Suitability of ParTes test suite for parsing evaluation

Parsers have evolved significantly in the last decades, but currently big and accurate improvements are needed to enhance their performance. ParTes, a test suite in Spanish and Catalan for parsing evaluation, aims to contribute to this situation by pointing to the main factors that can decisively improve the parser performancePostprint (published version

Parsing and Evaluation. Improving Dependency Grammars Accuracy. Anàlisi Sintàctica Automàtica i Avaluació. Millora de qualitat per a Gramàtiques de Dependències

Because parsers are still limited in analysing specific ambiguous constructions, the research presented in this thesis mainly aims to contribute to the improvement of parsing performance when it has knowledge integrated in order to deal with ambiguous linguistic phenomena. More precisely, this thesis intends to provide empirical solutions to the disambiguation of prepositional phrase attachment and argument recognition in order to assist parsers in generating a more accurate syntactic analysis. The disambiguation of these two highly ambiguous linguistic phenomena by the integration of knowledge about the language necessarily relies on linguistic and statistical strategies for knowledge acquisition. The starting point of this research proposal is the development of a rule-based grammar for Spanish and for Catalan following the theoretical basis of Dependency Grammar (Tesnière, 1959; Mel’čuk, 1988) in order to carry out two experiments about the integration of automatically- acquired knowledge. In order to build two robust grammars that understand a sentence, the FreeLing pipeline (Padró et al., 2010) has been used as a framework. On the other hand, an eclectic repertoire of criteria about the nature of syntactic heads is proposed by reviewing the postulates of Generative Grammar (Chomsky, 1981; Bonet and Solà, 1986; Haegeman, 1991) and Dependency Grammar (Tesnière, 1959; Mel’čuk, 1988). Furthermore, a set of dependency relations is provided and mapped to Universal Dependencies (Mcdonald et al., 2013). Furthermore, an empirical evaluation method has been designed in order to carry out both a quantitative and a qualitative analysis. In particular, the dependency parsed trees generated by the grammars are compared to real linguistic data. The quantitative evaluation is based on the Spanish Tibidabo Treebank (Marimon et al., 2014), which is large enough to carry out a real analysis of the grammars performance and which has been annotated with the same formalism as the grammars, syntactic dependencies. Since the criteria between both resources are differ- ent, a process of harmonization has been applied developing a set of rules that automatically adapt the criteria of the corpus to the grammar criteria. With regard to qualitative evaluation, there are no available resources to evaluate Spanish and Catalan dependency grammars quali- tatively. For this reason, a test suite of syntactic phenomena about structure and word order has been built. In order to create a representative repertoire of the languages observed, descriptive grammars (Bosque and Demonte, 1999; Solà et al., 2002) and the SenSem Corpus (Vázquez and Fernández-Montraveta, 2015) have been used for capturing relevant structures and word order patterns, respectively. Thanks to these two tools, two experiments have been carried out in order to prove that knowl- edge integration improves the parsing accuracy. On the one hand, the automatic learning of lan- guage models has been explored by means of statistical methods in order to disambiguate PP- attachment. More precisely, a model has been learned with a supervised classifier using Weka (Witten and Frank, 2005). Furthermore, an unsupervised model based on word embeddings has been applied (Mikolov et al., 2013a,b). The results of the experiment show that the supervised method is limited in predicting solutions for unseen data, which is resolved by the unsupervised method since provides a solution for any case. However, the unsupervised method is limited if it Parsing and Evaluation Improving Dependency Grammars Accuracy only learns from lexical data. For this reason, training data needs to be enriched with the lexical value of the preposition, as well as semantic and syntactic features. In addition, the number of patterns used to learn language models has to be extended in order to have an impact on the grammars. On the other hand, another experiment is carried out in order to improve the argument recog- nition in the grammars by the acquisition of linguistic knowledge. In this experiment, knowledge is acquired automatically from the extraction of verb subcategorization frames from the SenSem Corpus (Vázquez and Fernández-Montraveta, 2015) which contains the verb predicate and its arguments annotated syntactically. As a result of the information extracted, subcategorization frames have been classified into subcategorization classes regarding the patterns observed in the corpus. The results of the subcategorization classes integration in the grammars prove that this information increases the accuracy of the argument recognition in the grammars. The results of the research of this thesis show that grammars’ rules on their own are not ex- pressive enough to resolve complex ambiguities. However, the integration of knowledge about these ambiguities in the grammars may be decisive in the disambiguation. On the one hand, sta- tistical knowledge about PP-attachment can improve the grammars accuracy, but syntactic and semantic information, and new patterns of PP-attachment need to be included in the language models in order to contribute to disambiguate this phenomenon. On the other hand, linguistic knowledge about verb subcategorization acquired from annotated linguistic resources show a positive influence positively on grammars’ accuracy.Aquesta tesi vol tractar les limitacions amb què es troben els analitzadors sintàctics automàtics actualment. Tot i els progressos que s’han fet en l’àrea del Processament del Llenguatge Nat- ural en els darrers anys, les tecnologies del llenguatge i, en particular, els