Using BabelNet to improve OOV coverage in SMT

Out-of-vocabulary words (OOVs) are a ubiquitous and difficult problem in statistical machine translation (SMT). This paper studies different strategies of using BabelNet to alleviate the negative impact brought about by OOVs. BabelNet is a multilingual encyclopedic dictionary and a semantic network, which not only includes lexicographic and encyclopedic terms, but connects concepts and named entities in a very large network of semantic relations. By taking advantage of the knowledge in BabelNet, three different methods – using direct training data, domain-adaptation techniques and the BabelNet API – are proposed in this paper to obtain translations for OOVs to improve system performance. Experimental results on English–Polish and English–Chinese language pairs show that domain adaptation can better utilize BabelNet knowledge and performs better than other methods. The results also demonstrate that BabelNet is a really useful tool for improving translation performance of SMT systems

Enriching the transformer with linguistic factors for low-resource machine translation

Introducing factors, that is to say, word features such as linguistic information referring to the source tokens, is known to improve the results of neural machine translation systems in certain settings, typically in recurrent architectures. This study proposes enhancing the current state-of-the-art neural machine translation architecture, the Transformer, so that it allows to introduce external knowledge. In particular, our proposed modification, the Factored Transformer, uses linguistic factors that insert additional knowledge into the machine translation system. Apart from using different kinds of features, we study the effect of different architectural configurations. Specifically, we analyze the performance of combining words and features at the embedding level or at the encoder level, and we experiment with two different combination strategies. With the best-found configuration, we show improvements of 0.8 BLEU over the baseline Transformer in the IWSLT German-to-English task. Moreover, we experiment with the more challenging FLoRes English-to-Nepali benchmark, which includes both extremely low-resourced and very distant languages, and obtain an improvement of 1.2 BLEUThis work is supported by the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (grant agreement No. 947657).Peer ReviewedPostprint (published version

Knowledge Graphs Effectiveness in Neural Machine Translation Improvement

Neural Machine Translation (NMT) systems require a massive amount of Maintaining semantic relations between words during the translation process yields more accurate target-language output from Neural Machine Translation (NMT). Although difficult to achieve from training data alone, it is possible to leverage Knowledge Graphs (KGs) to retain source-language semantic relations in the corresponding target-language translation. The core idea is to use KG entity relations as embedding constraints to improve the mapping from source to target. This paper describes two embedding constraints, both of which employ Entity Linking (EL)---assigning a unique identity to entities---to associate words in training sentences with those in the KG: (1) a monolingual embedding constraint that supports an enhanced semantic representation of the source words through access to relations between entities in a KG; and (2) a bilingual embedding constraint that forces entity relations in the source-language to be carried over to the corresponding entities in the target-language translation. The method is evaluated for English-Spanish translation exploiting Freebase as a source of knowledge. Our experimental results show that exploiting KG information not only decreases the number of unknown words in the translation but also improves translation quality

Introduction to the special issue on cross-language algorithms and applications

With the increasingly global nature of our everyday interactions, the need for multilingual technologies to support efficient and efective information access and communication cannot be overemphasized. Computational modeling of language has been the focus of Natural Language Processing, a subdiscipline of Artificial Intelligence. One of the current challenges for this discipline is to design methodologies and algorithms that are cross-language in order to create multilingual technologies rapidly. The goal of this JAIR special issue on Cross-Language Algorithms and Applications (CLAA) is to present leading research in this area, with emphasis on developing unifying themes that could lead to the development of the science of multi- and cross-lingualism. In this introduction, we provide the reader with the motivation for this special issue and summarize the contributions of the papers that have been included. The selected papers cover a broad range of cross-lingual technologies including machine translation, domain and language adaptation for sentiment analysis, cross-language lexical resources, dependency parsing, information retrieval and knowledge representation. We anticipate that this special issue will serve as an invaluable resource for researchers interested in topics of cross-lingual natural language processing.Postprint (published version

Sense-aware Unsupervised Machine Translation

Modernit sanaupotusmenetelmät, esimerkiksi Word2vec, eivät mallinna leksikaalista moniselitteisyyttä luottaessaan kunkin sanan mallinnuksen yhden vektorirepresentaation varaan. Näin ollen leksikaalinen moniselitteisyys aiheuttaa ongelmia konekääntimille ja voi johtaa moniselitteisten sanojen käännökset usein harhaan. Työssä tarkastellaan mahdollisuutta mallintaa moniselitteisiä sanoja merkitysupotusmenetelmän (sense embeddings) avulla ja hyödynnetään merkitysupotuksia valvomattoman konekäännösohjelman (unsupervised machine translation) opetuksessa kieliparilla Englanti-Saksa. Siinä missä sanaupotusmenetelmät oppivat yhden vektorirepresentaation kullekin sanalle, merkitysupotusmenetelmän avulla voidaan oppia useita representaatioita riippuen aineistosta tunnistettujen merkitysten määrästä. Näin ollen yksi valvomattoman konekääntämisen perusmenetelmistä, sanaupotusten kuvaus joukosta lähde- ja kohdekielten yksikielisiä vektorirepresentaatioita jaettuun kaksikieliseen vektoriavaruuteen, voi tuottaa paremman kuvauksen, jossa moniselitteiset sanat mallintuvat paremmin jaetussa vektoriavaruudessa. Tämä mallinnustapa voi vaikuttaa positiivisesti konekäännösohjelman kykyyn kääntää moniselitteisiä sanoja. Työssä merkitysupotusmalleja käytetään saneiden alamerkitysten yksiselitteistämiseen, ja tämän myötä jokainen konekäännösmallin opetusaineistossa esiintyvä sane annotoidaan merkitystunnisteella. Näin ollen konekäännösmalli hyödyntää sanaupotusten sijaan merkitysupotuksia oppiessaan kääntämään lähde- ja kohdekielten välillä. Työssä opetetaan tilastollinen konekäännösmalli käyttäen tavanomaista sanaupotusmenetelmää. Tämän lisäksi opetetaan sekä tilastollinen että neuroverkkokonekäännösmalli käyttäen merkitysupotusmenetelmää. Aineistona työssä käytetään WMT-14 News Crawl -aineistoa. Opetettujen mallien tuloksia verrataan aiempaan konekäännöstutkimuksen automaattisessa arvioinnissa hyvin menestyneeseen tilastolliseen konekäännösmalliin. Lisäksi työssä suoritetaan tulosten laadullinen arviointi, jossa keskitytään yksittäisten moniselitteisten sanojen kääntämiseen. Tulokset osoittavat, että käännösmallit voivat hyötyä merkitysupotusmenetelmästä. Tarkasteltujen esimerkkien perusteella merkitysupotusmenetelmää hyödyntävät konekäännösmallit onnistuvat kääntämään moniselitteisiä sanoja sanaupotusmenetelmää hyödyntävää mallia tarkemmin vastaamaan referenssikäännöksissä valittuja käännöksiä. Näin ollen laadullisen arvioinnin kohdistuessa yksittäisten moniselitteisten sanojen kääntämiseen, merkitysupotusmenetelmästä näyttää olevan hyötyä konekäännösmallien opetuksessa