End-to-End Evaluation of a Spoken Dialogue System for Learning Basic Mathematics

The advances in language-based Artificial Intelligence (AI) technologies applied to build educational applications can present AI for social-good opportunities with a broader positive impact. Across many disciplines, enhancing the quality of mathematics education is crucial in building critical thinking and problem-solving skills at younger ages. Conversational AI systems have started maturing to a point where they could play a significant role in helping students learn fundamental math concepts. This work presents a task-oriented Spoken Dialogue System (SDS) built to support play-based learning of basic math concepts for early childhood education. The system has been evaluated via real-world deployments at school while the students are practicing early math concepts with multimodal interactions. We discuss our efforts to improve the SDS pipeline built for math learning, for which we explore utilizing MathBERT representations for potential enhancement to the Natural Language Understanding (NLU) module. We perform an end-to-end evaluation using real-world deployment outputs from the Automatic Speech Recognition (ASR), Intent Recognition, and Dialogue Manager (DM) components to understand how error propagation affects the overall performance in real-world scenarios.Comment: Proceedings of the 1st Workshop on Mathematical Natural Language Processing (MathNLP) at EMNLP 202

Some Contributions to Interactive Machine Translation and to the Applications of Machine Translation for Historical Documents

[ES] Los documentos históricos son una parte importante de nuestra herencia cultural. Sin embargo, debido a la barrera idiomática inherente en el lenguaje humano y a las propiedades lingüísticas de estos documentos, su accesibilidad está principalmente restringida a los académicos. Por un lado, el lenguaje humano evoluciona con el paso del tiempo. Por otro lado, las convenciones ortográficas no se crearon hasta hace poco y, por tanto, la ortografía cambia según el período temporal y el autor. Por estas razones, el trabajo de los académicos es necesario para que los no expertos puedan obtener una comprensión básica de un documento determinado. En esta tesis abordamos dos tareas relacionadas con el procesamiento de documentos históricos. La primera tarea es la modernización del lenguaje que, a fin de hacer que los documentos históricos estén más accesibles para los no expertos, tiene como objetivo reescribir un documento utilizando la versión moderna del idioma original del documento. La segunda tarea es la normalización ortográfica. Las propiedades lingüísticas de los documentos históricos mencionadas con anterioridad suponen un desafío adicional para la aplicación efectiva del procesado del lenguaje natural en estos documentos. Por lo tanto, esta tarea tiene como objetivo adaptar la ortografía de un documento a los estándares modernos a fin de lograr una consistencia ortográfica. Ambas tareas las afrontamos desde una perspectiva de traducción automática, considerando el idioma original de un documento como el idioma fuente, y su homólogo moderno/normalizado como el idioma objetivo. Proponemos varios enfoques basados en la traducción automática estadística y neuronal, y llevamos a cabo una amplia experimentación que ratifica el potencial de nuestras contribuciones -en donde los enfoques estadísticos arrojan resultados iguales o mejores que los enfoques neuronales para la mayoría de los casos-. En el caso de la tarea de modernización del lenguaje, esta experimentación incluye una evaluación humana realizada con la ayuda de académicos y un estudio con usuarios que verifica que nuestras propuestas pueden ayudar a los no expertos a obtener una comprensión básica de un documento histórico sin la intervención de un académico. Como ocurre con cualquier problema de traducción automática, nuestras aplicaciones no están libres de errores. Por lo tanto, para obtener modernizaciones/normalizaciones perfectas, un académico debe supervisar y corregir los errores. Este es un procedimiento común en la industria de la traducción. La metodología de traducción automática interactiva tiene como objetivo reducir el esfuerzo necesario para obtener traducciones de alta calidad uniendo al agente humano y al sistema de traducción en un proceso de corrección cooperativo. Sin embargo,la mayoría de los protocolos interactivos siguen una estrategia de izquierda a derecha. En esta tesis desarrollamos un nuevo protocolo interactivo que rompe con esta barrera de izquierda a derecha. Hemos evaluado este nuevo protocolo en un entorno de traducción automática, obteniendo grandes reducciones del esfuerzo humano. Finalmente, dado que este marco interactivo es de aplicación general a cualquier problema de traducción, lo hemos aplicado -nuestro nuevo protocolo junto con uno de los protocolos clásicos de izquierda a derecha- a la modernización del lenguaje y a la normalización ortográfica. Al igual que en traducción automática, el marco interactivo logra disminuir el esfuerzo requerido para corregir los resultados de un sistema automático.[CA] Els documents històrics són una part important de la nostra herència cultural. No obstant això, degut a la barrera idiomàtica inherent en el llenguatge humà i a les propietats lingüístiques d'aquests documents, la seua accessibilitat està principalment restringida als acadèmics. D'una banda, el llenguatge humà evoluciona amb el pas del temps. D'altra banda, les convencions ortogràfiques no es van crear fins fa poc i, per tant, l'ortografia canvia segons el període temporal i l'autor. Per aquestes raons, el treball dels acadèmics és necessari perquè els no experts puguen obtindre una comprensió bàsica d'un document determinat. En aquesta tesi abordem dues tasques relacionades amb el processament de documents històrics. La primera tasca és la modernització del llenguatge que, a fi de fer que els documents històrics estiguen més accessibles per als no experts, té per objectiu reescriure un document utilitzant la versió moderna de l'idioma original del document. La segona tasca és la normalització ortogràfica. Les propietats lingüístiques dels documents històrics mencionades amb anterioritat suposen un desafiament addicional per a l'aplicació efectiva del