analitzadors sintàc- tics automàtics no han pogut traspassar el llindar de certes ambiguïtats estructurals com ara l’agrupació del sintagma preposicional i el reconeixement d’arguments. És per aquest motiu que la recerca duta a terme en aquesta tesi té com a objectiu aportar millores signiflcatives de quali- tat a l’anàlisi sintàctica automàtica per mitjà de la integració de coneixement lingüístic i estadístic per desambiguar construccions sintàctiques ambigües. El punt de partida de la recerca ha estat el desenvolupament de d’una gramàtica en espanyol i una altra en català basades en regles que segueixen els postulats de la Gramàtica de Dependèn- dencies (Tesnière, 1959; Mel’čuk, 1988) per tal de dur a terme els experiments sobre l’adquisició de coneixement automàtic. Per tal de crear dues gramàtiques robustes que analitzin i entenguin l’oració en profunditat, ens hem basat en l’arquitectura de FreeLing (Padró et al., 2010), una lli- breria de Processament de Llenguatge Natural que proveeix una anàlisi lingüística automàtica de l’oració. Per una altra banda, s’ha elaborat una proposta eclèctica de criteris lingüístics per determinar la formació dels sintagmes i les clàusules a la gramàtica per mitjà de la revisió de les propostes teòriques de la Gramàtica Generativa (Chomsky, 1981; Bonet and Solà, 1986; Haege- man, 1991) i de la Gramàtica de Dependències (Tesnière, 1959; Mel’čuk, 1988). Aquesta proposta s’acompanya d’un llistat de les etiquetes de relació de dependència que fan servir les regles de les gramàtques. A més a més de l’elaboració d’aquest llistat, s’han establert les correspondències amb l’estàndard d’anotació de les Dependències Universals (Mcdonald et al., 2013). Alhora, s’ha dissenyat un sistema d’avaluació empíric que té en compte l’anàlisi quantitativa i qualitativa per tal de fer una valoració completa dels resultats dels experiments. Precisament, es tracta una tasca empírica pel fet que es comparen les anàlisis generades per les gramàtiques amb dades reals de la llengua. Per tal de dur a terme l’avaluació des d’una perspectiva quan- titativa, s’ha fet servir el corpus Tibidabo en espanyol (Marimon et al., 2014) disponible només en espanyol que és prou extens per construir una anàlisi real de les gramàtiques i que ha estat anotat amb el mateix formalisme que les gramàtiques. En concret, per tal com els criteris de les gramàtiques i del corpus no són coincidents, s’ha dut a terme un procés d’harmonització de cri- teris per mitjà d’unes regles creades manualment que adapten automàticament l’estructura i la relació de dependència del corpus al criteri de les gramàtiques. Pel que fa a l’avaluació qualitativa, pel fet que no hi ha recursos disponibles en espanyol i català, hem dissenyat un reprertori de test de fenòmens sintàctics estructurals i relacionats amb l’ordre de l’oració. Amb l’objectiu de crear un repertori representatiu de les llengües estudiades, s’han fet servir gramàtiques descriptives per fornir el repertori d’estructures sintàctiques (Bosque and Demonte, 1999; Solà et al., 2002) i el Corpus SenSem (Vázquez and Fernández-Montraveta, 2015) per capturar automàticament l’ordre oracional. Gràcies a aquestes dues eines, s’han pogut dur a terme dos experiments per provar que la integració de coneixement en l’anàlisi sintàctica automàtica en millora la qualitat. D’una banda, Parsing and Evaluation Improving Dependency Grammars Accuracy s’ha explorat l’aprenentatge de models de llenguatge per mitjà de models estadístics per tal de proposar solucions a l’agrupació del sintagma preposicional. Més concretament, s’ha desen- volupat un model de llenguatge per mitjà d’un classiflcador d’aprenentatge supervisat de Weka (Witten and Frank, 2005). A més a més, s’ha après un model de llenguatge per mitjà d’un mètode no supervisat basat en l’aproximació distribucional anomenat word embeddings (Mikolov et al., 2013a,b). Els resultats de l’experiment posen de manifest que el mètode supervisat té greus lim- itacions per fer donar una resposta en dades que no ha vist prèviament, cosa que és superada pel mètode no supervisat pel fet que és capaç de classiflcar qualsevol cas. De tota manera, el mètode no supervisat que s’ha estudiat és limitat si aprèn a partir de dades lèxiques. Per aquesta raó, és necessari que les dades utilitzades per entrenar el model continguin el valor de la preposi- ció, trets sintàctics i semàntics. A més a més, cal ampliar el número de patrons apresos per tal d’ampliar la cobertura dels models i tenir un impacte en els resultats de les gramàtiques. D’una altra banda, s’ha proposat una manera de millorar el reconeixement d’arguments a les gramàtiques per mitjà de l’adquisició de coneixement lingüístic. En aquest experiment, s’ha op- tat per extreure automàticament el coneixement en forma de classes de subcategorització verbal d’el Corpus SenSem (Vázquez and Fernández-Montraveta, 2015), que conté anotats sintàctica- ment el predicat verbal i els seus arguments. A partir de la informació extreta, s’ha classiflcat les diverses diàtesis verbals en classes de subcategorització verbal en funció dels patrons observats en el corpus. Els resultats de la integració de les classes de subcategorització a les gramàtiques mostren que aquesta informació determina positivament el reconeixement dels arguments. Els resultats de la recerca duta a terme en aquesta tesi doctoral posen de manifest que les regles de les gramàtiques no són prou expressives per elles mateixes per resoldre ambigüitats complexes del llenguatge. No obstant això, la integració de coneixement sobre aquestes am- bigüitats pot ser decisiu a l’hora de proposar una solució. D’una banda, el coneixement estadístic sobre l’agrupació del sintagma preposicional pot millorar la qualitat de les gramàtiques, però per aflrmar-ho cal incloure informació sintàctica i semàntica en els models d’aprenentatge automàtic i capturar més patrons per contribuir en la desambiguació de fenòmens complexos. D’una al- tra banda, el coneixement lingüístic sobre subcategorització verbal adquirit de recursos lingüís- tics anotats influeix decisivament en la qualitat de les gramàtiques per a l’anàlisi sintàctica au- tomàtica

