Building task-oriented machine translation systems

La principal meta de esta tesis es desarrollar sistemas de traduccion interactiva que presenten mayor sinergia con sus usuarios potenciales. Por ello, el objetivo es hacer los sistemas estado del arte mas ergonomicos, intuitivos y eficientes, con el fin de que el experto humano se sienta mas comodo al utilizarlos. Con este fin se presentan diferentes t�ecnicas enfocadas a mejorar la adaptabilidad y el tiempo de respuesta de los sistemas de traduccion automatica subyacentes, as�ÿ como tambien se presenta una estrategia cuya finalidad es mejorar la interaccion hombre-m�aquina. Todo ello con el proposito ultimo de rellenar el hueco existente entre el estado del arte en traduccion automatica y las herramientas que los traductores humanos tienen a su disposici�on. En lo que respecta al tiempo de respuesta de los sistemas de traducci�on autom�atica, en esta tesis se presenta una t�ecnica de poda de los par�ametros de los modelos de traducci�on actuales, cuya intuici�on est�a basada en el concepto de segmentaci�on biling¤ue, pero que termina por evolucionar hacia una estrategia de re-estimaci�on de dichos par�ametros. Utilizando esta estrategia se obtienen resultados experimentales que demuestran que es posible podar la tabla de segmentos hasta en un 97%, sin mermar por ello la calidad de las traducciones obtenidas. Adem�as, estos resultados son coherentes en diferentes pares de lenguas, lo cual evidencia que la t�ecnica que se presenta aqu�ÿ es efectiva en un entorno de traducci�on autom�atica tradicional, y por lo tanto podr�ÿa ser utilizada directamente en un escenario de post-edici�on. Sin embargo, los experimentos llevados a cabo en traducci�on interactiva son ligeramente menos convincentes, pues implican la necesidad de llegar a un compromiso entre el tiempo de respuesta y la calidad de los sufijos producidos. Por otra parte, se presentan dos t�ecnicas de adaptaci�on, con el prop�osito de mejorar la adaptabilidad de los sistemas de traducci�on autom�atica. La primeraSanchis Trilles, G. (2012). Building task-oriented machine translation systems [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17174Palanci

Does more data always yield better translations?

Nowadays, there are large amounts of data available to train statistical machine translation systems. However, it is not clear whether all the training data actually help or not. A system trained on a subset of such huge bilingual corpora might outperform the use of all the bilingual data. This paper studies such issues by analysing two training data selection techniques: one based on approximating the probability of an indomain corpus; and another based on infrequent n-gram occurrence. Experimental results not only report significant improvements over random sentence selection but also an improvement over a system trained with the whole available data. Surprisingly, the improvements are obtained with just a small fraction of the data that accounts for less than 0.5% of the sentences. Afterwards, we show that a much larger room for improvement exists, although this is done under non-realistic conditions.The research leading to these results has received funding from the European Union Seventh Framework Programme (FP7/2007-2013) under grant agreement nr. 287755. This work was also supported by the Spanish MEC/MICINN under the MIPRCV ”Consolider Ingenio 2010” program (CSD2007-00018), and iTrans2 (TIN2009-14511) project. Also supported by the Spanish MITyC under the erudito.com (TSI-020110-2009-439) project and Instituto Tecnológico de León, DGEST-PROMEP y CONACYT, México.Gascó Mora, G.; Rocha Sánchez, MA.; Sanchis Trilles, G.; Andrés Ferrer, J.; Casacuberta Nolla, F. (2012). Does more data always yield better translations?. Association for Computational Linguistics. 152-161. http://hdl.handle.net/10251/35214S15216

Statistical approaches for natural language modelling and monotone statistical machine translation