processat del llenguatge natural en aquests documents. Per tant, aquesta tasca té per objectiu adaptar l'ortografia d'un document als estàndards moderns a fi d'aconseguir una consistència ortogràfica. Dues tasques les afrontem des d'una perspectiva de traducció automàtica, considerant l'idioma original d'un document com a l'idioma font, i el seu homòleg modern/normalitzat com a l'idioma objectiu. Proposem diversos enfocaments basats en la traducció automàtica estadística i neuronal, i portem a terme una àmplia experimentació que ratifica el potencial de les nostres contribucions -on els enfocaments estadístics obtenen resultats iguals o millors que els enfocaments neuronals per a la majoria dels casos-. En el cas de la tasca de modernització del llenguatge, aquesta experimentació inclou una avaluació humana realitzada amb l'ajuda d'acadèmics i un estudi amb usuaris que verifica que les nostres propostes poden ajudar als no experts a obtindre una comprensió bàsica d'un document històric sense la intervenció d'un acadèmic. Com ocurreix amb qualsevol problema de traducció automàtica, les nostres aplicacions no estan lliures d'errades. Per tant, per obtindre modernitzacions/normalitzacions perfectes, un acadèmic ha de supervisar i corregir les errades. Aquest és un procediment comú en la indústria de la traducció. La metodologia de traducció automàtica interactiva té per objectiu reduir l'esforç necessari per obtindre traduccions d'alta qualitat unint a l'agent humà i al sistema de traducció en un procés de correcció cooperatiu. Tot i això, la majoria dels protocols interactius segueixen una estratègia d'esquerra a dreta. En aquesta tesi desenvolupem un nou protocol interactiu que trenca amb aquesta barrera d'esquerra a dreta. Hem avaluat aquest nou protocol en un entorn de traducció automàtica, obtenint grans reduccions de l'esforç humà. Finalment, atès que aquest marc interactiu és d'aplicació general a qualsevol problema de traducció, l'hem aplicat -el nostre nou protocol junt amb un dels protocols clàssics d'esquerra a dreta- a la modernització del llenguatge i a la normalitzaciò ortogràfica. De la mateixa manera que en traducció automàtica, el marc interactiu aconsegueix disminuir l'esforç requerit per corregir els resultats d'un sistema automàtic.[EN] Historical documents are an important part of our cultural heritage. However,due to the language barrier inherent in human language and the linguistic properties of these documents, their accessibility is mostly limited to scholars. On the one hand, human language evolves with the passage of time. On the other hand, spelling conventions were not created until recently and, thus, orthography changes depending on the time period and author. For these reasons, the work of scholars is needed for non-experts to gain a basic understanding of a given document. In this thesis, we tackle two tasks related with the processing of historical documents. The first task is language modernization which, in order to make historical documents more accessible to non-experts, aims to rewrite a document using the modern version of the document's original language. The second task is spelling normalization. The aforementioned linguistic properties of historical documents suppose an additional challenge for the effective natural language processing of these documents. Thus, this task aims to adapt a document's spelling to modern standards in order to achieve an orthography consistency. We affront both task from a machine translation perspective, considering a document's original language as the source language, and its modern/normalized counterpart as the target language. We propose several approaches based on statistical and neural machine translation, and carry out a wide experimentation that shows the potential of our contributions¿with the statistical approaches yielding equal or better results than the neural approaches in most of the cases. For the language modernization task, this experimentation includes a human evaluation conducted with the help of scholars and a user study that verifies that our proposals are able to help non-experts to gain a basic understanding of a historical document without the intervention of a scholar. As with any machine translation problem, our applications are not error-free. Thus, to obtain perfect modernizations/normalizations, a scholar needs to supervise and correct the errors. This is a common procedure in the translation industry. The interactive machine translation framework aims to reduce the effort needed for obtaining high quality translations by embedding the human agent and the translation system into a cooperative correction process. However, most interactive protocols follow a left-to-right strategy. In this thesis, we developed a new interactive protocol that breaks this left-to-right barrier. We evaluated this new protocol in a machine translation environment, obtaining large reductions of the human effort. Finally, since this interactive framework is of general application to any translation problem, we applied it¿our new protocol together with one of the classic left-to-right protocols¿to language modernization and spelling normalization. As with machine translation, the interactive framework diminished the effort required for correcting the outputs of an automatic system.The research leading to this thesis has been partially funded by Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) under projects SmartWays (grant agreement RTC-2014-1466-4), CoMUN-HaT (grant agreement TIN2015-70924-C2-1-R) and MISMISFAKEnHATE (grant agreement PGC2018-096212-B-C31); Generalitat Valenciana under projects ALMAMATER (grant agreement PROMETEOII/2014/030) and DeepPattern (grant agreement PROMETEO/2019/121); the European Union through Programa Operativo del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) from Comunitat Valenciana (2014–2020) under project Sistemas de frabricación inteligentes para la indústria 4.0 (grant agreement ID-IFEDER/2018/025); and the PRHLT research center under the research line Machine Learning Applications.Domingo Ballester, M. (2022). Some Contributions to Interactive Machine Translation and to the Applications of Machine Translation for Historical Documents [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181231TESI