Parsing and Evaluation. Improving Dependency Grammars Accuracy. Anàlisi Sintàctica Automàtica i Avaluació. Millora de qualitat per a Gramàtiques de Dependències

[eng] Because parsers are still limited in analysing specific ambiguous constructions, the research presented in this thesis mainly aims to contribute to the improvement of parsing performance when it has knowledge integrated in order to deal with ambiguous linguistic phenomena. More precisely, this thesis intends to provide empirical solutions to the disambiguation of prepositional phrase attachment and argument recognition in order to assist parsers in generating a more accurate syntactic analysis. The disambiguation of these two highly ambiguous linguistic phenomena by the integration of knowledge about the language necessarily relies on linguistic and statistical strategies for knowledge acquisition. The starting point of this research proposal is the development of a rule-based grammar for Spanish and for Catalan following the theoretical basis of Dependency Grammar (Tesnière, 1959; Mel’čuk, 1988) in order to carry out two experiments about the integration of automatically- acquired knowledge. In order to build two robust grammars that understand a sentence, the FreeLing pipeline (Padró et al., 2010) has been used as a framework. On the other hand, an eclectic repertoire of criteria about the nature of syntactic heads is proposed by reviewing the postulates of Generative Grammar (Chomsky, 1981; Bonet and Solà, 1986; Haegeman, 1991) and Dependency Grammar (Tesnière, 1959; Mel’čuk, 1988). Furthermore, a set of dependency relations is provided and mapped to Universal Dependencies (Mcdonald et al., 2013). Furthermore, an empirical evaluation method has been designed in order to carry out both a quantitative and a qualitative analysis. In particular, the dependency parsed trees generated by the grammars are compared to real linguistic data. The quantitative evaluation is based on the Spanish Tibidabo Treebank (Marimon et al., 2014), which is large enough to carry out a real analysis of the grammars performance and which has been annotated with the same formalism as the grammars, syntactic dependencies. Since the criteria between both resources are differ- ent, a process of harmonization has been applied developing a set of rules that automatically adapt the criteria of the corpus to the grammar criteria. With regard to qualitative evaluation, there are no available resources to evaluate Spanish and Catalan dependency grammars quali- tatively. For this reason, a test suite of syntactic phenomena about structure and word order has been built. In order to create a representative repertoire of the languages observed, descriptive grammars (Bosque and Demonte, 1999; Solà et al., 2002) and the SenSem Corpus (Vázquez and Fernández-Montraveta, 2015) have been used for capturing relevant structures and word order patterns, respectively. Thanks to these two tools, two experiments have been carried out in order to prove that knowl- edge integration improves the parsing accuracy. On the one hand, the automatic learning of lan- guage models has been explored by means of statistical methods in order to disambiguate PP- attachment. More precisely, a model has been learned with a supervised classifier using Weka (Witten and Frank, 2005). Furthermore, an unsupervised model based on word embeddings has been applied (Mikolov et al., 2013a,b). The results of the experiment show that the supervised method is limited in predicting solutions for unseen data, which is resolved by the unsupervised method since provides a solution for any case. However, the unsupervised method is limited if it Parsing and Evaluation Improving Dependency Grammars Accuracy only learns from lexical data. For this reason, training data needs to be enriched with the lexical value of the preposition, as well as semantic and syntactic features. In addition, the number of patterns used to learn language models has to be extended in order to have an impact on the grammars. On the other hand, another experiment is carried out in order to improve the argument recog- nition in the grammars by the acquisition of linguistic knowledge. In this experiment, knowledge is acquired automatically from the extraction of verb subcategorization frames from the SenSem Corpus (Vázquez and Fernández-Montraveta, 2015) which contains the verb predicate and its arguments annotated syntactically. As a result of the information extracted, subcategorization frames have been classified into subcategorization classes regarding the patterns observed in the corpus. The results of the subcategorization classes integration in the grammars prove that this information increases the accuracy of the argument recognition in the grammars. The results of the research of this thesis show that grammars’ rules on their own are not ex- pressive enough to resolve complex ambiguities. However, the integration of knowledge about these ambiguities in the grammars may be decisive in the disambiguation. On the one hand, sta- tistical knowledge about PP-attachment can improve the grammars accuracy, but syntactic and semantic information, and new patterns of PP-attachment need to be included in the language models in order to contribute to disambiguate this phenomenon. On the other hand, linguistic knowledge about verb subcategorization acquired from annotated linguistic resources show a positive influence positively on grammars’ accuracy.