Esta tesis reune algunas contribuciones al reconocimiento de formas estadístico y, más especícamente, a varias tareas del procesamiento del lenguaje natural. Varias técnicas estadísticas bien conocidas se revisan en esta tesis, a saber: estimación paramétrica, diseño de la función de pérdida y modelado estadístico. Estas técnicas se aplican a varias tareas del procesamiento del lenguajes natural tales como clasicación de documentos, modelado del lenguaje natural y traducción automática estadística. En relación con la estimación paramétrica, abordamos el problema del suavizado proponiendo una nueva técnica de estimación por máxima verosimilitud con dominio restringido (CDMLEa ). La técnica CDMLE evita la necesidad de la etapa de suavizado que propicia la pérdida de las propiedades del estimador máximo verosímil. Esta técnica se aplica a clasicación de documentos mediante el clasificador Naive Bayes. Más tarde, la técnica CDMLE se extiende a la estimación por máxima verosimilitud por leaving-one-out aplicandola al suavizado de modelos de lenguaje. Los resultados obtenidos en varias tareas de modelado del lenguaje natural, muestran una mejora en términos de perplejidad. En a la función de pérdida, se estudia cuidadosamente el diseño de funciones de pérdida diferentes a la 0-1. El estudio se centra en aquellas funciones de pérdida que reteniendo una complejidad de decodificación similar a la función 0-1, proporcionan una mayor flexibilidad. Analizamos y presentamos varias funciones de pérdida en varias tareas de traducción automática y con varios modelos de traducción. También, analizamos algunas reglas de traducción que destacan por causas prácticas tales como la regla de traducción directa; y, así mismo, profundizamos en la comprensión de los modelos log-lineares, que son de hecho, casos particulares de funciones de pérdida. Finalmente, se proponen varios modelos de traducción monótonos basados en técnicas de modelado estadístico .Andrés Ferrer, J. (2010). Statistical approaches for natural language modelling and monotone statistical machine translation [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7109Palanci

On the effective deployment of current machine translation technology

Machine translation is a fundamental technology that is gaining more importance each day in our multilingual society. Companies and particulars are turning their attention to machine translation since it dramatically cuts down their expenses on translation and interpreting. However, the output of current machine translation systems is still far from the quality of translations generated by human experts. The overall goal of this thesis is to narrow down this quality gap by developing new methodologies and tools that improve the broader and more efficient deployment of machine translation technology. We start by proposing a new technique to improve the quality of the translations generated by fully-automatic machine translation systems. The key insight of our approach is that different translation systems, implementing different approaches and technologies, can exhibit different strengths and limitations. Therefore, a proper combination of the outputs of such different systems has the potential to produce translations of improved quality. We present minimum Bayes¿ risk system combination, an automatic approach that detects the best parts of the candidate translations and combines them to generate a consensus translation that is optimal with respect to a particular performance metric. We thoroughly describe the formalization of our approach as a weighted ensemble of probability distributions and provide efficient algorithms to obtain the optimal consensus translation according to the widespread BLEU score. Empirical results show that the proposed approach is indeed able to generate statistically better translations than the provided candidates. Compared to other state-of-the-art systems combination methods, our approach reports similar performance not requiring any additional data but the candidate translations. Then, we focus our attention on how to improve the utility of automatic translations for the end-user of the system. Since automatic translations are not perfect, a desirable feature of machine translation systems is the ability to predict at run-time the quality of the generated translations. Quality estimation is usually addressed as a regression problem where a quality score is predicted from a set of features that represents the translation. However, although the concept of translation quality is intuitively clear, there is no consensus on which are the features that actually account for it. As a consequence, quality estimation systems for machine translation have to utilize a large number of weak features to predict translation quality. This involves several learning problems related to feature collinearity and ambiguity, and due to the ¿curse¿ of dimensionality. We address these challenges by adopting a two-step training methodology. First, a dimensionality reduction method computes, from the original features, the reduced set of features that better explains translation quality. Then, a prediction model is built from this reduced set to finally predict the quality score. We study various reduction methods previously used in the literature and propose two new ones based on statistical multivariate analysis techniques. More specifically, the proposed dimensionality reduction methods are based on partial least squares regression. The results of a thorough experimentation show that the quality estimation systems estimated following the proposed two-step methodology obtain better prediction accuracy that systems estimated using all the original features. Moreover, one of the proposed dimensionality reduction methods obtained the best prediction accuracy with only a fraction of the original features. This feature reduction ratio is important because it implies a dramatic reduction of the operating times of the quality estimation system. An alternative use of current machine translation systems is to embed them within an interactive editing environment where the system and a human expert collaborate to generate error-free translations. This interactive machine translation approach have shown to reduce supervision effort of the user in comparison to the conventional decoupled post-edition approach. However, interactive machine translation considers the translation system as a passive agent in the interaction process. In other words, the system only suggests translations to the user, who then makes the necessary supervision decisions. As a result, the user is bound to exhaustively supervise every suggested translation. This passive approach ensures error-free translations but it also demands a large amount of supervision effort from the user. Finally, we study different techniques to improve the productivity of current interactive machine translation systems. Specifically, we focus on the development of alternative approaches where the system becomes an active agent in the interaction process. We propose two different active approaches. On the one hand, we describe an active interaction approach where the system informs the user about the reliability of the suggested translations. The hope is that this information may help the user to locate translation errors thus improving the overall translation productivity. We propose different scores to measure translation reliability at the word and sentence levels and study the influence of such information in the productivity of an interactive machine translation system. Empirical results show that the proposed active interaction protocol is able to achieve a large reduction in supervision effort while still generating translations of very high quality. On the other hand, we study an active learning framework for interactive machine translation. In this case, the system is not only able to inform the user of which suggested translations should be supervised, but it is also able to learn from the user-supervised translations to improve its future suggestions. We develop a value-of-information criterion to select which automatic translations undergo user supervision. However, given its high computational complexity, in practice we study different selection strategies that approximate this optimal criterion. Results of a large scale experimentation show that the proposed active learning framework is able to obtain better compromises between the quality of the generated translations and the human effort required to obtain them. Moreover, in comparison to a conventional interactive machine translation system, our proposal obtained translations of twice the quality with the same supervision effort.González Rubio, J. (2014). On the effective deployment of current machine translation technology [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/37888TESI