Detection of Software Vulnerability Communication in Expert Social Media Channels: A Data-driven Approach

Conceptually, a vulnerability is: A flaw or weakness in a system’s design, implementation,or operation and management that could be exploited to violate the system’s security policy .Some of these flaws can go undetected and exploited for long periods of time after soft-ware release. Although some software providers are making efforts to avoid this situ-ation, inevitability, users are still exposed to vulnerabilities that allow criminal hackersto take advantage. These vulnerabilities are constantly discussed in specialised forumson social media. Therefore, from a cyber security standpoint, the information found inthese places can be used for countermeasures actions against malicious exploitation ofsoftware. However, manual inspection of the vast quantity of shared content in socialmedia is impractical. For this reason, in this thesis, we analyse the real applicability ofsupervised classification models to automatically detect software vulnerability com-munication in expert social media channels. We cover the following three principal aspects: Firstly, we investigate the applicability of classification models in a range of 5 differ-ent datasets collected from 3 Internet Domains: Dark Web, Deep Web and SurfaceWeb. Since supervised models require labelled data, we have provided a systematiclabelling process using multiple annotators to guarantee accurate labels to carry outexperiments. Using these datasets, we have investigated the classification models withdifferent combinations of learning-based algorithms and traditional features represen-tation. Also, by oversampling the positive instances, we have achieved an increaseof 5% in Positive Recall (on average) in these models. On top of that, we have appiiplied Feature Reduction, Feature Extraction and Feature Selection techniques, whichprovided a reduction on the dimensionality of these models without damaging the accuracy, thus, providing computationally efficient models. Furthermore, in addition to traditional features representation, we have investigated the performance of robust language models, such as Word Embedding (WEMB) andSentence Embedding (SEMB) on the accuracy of classification models. RegardingWEMB, our experiment has shown that this model trained with a small security-vocabulary dataset provides comparable results with WEMB trained in a very large general-vocabulary dataset. Regarding SEMB model, our experiment has shown thatits use overcomes WEMB model in detecting vulnerability communication, recording 8% of Avg. Class Accuracy and 74% of Positive Recall. In addition, we investigate twoDeep Learning algorithms as classifiers, text CNN (Convolutional Neural Network)and RNN (Recurrent Neural Network)-based algorithms, which have improved ourmodel, resulting in the best overall performance for our task