[cat] Aquesta tesi vol tractar les limitacions amb què es troben els analitzadors sintàctics automàtics actualment. Tot i els progressos que s’han fet en l’àrea del Processament del Llenguatge Nat- ural en els darrers anys, les tecnologies del llenguatge i, en particular, els analitzadors sintàc- tics automàtics no han pogut traspassar el llindar de certes ambiguïtats estructurals com ara l’agrupació del sintagma preposicional i el reconeixement d’arguments. És per aquest motiu que la recerca duta a terme en aquesta tesi té com a objectiu aportar millores signiflcatives de quali- tat a l’anàlisi sintàctica automàtica per mitjà de la integració de coneixement lingüístic i estadístic per desambiguar construccions sintàctiques ambigües. El punt de partida de la recerca ha estat el desenvolupament de d’una gramàtica en espanyol i una altra en català basades en regles que segueixen els postulats de la Gramàtica de Dependèn- dencies (Tesnière, 1959; Mel’čuk, 1988) per tal de dur a terme els experiments sobre l’adquisició de coneixement automàtic. Per tal de crear dues gramàtiques robustes que analitzin i entenguin l’oració en profunditat, ens hem basat en l’arquitectura de FreeLing (Padró et al., 2010), una lli- breria de Processament de Llenguatge Natural que proveeix una anàlisi lingüística automàtica de l’oració. Per una altra banda, s’ha elaborat una proposta eclèctica de criteris lingüístics per determinar la formació dels sintagmes i les clàusules a la gramàtica per mitjà de la revisió de les propostes teòriques de la Gramàtica Generativa (Chomsky, 1981; Bonet and Solà, 1986; Haege- man, 1991) i de la Gramàtica de Dependències (Tesnière, 1959; Mel’čuk, 1988). Aquesta proposta s’acompanya d’un llistat de les etiquetes de relació de dependència que fan servir les regles de les gramàtques. A més a més de l’elaboració d’aquest llistat, s’han establert les correspondències amb l’estàndard d’anotació de les Dependències Universals (Mcdonald et al., 2013). Alhora, s’ha dissenyat un sistema d’avaluació empíric que té en compte l’anàlisi quantitativa i qualitativa per tal de fer una valoració completa dels resultats dels experiments. Precisament, es tracta una tasca empírica pel fet que es comparen les anàlisis generades per les gramàtiques amb dades reals de la llengua. Per tal de dur a terme l’avaluació des d’una perspectiva quan- titativa, s’ha fet servir el corpus Tibidabo en espanyol (Marimon et al., 2014) disponible només en espanyol que és prou extens per construir una anàlisi real de les gramàtiques i que ha estat anotat amb el mateix formalisme que les gramàtiques. En concret, per tal com els criteris de les gramàtiques i del corpus no són coincidents, s’ha dut a terme un procés d’harmonització de cri- teris per mitjà d’unes regles creades manualment que adapten automàticament l’estructura i la relació de dependència del corpus al criteri de les gramàtiques. Pel que fa a l’avaluació qualitativa, pel fet que no hi ha recursos disponibles en espanyol i català, hem dissenyat un reprertori de test de fenòmens sintàctics estructurals i relacionats amb l’ordre de l’oració. Amb l’objectiu de crear un repertori representatiu de les llengües estudiades, s’han fet servir gramàtiques descriptives per fornir el repertori d’estructures sintàctiques (Bosque and Demonte, 1999; Solà et al., 2002) i el Corpus SenSem (Vázquez and Fernández-Montraveta, 2015) per capturar automàticament l’ordre oracional. Gràcies a aquestes dues eines, s’han pogut dur a terme dos experiments per provar que la integració de coneixement en l’anàlisi sintàctica automàtica en millora la qualitat. D’una banda, Parsing and Evaluation Improving Dependency Grammars Accuracy s’ha explorat l’aprenentatge de models de llenguatge per mitjà de models estadístics per tal de proposar solucions a l’agrupació del sintagma preposicional. Més concretament, s’ha desen- volupat un model de llenguatge per mitjà d’un classiflcador d’aprenentatge supervisat de Weka (Witten and Frank, 2005). A més a més, s’ha après un model de llenguatge per mitjà d’un mètode no supervisat basat en l’aproximació distribucional anomenat word embeddings (Mikolov et al., 2013a,b). Els resultats de l’experiment posen de manifest que el mètode supervisat té greus lim- itacions per fer donar una resposta en dades que no ha vist prèviament, cosa que és superada pel mètode no supervisat pel fet que és capaç de classiflcar qualsevol cas. De tota manera, el mètode no supervisat que s’ha estudiat és limitat si aprèn a partir de dades lèxiques. Per aquesta raó, és necessari que les dades utilitzades per entrenar el model continguin el valor de la preposi- ció, trets sintàctics i semàntics. A més a més, cal ampliar el número de patrons apresos per tal d’ampliar la cobertura dels models i tenir un impacte en els resultats de les gramàtiques. D’una altra banda, s’ha proposat una manera de millorar el reconeixement d’arguments a les gramàtiques per mitjà de l’adquisició de coneixement lingüístic. En aquest experiment, s’ha op- tat per extreure automàticament el coneixement en forma de classes de subcategorització verbal d’el Corpus SenSem (Vázquez and Fernández-Montraveta, 2015), que conté anotats sintàctica- ment el predicat verbal i els seus arguments. A partir de la informació extreta, s’ha classiflcat les diverses diàtesis verbals en classes de subcategorització verbal en funció dels patrons observats en el corpus. Els resultats de la integració de les classes de subcategorització a les gramàtiques mostren que aquesta informació determina positivament el reconeixement dels arguments. Els resultats de la recerca duta a terme en aquesta tesi doctoral posen de manifest que les regles de les gramàtiques no són prou expressives per elles mateixes per resoldre ambigüitats complexes del llenguatge. No obstant això, la integració de coneixement sobre aquestes am- bigüitats pot ser decisiu a l’hora de proposar una solució. D’una banda, el coneixement estadístic sobre l’agrupació del sintagma preposicional pot millorar la qualitat de les gramàtiques, però per aflrmar-ho cal incloure informació sintàctica i semàntica en els models d’aprenentatge automàtic i capturar més patrons per contribuir en la desambiguació de fenòmens complexos. D’una altra banda, el coneixement lingüístic sobre subcategorització verbal adquirit de recursos lingüís- tics anotats influeix decisivament en la qualitat de les gramàtiques per a l’anàlisi sintàctica automàtica