Novel statistical approaches to text classification, machine translation and computer-assisted translation

Esta tesis presenta diversas contribuciones en los campos de la clasificación automática de texto, traducción automática y traducción asistida por ordenador bajo el marco estadístico. En clasificación automática de texto, se propone una nueva aplicación llamada clasificación de texto bilingüe junto con una serie de modelos orientados a capturar dicha información bilingüe. Con tal fin se presentan dos aproximaciones a esta aplicación; la primera de ellas se basa en una asunción naive que contempla la independencia entre las dos lenguas involucradas, mientras que la segunda, más sofisticada, considera la existencia de una correlación entre palabras en diferentes lenguas. La primera aproximación dió lugar al desarrollo de cinco modelos basados en modelos de unigrama y modelos de n-gramas suavizados. Estos modelos fueron evaluados en tres tareas de complejidad creciente, siendo la más compleja de estas tareas analizada desde el punto de vista de un sistema de ayuda a la indexación de documentos. La segunda aproximación se caracteriza por modelos de traducción capaces de capturar correlación entre palabras en diferentes lenguas. En nuestro caso, el modelo de traducción elegido fue el modelo M1 junto con un modelo de unigramas. Este modelo fue evaluado en dos de las tareas más simples superando la aproximación naive, que asume la independencia entre palabras en differentes lenguas procedentes de textos bilingües. En traducción automática, los modelos estadísticos de traducción basados en palabras M1, M2 y HMM son extendidos bajo el marco de la modelización mediante mixturas, con el objetivo de definir modelos de traducción dependientes del contexto. Asimismo se extiende un algoritmo iterativo de búsqueda basado en programación dinámica, originalmente diseñado para el modelo M2, para el caso de mixturas de modelos M2. Este algoritmo de búsqueda nCivera Saiz, J. (2008). Novel statistical approaches to text classification, machine translation and computer-assisted translation [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2502Palanci