Proceedings of the Fifth Italian Conference on Computational Linguistics CLiC-it 2018 : 10-12 December 2018, Torino

On behalf of the Program Committee, a very warm welcome to the Fifth Italian Conference on Computational Linguistics (CLiC-­‐it 2018). This edition of the conference is held in Torino. The conference is locally organised by the University of Torino and hosted into its prestigious main lecture hall “Cavallerizza Reale”. The CLiC-­‐it conference series is an initiative of the Italian Association for Computational Linguistics (AILC) which, after five years of activity, has clearly established itself as the premier national forum for research and development in the fields of Computational Linguistics and Natural Language Processing, where leading researchers and practitioners from academia and industry meet to share their research results, experiences, and challenges

2012-2013 Louisiana Tech University Catalog

The Louisiana University Catalog includes announcements and course descriptions for courses offered at Louisiana Tech University for the academic year of 2012-2013.https://digitalcommons.latech.edu/university-catalogs/1003/thumbnail.jp

Attention-based Approaches for Text Analytics in Social Media and Automatic Summarization

[ES] Hoy en día, la sociedad tiene acceso y posibilidad de contribuir a grandes cantidades de contenidos presentes en Internet, como redes sociales, periódicos online, foros, blogs o plataformas de contenido multimedia. Todo este tipo de medios han tenido, durante los últimos años, un impacto abrumador en el día a día de individuos y organizaciones, siendo actualmente medios predominantes para compartir, debatir y analizar contenidos online. Por este motivo, resulta de interés trabajar sobre este tipo de plataformas, desde diferentes puntos de vista, bajo el paraguas del Procesamiento del Lenguaje Natural. En esta tesis nos centramos en dos áreas amplias dentro de este campo, aplicadas al análisis de contenido en línea: análisis de texto en redes sociales y resumen automático. En paralelo, las redes neuronales también son un tema central de esta tesis, donde toda la experimentación se ha realizado utilizando enfoques de aprendizaje profundo, principalmente basados en mecanismos de atención. Además, trabajamos mayoritariamente con el idioma español, por ser un idioma poco explorado y de gran interés para los proyectos de investigación en los que participamos. Por un lado, para el análisis de texto en redes sociales, nos enfocamos en tareas de análisis afectivo, incluyendo análisis de sentimientos y detección de emociones, junto con el análisis de la ironía. En este sentido, se presenta un enfoque basado en Transformer Encoders, que consiste en contextualizar \textit{word embeddings} pre-entrenados con tweets en español, para abordar tareas de análisis de sentimiento y detección de ironía. También proponemos el uso de métricas de evaluación como funciones de pérdida, con el fin de entrenar redes neuronales, para reducir el impacto del desequilibrio de clases en tareas \textit{multi-class} y \textit{multi-label} de detección de emociones. Adicionalmente, se presenta una especialización de BERT tanto para el idioma español como para el dominio de Twitter, que tiene en cuenta la coherencia entre tweets en conversaciones de Twitter. El desempeño de todos estos enfoques ha sido probado con diferentes corpus, a partir de varios \textit{benchmarks} de referencia, mostrando resultados muy competitivos en todas las tareas abordadas. Por otro lado, nos centramos en el resumen extractivo de artículos periodísticos y de programas televisivos de debate. Con respecto al resumen de artículos, se presenta un marco teórico para el resumen extractivo, basado en redes jerárquicas siamesas con mecanismos de atención. También presentamos dos instancias de este marco: \textit{Siamese Hierarchical Attention Networks} y \textit{Siamese Hierarchical Transformer Encoders}. Estos sistemas han sido evaluados en los corpora CNN/DailyMail y NewsRoom, obteniendo resultados competitivos en comparación con otros enfoques extractivos coetáneos. Con respecto a los programas de debate, se ha propuesto una tarea que consiste en resumir las intervenciones transcritas de los ponentes, sobre un tema determinado, en el programa "La Noche en 24 Horas". Además, se propone un corpus de artículos periodísticos, recogidos de varios periódicos españoles en línea, con el fin de estudiar la transferibilidad de los enfoques propuestos, entre artículos e intervenciones de los participantes en los debates. Este enfoque muestra mejores resultados que otras técnicas extractivas, junto con una transferibilidad de dominio muy prometedora.