A survey on Recognizing Textual Entailment as an NLP Evaluation

Recognizing Textual Entailment (RTE) was proposed as a unified evaluation framework to compare semantic understanding of different NLP systems. In this survey paper, we provide an overview of different approaches for evaluating and understanding the reasoning capabilities of NLP systems. We then focus our discussion on RTE by highlighting prominent RTE datasets as well as advances in RTE dataset that focus on specific linguistic phenomena that can be used to evaluate NLP systems on a fine-grained level. We conclude by arguing that when evaluating NLP systems, the community should utilize newly introduced RTE datasets that focus on specific linguistic phenomena

A methodological approach on the creation of trustful test suites for grammar error detection

Machine translation’s research has been expanding over time and so has the need to automatically detect and correct errors in texts. As such, Unbabel combines machine translation with human editors in post-edition to provide high quality translations. In order to assist post-editors in these tasks, a proprietary error detection tool called Smartcheck was developed by Unbabel to identify errors and suggest corrections. The state-of-the-art method of identifying translation errors depends on curated annotated texts (associated with error-type categories), which are fed to machine translation systems as their evaluation standard, i.e. the test suites to evaluate a system’s error detection accuracy. It is commonly assumed that evaluation sets are reliable and representative of the content the systems translate, leading to the assumption that the root problem usually relates to grammar-checking rules. However, the issue may instead lie in the quality of the evaluation set. If so, then the decisions made upon evaluation will possibly even have the opposite effect to the one intended. Thus, it is of utmost importance to have suitable datasets with representative data of the structures needed for each system, the same for Smartcheck. With this in mind, this dissertation developed and implemented a new methodology on creating reliable and revised test suites to be applied on the evaluation process of MT systems and error detection tools. Using the resulting curated test suites to evaluate proprietary systems and tools to Unbabel, it became possible to trust the conclusions and decisions made from said evaluations. This methodology accomplished robust identification of problematic error types, grammar-checking rules, and language- and/or register-specific issues, therefore allowing production measures to be adopted. With Smartcheck’s (now reliable and accurate) correction suggestions and the improvement on post-edition revision, the work presented hereafter led to an improvement on the translation quality provided to customers.O presente trabalho focou-se na avaliação do desempenho de uma ferramenta proprietária da Unbabel, para detecção automática de erros, baseada em segmentos previamente anotados pela comunidade de anotadores, o Smartcheck. Assim, foi proposta uma metodologia para criação de um corpus de teste (do inglês test suites) baseado em dados de referência com estruturas relevantes (do inglês gold data). Deste modo, tornou-se possível melhorar a qualidade das sugestões de correção de erros do Smartcheck e, consequentemente, das traduções facultadas. Para além do objetivo inicial, a nova metodologia permitiu assegurar uma avaliação rigorosa, apropriada e fundamentada relativamente às regras usadas pelo Smartcheck, para identificar possíveis erros de tradução, assim como avaliar outras ferramentas e sistemas de tradução automática da Unbabel. Recentemente, assistiu-se também a uma fusão da Lingo24 com a Unbabel e, por essa razão, os dados presentes no corpus incluem conteúdo traduzido por ambas. Como tal, o trabalho desenvolvido contribuiu inclusivamente para a recente integração da Lingo24. A Secção 2 foi dedicada à apresentação da Unbabel, na qual se referem os processos de controlo de qualidade utilizados para assegurar níveis de qualidade exigidos e se descreve pormenorizadamente a ferramenta em foco, o Smartcheck. A Secção 3 focou-se no estado da arte da Tradução Automática e em processos de controlo de qualidade, dando especial atenção a corpora de teste e à influência dos mesmos. Além disso, foi também incluída uma descrição relativa ao desenvolvimento de ferramentas automáticas de deteção e correção de erros, criadas para aperfeiçoar os textos provenientes de traduções automáticas. A metodologia criada, descrita na Secção 4, foi dividida em três partes principais: avaliação piloto relativa às regras preexistentes do Smartcheck; análise de causas de erros (do inglês root-cause analysis); e, por fim, construção de um novo corpus de teste, com dados mais recentes e corrigidos. O primeiro passo na metodologia consistiu na avaliação do desempenho da ferramenta em foco na presente tese. Para tal, foi realizada uma análise piloto na qual cada regra utilizada pelo Smartcheck foi avaliada de acordo com métricas comumente aplicadas para avaliação de sistemas de deteção de erros, como o número de verdadeiros positivos (true positives) - casos em que o sistema conseguiu corretamente identificar erros -, de falsos negativos (false negatives) - casos em que existia um erro, mas o sistema não o identificou - e de falsos positivos (false positives) - casos em que o sistema incorretamente considerou existir erros. Outras métricas utilizadas para avaliação consistiram no cálculo de Precision, Recall, e F1-score, a partir dos valores obtidos das métricas anteriormente mencionadas. Tendo terminado a avaliação piloto, concluiu-se que nem todas as regras foram passíveis de avaliação (razão pela qual se tornou impossível averiguar o desempenho individual para cada regra) e, quanto às que foram avaliadas, os resultados não foram considerados satisfatórios. Isto porque, as regras não identificavam erros existentes nas traduções e consideravam como problemáticos inúmeros segmentos gramaticalmente corretos. A segunda etapa da metodologia surgiu, então, como tentativa de identificar possíveis razões pelas quais o Smartcheck e as regras associadas demonstraram um baixo desempenho. Em vista desse objetivo, foi feita uma análise na qual foi colocada a hipótese de que as regras teriam sido avaliadas com um corpus de teste não apropriado e obsoleto, explicando assim as métricas muito baixas da avaliação piloto. Esta hipótese surgiu uma vez que foi não só considerada a possibilidade de os dados do corpus não serem representativos das traduções feitas atualmente, mas também pelo facto de as estruturas consideradas problemáticas para os sistemas de tradução serem alteradas constantemente. De modo a corroborar a hipótese colocada, o corpus foi analisado com base em variados critérios: qual o tipo de tradução dos dados - se os segmentos analisados tinham ou não sido previamente revisto por pós-editores antes da respetiva submissão; existência de segmentos duplicados ou cujo texto de partida (do inglês source text) poderia conter erros - i.e. dados ruidosos; e revisão das anotações e das severidades associadas a cada erro, de acordo com tipologias e diretrizes específicas da Unbabel - considerando o número de anotações/severidades correta e incorretamente atribuídas, assim como em falta. Uma vez finalizada a análise, concluímos que cerca de 20% dos dados correspondiam a duplicações - tanto para o registo formal como para o informal -, que entre 15-25% das anotações foram consideradas incorretas e que apenas metade das severidades foram corretamente atribuídas. Assim sendo, considerámos que seria mais vantajoso criar um novo corpus representativo e refinado, ao invés de corrigir todas as anotações incorretas do corpus previamente usado. O terceiro e último passo da metodologia consistiu na construção de um novo corpus de teste com 27 500 exemplos previamente anotados de traduções automáticas. Os procedimentos para a criação deste novo corpus incluíram: filtragem de um conjunto de traduções automáticas, com dados representativos para todas as línguas suportadas pela Unbabel; distinção entre segmentos dependentes e não dependentes de contexto (uma limitação do corpus prévio); exclusão de exemplos duplicados e de casos com textos de partida problemáticos; e, por fim, revisão por parte de linguistas e tradutores das anotações atribuídas, seguindo tipologias proprietárias. Este último procedimento foi ainda subdividido em: uma avaliação geral, de modo a garantir que as traduções transmitiam de forma coerente, fluída e apropriada a mensagem do texto de partida e que, para além disso, seguiam regras específicas para cada língua; uma avaliação focada em especificidades por cliente, de modo a assegurar diretrizes existentes; e uma revisão de severidades associadas a cada anotação. Tendo sido a metodologia dada como terminada, o corpus de teste consistia agora num conjunto de dados de confiança, capaz de avaliar sistemas de tradução automática e ferramentas como o Smartcheck de uma forma objetiva e fundamentada. Posto isto, as várias avaliações realizadas - descritas na Secção 5 - usaram os dados compreendidos no corpus como termo de comparação. A primeira avaliação teve como objetivo principal comparar os resultados obtidos na análise piloto quanto às regras do Smartcheck com os resultados de uma nova avaliação das mesmas usando o novo corpus de teste, de forma a chegar a conclusões mais fiáveis e credíveis. A partir desta, foi possível concluir não só que, contrariamente às conclusões anteriores, todas as regras são agora passíveis de avaliação, mas também que o número de casos em que o Smartcheck incorretamente identificava segmentos como problemáticos foi reduzido. A avaliação seguinte comparou anotações recorrendo a uma matriz de confusão (do inglês confusion matrix) entre previsões concedidas tanto pelo Smartcheck como pelo corpus de teste. Deste modo, foi possível identificar quais os tipos de erros mais frequentes e quais os tipos mais (e menos) problemáticos de identificar pelo sistema. Assim, o corpus de teste foi considerado como gold standard de modo a realizar uma avaliação global do Smartcheck, calculando o número total de falsos positivos (atingindo cerca de 45%), falsos negativos (com 35%) e verdadeiros positivos (aproximadamente 20%). Quanto aos verdadeiros positivos, estes foram divididos em dois tipos: segmentos corretamente identificados pelo Smartcheck como erro, mas que foram classificados incorretamente (cerca de 11%); e erros em que tanto a extensão como a classificação foram atribuídas corretamente (a rondar os 8% do número total de anotações). A terceira e última análise recorreu aos totais obtidos na avaliação anterior para calcular valores para métricas como Precision, Recall e F1-score para cada língua e para cada registo suportado. Desta forma, foi possível concluir que, quanto à primeira métrica, a média entre registos estava bastante equilibrada, mas o mesmo não se verificou em Recall nem F1-score, uma vez que o registo formal atingiu valores superiores. Para além disso, recorremos ainda ao corpus para avaliar spell checkers usados pela Unbabel e, analisando os resultados obtidos, pudemos concluir que o spell checker em uso obteve a avaliação mais baixa. Tendo isto em conta, foi decidido que seria então preferível substituí-lo pelo spell checker com a melhor avaliação, de modo a reduzir o número de erros nas traduções e assim melhorar a qualidade das mesmas. Todo o trabalho realizado pôde ser implementado em vários outros campos para além do inicialmente estabelecido, i.e. para além da avaliação sistemática da ferramenta Smartcheck. Demonstrando, deste modo, todo o impacto que uma análise bem fundamentada pode ter no processo de tomada de decisão. Isto porque, sem um corpus de teste representativo e estruturado, as avaliações feitas não seriam válidas e os resultados obtidos facilmente levariam a conclusões impróprias ou até nocivas para o desenvolvimento dos sistemas e ferramentas em questão

