平行句对的汉越训练数据中,该方法的BLEU值提升了4.34,表明融合BERT预训练语言模型和词嵌入双重表征的方法能够有效提升汉越机器翻译的性能。     

基于预训练的无监督神经机器翻译模型研究

依赖于大规模的平行语料库,神经机器翻译在某些语言对上已经取得了巨大的成功。无监督神经机器翻译UNMT又在一定程度上解决了高质量平行语料库难以获取的问题。最近的研究表明,跨语言模型预训练能够显著提高UNMT的翻译性能,其使用大规模的单语语料库在跨语言场景中对深层次上下文信息进行建模,获得了显著的效果。进一步探究基于跨语言预训练的UNMT,提出了几种改进模型训练的方法,针对在预训练之后UNMT模型参数初始化质量不平衡的问题,提出二次预训练语言模型和利用预训练模型的自注意力机制层优化UNMT模型的上下文注意力机制层2种方法。同时,针对UNMT中反向翻译方法缺乏指导的问题,尝试将Teacher-Student框架融入到UNMT的任务中。实验结果表明,在不同语言对上与基准系统相比,本文的方法最高取得了0.8～2.08个百分点的双语互译评估(BLEU)值的提升。     

融合EMD最小化双语词典的汉—越无监督神经机器翻译

神经机器翻译在平行语料充足的任务中能取得很好的效果,然而对于资源稀缺型语种的翻译任务则往往效果不佳.汉语和越南语之间没有大规模的平行语料库,在这项翻译任务中,该文探索只使用容易获得的汉语和越南语单语语料,通过挖掘单语语料中词级别的跨语言信息,融合到无监督翻译模型中提升翻译性能;该文提出了融合EMD(Earth Move...     

基于卷积神经网络的图像数据增强算法

提升卷积神经网络的泛化能力和降低过拟合的风险是深度卷积神经网络的研究重点。遮挡是影响卷积神经网络泛化能力的关键因素之一,通常希望经过复杂训练得到的模型能够对遮挡图像有良好的泛化性。为了降低模型过拟合的风险和提升模型对随机遮挡图像识别的鲁棒性,提出了激活区域处理算法,在训练过程中对某一卷积层的最大激活特征图进行处理后对输入图像进行遮挡,然后将被遮挡的新图像作为网络的新输入并继续训练模型。实验结果表明,提出的算法能够提高多种卷积神经网络模型在不同数据集上的分类性能,并且训练好的模型对随机遮挡图像的识别具有非常好的鲁棒性。     

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。     

基于非自回归方法的维汉神经机器翻译

现有的基于循环神经网络、卷积神经网络和Transformer的自回归翻译模型,虽然都具有良好的翻译性能,但由于解码并行性较低导致了翻译速度慢的问题,针对这个问题提出一种基于非自回归模型的优化学习率策略的方法。在基于迭代优化的非自回归序列模型的基础上,改变学习率调节方法,即把warm up替换为liner annealing方法。首先评估出liner annealing优于warm up方法,然后将liner annealing应用于非自回归序列模型以得到翻译质量和解码速度的最优平衡,最后将该方法与自回归模型的方法作对比。实验结果表明该方法相较于自回归模型Transformer,当解码速度提升1.74倍时,翻译质量的双语评估替换（BLEU）分数值为41.31,可达到Transformer的95.34%。由此可见,采用liner annealing的非自回归序列模型,在降低少许翻译质量的条件下,能够有效地提升解码速度,适用于对翻译速度需求迫切的平台。     

基于递归神经网络的英译汉机器翻译模型设计与实现

在自然语言处理领域,递归神经网络在机器翻译中的应用越来越广泛;除了其他语言外,汉语中还包含大量的词汇,提高英译汉的机器翻译质量是对汉语处理的一个重要贡献;设计了一个英汉机器翻译系统的模型,该系统使用基于知识的上下文向量来映射英语和汉语单词,采用编解码递归神经网络实现;对基于激活函数模型的性能进行了测试,测试结果表明,编码器层的线性激活函数和解码器层的双曲正切激活函数性能最好;从GRU和LSTM层的执行情况来看,GRU的性能优于LSTM;注意层采用softmax和sigmoid激活函数进行设置,该模型的方法在交叉熵损失度量方面优于现有的系统.     

基于词典模型融合的神经机器翻译

无监督神经机器翻译仅利用大量单语数据,无需平行数据就可以训练模型,但是很难在2种语系遥远的语言间建立联系。针对此问题,提出一种新的不使用平行句对的神经机器翻译训练方法,使用一个双语词典对单语数据进行替换,在2种语言之间建立联系,同时使用词嵌入融合初始化和双编码器融合训练2种方法强化2种语言在同一语义空间的对齐效果,以提高机器翻译系统的性能。实验表明,所提方法在中-英与英-中实验中比基线无监督翻译系统的BLEU值分别提高2.39和1.29,在英-俄和英-阿等单语实验中机器翻译效果也显著提高了。     

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.     

基于LSTM的蒙汉机器翻译的研究

由于内蒙古地区蒙汉机器翻译水平落后、平行双语语料规模较小,利用传统的统计机器翻译方法会出现数据稀疏以及训练过拟合等问题,导致翻译质量不高。针对这种情况,提出基于LSTM的蒙汉神经机器翻译方法,通过利用长短时记忆模型构建端到端的神经网络框架并对蒙汉机器翻译系统进行建模。为了更有效地理解蒙古语语义信息,根据蒙古语的特点将蒙古文单词分割成词素形式,导入模型,并在模型中引入局部注意力机制计算与目标词有关联的源语词素的权重,获得蒙古语和汉语词汇间的对齐概率,从而提升翻译质量。实验结果表明,该方法相比传统蒙汉翻译系统提高了翻译质量。