[CA] Avui en dia, la societat té accés i possibilitat de contribuir a grans quantitats de continguts presents a Internet, com xarxes socials, diaris online, fòrums, blocs o plataformes de contingut multimèdia. Tot aquest tipus de mitjans han tingut, durant els darrers anys, un impacte aclaparador en el dia a dia d'individus i organitzacions, sent actualment mitjans predominants per compartir, debatre i analitzar continguts en línia. Per aquest motiu, resulta d'interès treballar sobre aquest tipus de plataformes, des de diferents punts de vista, sota el paraigua de l'Processament de el Llenguatge Natural. En aquesta tesi ens centrem en dues àrees àmplies dins d'aquest camp, aplicades a l'anàlisi de contingut en línia: anàlisi de text en xarxes socials i resum automàtic. En paral·lel, les xarxes neuronals també són un tema central d'aquesta tesi, on tota l'experimentació s'ha realitzat utilitzant enfocaments d'aprenentatge profund, principalment basats en mecanismes d'atenció. A més, treballem majoritàriament amb l'idioma espanyol, per ser un idioma poc explorat i de gran interès per als projectes de recerca en els que participem. D'una banda, per a l'anàlisi de text en xarxes socials, ens enfoquem en tasques d'anàlisi afectiu, incloent anàlisi de sentiments i detecció d'emocions, juntament amb l'anàlisi de la ironia. En aquest sentit, es presenta una aproximació basada en Transformer Encoders, que consisteix en contextualitzar \textit{word embeddings} pre-entrenats amb tweets en espanyol, per abordar tasques d'anàlisi de sentiment i detecció d'ironia. També proposem l'ús de mètriques d'avaluació com a funcions de pèrdua, per tal d'entrenar xarxes neuronals, per reduir l'impacte de l'desequilibri de classes en tasques \textit{multi-class} i \textit{multi-label} de detecció d'emocions. Addicionalment, es presenta una especialització de BERT tant per l'idioma espanyol com per al domini de Twitter, que té en compte la coherència entre tweets en converses de Twitter. El comportament de tots aquests enfocaments s'ha provat amb diferents corpus, a partir de diversos \textit{benchmarks} de referència, mostrant resultats molt competitius en totes les tasques abordades. D'altra banda, ens centrem en el resum extractiu d'articles periodístics i de programes televisius de debat. Pel que fa a l'resum d'articles, es presenta un marc teòric per al resum extractiu, basat en xarxes jeràrquiques siameses amb mecanismes d'atenció. També presentem dues instàncies d'aquest marc: \textit{Siamese Hierarchical Attention Networks} i \textit{Siamese Hierarchical Transformer Encoders}. Aquests sistemes s'han avaluat en els corpora CNN/DailyMail i Newsroom, obtenint resultats competitius en comparació amb altres enfocaments extractius coetanis. Pel que fa als programes de debat, s'ha proposat una tasca que consisteix a resumir les intervencions transcrites dels ponents, sobre un tema determinat, al programa "La Noche en 24 Horas". A més, es proposa un corpus d'articles periodístics, recollits de diversos diaris espanyols en línia, per tal d'estudiar la transferibilitat dels enfocaments proposats, entre articles i intervencions dels participants en els debats. Aquesta aproximació mostra millors resultats que altres tècniques extractives, juntament amb una transferibilitat de domini molt prometedora.