An approach for distributed rostering by means of Web service technologies

La planificación automática de turnos de trabajo (rostering de aquí en adelante) es un proceso fundamental para la mayoría de empresas. Este proceso les permite gestionar sus recursos de forma eficiente. La mayoría de soluciones de planificación automática trabajan en escenarios centralizados. Este proyecto tiene como meta dar un nuevo enfoque al proceso de planificación automática transformando el entorno centralizado en uno distribuido. La tecnología escogida para esta transformación son los servicios Web. Los servicios Web se han posicionado como una de las tecnologías más importantes y utilizadas, sin embargo la combinación de los procesos de planificación automática con servicios Web no ha sido investigada y estudiada en profundidad. Este nuevo enfoque pretende crear soluciones más ligeras y flexibles para empresas de forma que no tengan que preocuparse de tediosas instalaciones y configuraciones El enfoque distribuido puede proveer numerosos beneficios a ambas partes; permitiría centrar este área tecnológica en un entorno web 2.0. Las compañías de planificación automática se actualizarían convirtiéndose en empresas con gran capacidad de interacción con el resto de elementos de la web 2.0. Al mismo tiempo, la empresa que consume los servicios de rostering no tiene que preocuparse por el mantenimiento y actualizaciones. Los calendarios de turnos de trabajo pueden ser obtenidos en cualquier lugar y en cualquier momento. Esto mejora el valor de la empresa y las relaciones con los empleados. Para el desarrollo del proyecto se han creado diferentes aplicaciones. Estas aplicaciones han sido configuradas de distintas formas para abarcar distintas posibilidades de desarrollo y poder así obtener una visión más amplia de las capacidades y posibilidades del sistema distribuido. Las configuraciones están centradas en el tipo de servicio Web usado (SOAP, REST) y en la seguridad y sus diferentes posibilidades. El proyecto es una prueba de concepto de como este nuevo enfoque funcionaría, resaltando los puntos fuertes y deficiencias de éste; de la misma manera pretende sentar una base para futuros proyectos en este área. El proyecto ha conseguido cumplir con los objetivos propuestos, mostrando los puntos fuertes y débiles del enfoque. De forma sorprendente y contraria a las expectativas los problemas aparecen al obtener los datos necesarios de las diferentes empresas para crear el calendario. En principio, se esperaba que el cuello de botella del sistema se encontrase en el proceso de rostering, ya que normalmente es un proceso costoso y pesado. Los resultados del proyecto muestran como el cuello de botella está localizado cuando se intenta obtener la información de empresas externas. Este problema resalta la característica principal de este nuevo enfoque: es necesario un sistema personalizado para cada empresa que quiera consumir los servicios de rostering. Esto significa que a pesar de tener un sistema global funcionando con servicios Web, no es válido para todas las empresas que quieran utilizarlo y consecuentemente hay que adaptarlo a cada una de ellas. La colaboración entre empresas se vuelve esencial en este nuevo enfoque. Esto complica la idea inicial y cambia los objetivos de las empresas de rostering que necesitan una profunda transformación de sus sistemas y su funcionamiento