[EN] Nowadays, society has access, and the possibility to contribute, to large amounts of the content present on the internet, such as social networks, online newspapers, forums, blogs, or multimedia content platforms. These platforms have had, during the last years, an overwhelming impact on the daily life of individuals and organizations, becoming the predominant ways for sharing, discussing, and analyzing online content. Therefore, it is very interesting to work with these platforms, from different points of view, under the umbrella of Natural Language Processing. In this thesis, we focus on two broad areas inside this field, applied to analyze online content: text analytics in social media and automatic summarization. Neural networks are also a central topic in this thesis, where all the experimentation has been performed by using deep learning approaches, mainly based on attention mechanisms. Besides, we mostly work with the Spanish language, due to it is an interesting and underexplored language with a great interest in the research projects we participated in. On the one hand, for text analytics in social media, we focused on affective analysis tasks, including sentiment analysis and emotion detection, along with the analysis of the irony. In this regard, an approach based on Transformer Encoders, based on contextualizing pretrained Spanish word embeddings from Twitter, to address sentiment analysis and irony detection tasks, is presented. We also propose the use of evaluation metrics as loss functions, in order to train neural networks for reducing the impact of the class imbalance in multi-class and multi-label emotion detection tasks. Additionally, a specialization of BERT both for the Spanish language and the Twitter domain, that takes into account inter-sentence coherence in Twitter conversation flows, is presented. The performance of all these approaches has been tested with different corpora, from several reference evaluation benchmarks, showing very competitive results in all the tasks addressed. On the other hand, we focused on extractive summarization of news articles and TV talk shows. Regarding the summarization of news articles, a theoretical framework for extractive summarization, based on siamese hierarchical networks with attention mechanisms, is presented. Also, we present two instantiations of this framework: Siamese Hierarchical Attention Networks and Siamese Hierarchical Transformer Encoders. These systems were evaluated on the CNN/DailyMail and the NewsRoom corpora, obtaining competitive results in comparison to other contemporary extractive approaches. Concerning the TV talk shows, we proposed a text summarization task, for summarizing the transcribed interventions of the speakers, about a given topic, in the Spanish TV talk shows of the ``La Noche en 24 Horas" program. In addition, a corpus of news articles, collected from several Spanish online newspapers, is proposed, in order to study the domain transferability of siamese hierarchical approaches, between news articles and interventions of debate participants. This approach shows better results than other extractive techniques, along with a very promising domain transferability.González Barba, JÁ. (2021). Attention-based Approaches for Text Analytics in Social Media and Automatic Summarization [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172245TESI

Bryn Mawr College Undergraduate College Catalogue and Calendar, 1989-1990

https://repository.brynmawr.edu/bmc_calendars/1047/thumbnail.jp

The Wellesley News (09-29-1927)

https://repository.wellesley.edu/news/1766/thumbnail.jp

Women in Science 2013

“Women in Science” summarizes research done by Smith College’s Summer Research Fellowship (SURF) Program participants. Ever since its 1967 start, SURF has been a cornerstone of Smith’s science education. In 2013, 167 students participated in SURF, supervised by 57 faculty mentor-advisors drawn from the Clark Science Center’s fourteen science, mathematics, and engineering departments and programs, and associated centers and units. At summer’s end, SURF participants were asked to summarize their research experiences for this publication.https://scholarworks.smith.edu/clark_womeninscience/1000/thumbnail.jp