Empirical machine translation and its evaluation

Aquesta tesi estudia l'aplicació de les tecnologies del Processament del Llenguatge Natural disponibles actualment al problema de la Traducció Automàtica basada en Mètodes Empírics i la seva Avaluació.D'una banda, tractem el problema de l'avaluació automàtica. Hem analitzat les principals deficiències dels mètodes d'avaluació actuals, les quals es deuen, al nostre parer, als principis de qualitat superficials en els que es basen. En comptes de limitar-nos al nivell lèxic, proposem una nova direcció cap a avaluacions més heterogènies. El nostre enfocament es basa en el disseny d'un ric conjunt de mesures automàtiques destinades a capturar un ampli ventall d'aspectes de qualitat a diferents nivells lingüístics (lèxic, sintàctic i semàntic). Aquestes mesures lingüístiques han estat avaluades sobre diferents escenaris. El resultat més notable ha estat la constatació de que les mètriques basades en un coneixement lingüístic més profund (sintàctic i semàntic) produeixen avaluacions a nivell de sistema més fiables que les mètriques que es limiten a la dimensió lèxica, especialment quan els sistemes avaluats pertanyen a paradigmes de traducció diferents. Tanmateix, a nivell de frase, el comportament d'algunes d'aquestes mètriques lingüístiques empitjora lleugerament en comparació al comportament de les mètriques lèxiques. Aquest fet és principalment atribuïble als errors comesos pels processadors lingüístics. A fi i efecte de millorar l'avaluació a nivell de frase, a més de recòrrer a la similitud lèxica en absència d'anàlisi lingüística, hem estudiat la possibiliat de combinar les puntuacions atorgades per mètriques a diferents nivells lingüístics en una sola mesura de qualitat. S'han presentat dues estratègies no paramètriques de combinació de mètriques, essent el seu principal avantatge no haver d'ajustar la contribució relativa de cadascuna de les mètriques a la puntuació global. A més, el nostre treball mostra com fer servir el conjunt de mètriques heterogènies per tal d'obtenir detallats informes d'anàlisi d'errors automàticament.D'altra banda, hem estudiat el problema de la selecció lèxica en Traducció Automàtica Estadística. Amb aquesta finalitat, hem construit un sistema de Traducció Automàtica Estadística Castellà-Anglès basat en -phrases', i hem iterat en el seu cicle de desenvolupament, analitzant diferents maneres de millorar la seva qualitat mitjançant la incorporació de coneixement lingüístic. En primer lloc, hem extès el sistema a partir de la combinació de models de traducció basats en anàlisi sintàctica superficial, obtenint una millora significativa. En segon lloc, hem aplicat models de traducció discriminatius basats en tècniques d'Aprenentatge Automàtic. Aquests models permeten una millor representació del contexte de traducció en el que les -phrases' ocorren, efectivament conduint a una millor selecció lèxica. No obstant, a partir d'avaluacions automàtiques heterogènies i avaluacions manuals, hem observat que les millores en selecció lèxica no comporten necessàriament una millor estructura sintàctica o semàntica. Així doncs, la incorporació d'aquest tipus de prediccions en el marc estadístic requereix, per tant, un estudi més profund.Com a qüestió complementària, hem estudiat una de les principals crítiques en contra dels sistemes de traducció basats en mètodes empírics, la seva forta dependència del domini, i com els seus efectes negatius poden ésser mitigats combinant adequadament fonts de coneixement externes. En aquest sentit, hem adaptat amb èxit un sistema de traducció estadística Anglès-Castellà entrenat en el domini polític, al domini de definicions de diccionari.Les dues parts d'aquesta tesi estan íntimament relacionades, donat que el desenvolupament d'un sistema real de Traducció Automàtica ens ha permès viure en primer terme l'important paper dels mètodes d'avaluació en el cicle de desenvolupament dels sistemes de Traducció Automàtica.In this thesis we have exploited current Natural Language Processing technology for Empirical Machine Translation and its Evaluation.On the one side, we have studied the problem of automatic MT evaluation. We have analyzed the main deficiencies of current evaluation methods, which arise, in our opinion, from the shallow quality principles upon which they are based. Instead of relying on the lexical dimension alone, we suggest a novel path towards heterogeneous evaluations. Our approach is based on the design of a rich set of automatic metrics devoted to capture a wide variety of translation quality aspects at different linguistic levels (lexical, syntactic and semantic). Linguistic metrics have been evaluated over different scenarios. The most notable finding is that metrics based on deeper linguistic information (syntactic/semantic) are able to produce more reliable system rankings than metrics which limit their scope to the lexical dimension, specially when the systems under evaluation are different in nature. However, at the sentence level, some of these metrics suffer a significant decrease, which is mainly attributable to parsing errors. In order to improve sentence-level evaluation, apart from backing off to lexical similarity in the absence of parsing, we have also studied the possibility of combining the scores conferred by metrics at different linguistic levels into a single measure of quality. Two valid non-parametric strategies for metric combination have been presented. These offer the important advantage of not having to adjust the relative contribution of each metric to the overall score. As a complementary issue, we show how to use the heterogeneous set of metrics to obtain automatic and detailed linguistic error analysis reports.On the other side, we have studied the problem of lexical selection in Statistical Machine Translation. For that purpose, we have constructed a Spanish-to-English baseline phrase-based Statistical Machine Translation system and iterated across its development cycle, analyzing how to ameliorate its performance through the incorporation of linguistic knowledge. First, we have extended the system by combining shallow-syntactic translation models based on linguistic data views. A significant improvement is reported. This system is further enhanced using dedicated discriminative phrase translation models. These models allow for a better representation of the translation context in which phrases occur, effectively yielding an improved lexical choice. However, based on the proposed heterogeneous evaluation methods and manual evaluations conducted, we have found that improvements in lexical selection do not necessarily imply an improved overall syntactic or semantic structure. The incorporation of dedicated predictions into the statistical framework requires, therefore, further study.As a side question, we have studied one of the main criticisms against empirical MT systems, i.e., their strong domain dependence, and how its negative effects may be mitigated by properly combining outer knowledge sources when porting a system into a new domain. We have successfully ported an English-to-Spanish phrase-based Statistical Machine Translation system trained on the political domain to the domain of dictionary definitions.The two parts of this thesis are tightly connected, since the hands-on development of an actual MT system has allowed us to experience in first person the role of the evaluation methodology in the development cycle of MT systems

Enriching information extraction pipelines in clinical decision support systems

Programa Oficial de Doutoramento en Tecnoloxías da Información e as Comunicacións. 5032V01[Resumo] Os estudos sanitarios de múltiples centros son importantes para aumentar a repercusión dos resultados da investigación médica debido ao número de suxeitos que poden participar neles. Para simplificar a execución destes estudos, o proceso de intercambio de datos debería ser sinxelo, por exemplo, mediante o uso de bases de datos interoperables. Con todo, a consecución desta interoperabilidade segue sendo un tema de investigación en curso, sobre todo debido aos problemas de gobernanza e privacidade dos datos. Na primeira fase deste traballo, propoñemos varias metodoloxías para optimizar os procesos de estandarización das bases de datos sanitarias. Este traballo centrouse na estandarización de fontes de datos heteroxéneas nun esquema de datos estándar, concretamente o OMOP CDM, que foi desenvolvido e promovido pola comunidade OHDSI. Validamos a nosa proposta utilizando conxuntos de datos de pacientes con enfermidade de Alzheimer procedentes de distintas institucións. Na seguinte etapa, co obxectivo de enriquecer a información almacenada nas bases de datos de OMOP CDM, investigamos solucións para extraer conceptos clínicos de narrativas non estruturadas, utilizando técnicas de recuperación de información e de procesamento da linguaxe natural. A validación realizouse a través de conxuntos de datos proporcionados en desafíos científicos, concretamente no National NLP Clinical Challenges(n2c2). Na etapa final, propuxémonos simplificar a execución de protocolos de estudos provenientes de múltiples centros, propoñendo solucións novas para perfilar, publicar e facilitar o descubrimento de bases de datos. Algunhas das solucións desenvolvidas están a utilizarse actualmente en tres proxectos europeos destinados a crear redes federadas de bases de datos de saúde en toda Europa.[Resumen] Los estudios sanitarios de múltiples centros son importantes para aumentar la repercusión de los resultados de la investigación médica debido al número de sujetos que pueden participar en ellos. Para simplificar la ejecución de estos estudios, el proceso de intercambio de datos debería ser sencillo, por ejemplo, mediante el uso de bases de datos interoperables. Sin embargo, la consecución de esta interoperabilidad sigue siendo un tema de investigación en curso, sobre todo debido a los problemas de gobernanza y privacidad de los datos. En la primera fase de este trabajo, proponemos varias metodologías para optimizar los procesos de estandarización de las bases de datos sanitarias. Este trabajo se centró en la estandarización de fuentes de datos heterogéneas en un esquema de datos estándar, concretamente el OMOP CDM, que ha sido desarrollado y promovido por la comunidad OHDSI. Validamos nuestra propuesta utilizando conjuntos de datos de pacientes con enfermedad de Alzheimer procedentes de distintas instituciones. En la siguiente etapa, con el objetivo de enriquecer la información almacenada en las bases de datos de OMOP CDM, hemos investigado soluciones para extraer conceptos clínicos de narrativas no estructuradas, utilizando técnicas de recuperación de información y de procesamiento del lenguaje natural. La validación se realizó a través de conjuntos de datos proporcionados en desafíos científicos, concretamente en el National NLP Clinical Challenges (n2c2). En la etapa final, nos propusimos simplificar la ejecución de protocolos de estudios provenientes de múltiples centros, proponiendo soluciones novedosas para perfilar, publicar y facilitar el descubrimiento de bases de datos. Algunas de las soluciones desarrolladas se están utilizando actualmente en tres proyectos europeos destinados a crear redes federadas de bases de datos de salud en toda Europa.[Abstract] Multicentre health studies are important to increase the impact of medical research findings due to the number of subjects that they are able to engage. To simplify the execution of these studies, the data-sharing process should be effortless, for instance, through the use of interoperable databases. However, achieving this interoperability is still an ongoing research topic, namely due to data governance and privacy issues. In the first stage of this work, we propose several methodologies to optimise the harmonisation pipelines of health databases. This work was focused on harmonising heterogeneous data sources into a standard data schema, namely the OMOP CDM which has been developed and promoted by the OHDSI community. We validated our proposal using data sets of Alzheimer’s disease patients from distinct institutions. In the following stage, aiming to enrich the information stored in OMOP CDM databases, we have investigated solutions to extract clinical concepts from unstructured narratives, using information retrieval and natural language processing techniques. The validation was performed through datasets provided in scientific challenges, namely in the National NLP Clinical Challenges (n2c2). In the final stage, we aimed to simplify the protocol execution of multicentre studies, by proposing novel solutions for profiling, publishing and facilitating the discovery of databases. Some of the developed solutions are currently being used in three European projects aiming to create federated networks of health databases across Europe

Phraseology in Corpus-Based Translation Studies: A Stylistic Study of Two Contemporary Chinese Translations of Cervantes's Don Quijote

The present work sets out to investigate the stylistic profiles of two modern Chinese versions of Cervantes’s Don Quijote (I): by Yang Jiang (1978), the first direct translation from Castilian to Chinese, and by Liu Jingsheng (1995), which is one of the most commercially successful versions of the Castilian literary classic. This thesis focuses on a detailed linguistic analysis carried out with the help of the latest textual analytical tools, natural language processing applications and statistical packages. The type of linguistic phenomenon singled out for study is four-character expressions (FCEXs), which are a very typical category of Chinese phraseology. The work opens with the creation of a descriptive framework for the annotation of linguistic data extracted from the parallel corpus of Don Quijote. Subsequently, the classified and extracted data are put through several statistical tests. The results of these tests prove to be very revealing regarding the different use of FCEXs in the two Chinese translations. The computational modelling of the linguistic data would seem to indicate that among other findings, while Liu’s use of archaic idioms has followed the general patterns of the original and also of Yang’s work in the first half of Don Quijote I, noticeable variations begin to emerge in the second half of Liu’s more recent version. Such an idiosyncratic use of archaisms by Liu, which may be defined as style shifting or style variation, is then analyzed in quantitative terms through the application of the proposed context-motivated theory (CMT). The results of applying the CMT-derived statistical models show that the detected stylistic variation may well point to the internal consistency of the translator in rendering the second half of Part I of the novel, which reflects his freer, more creative and experimental style of translation. Through the introduction and testing of quantitative research methods adapted from corpus linguistics and textual statistics, this thesis has made a major contribution to methodological innovation in the study of style within the context of corpus-based translation studies