Colloque avec actes et comité de lecture.Cet article souligne le problème de l'analyse grammaticale des énoncés oraux incomplets en contexte de dialogue homme-machine. Des contraintes minimales de l'oral sont cependant exploitables afin de rester prédictif face aux phénomènes d'ellipses. Nous proposons un enrichissement du formalisme LTAG afin de capter ces contraintes et d'adapter à l'oral une grammaire initialement conçue pour l'écrit

Lopez, Patrice

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HAL Id: inria-00107532https://hal.inria.fr/inria-00107532Submitted on 19 Oct 2006HAL is a multi-disciplinary open accessarchive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come fromteaching and research institutions in France orabroad, or from public or private research centers.L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, estdestinée au dépôt et à la diffusion de documentsscientifiques de niveau recherche, publiés ou non,émanant des établissements d’enseignement et derecherche français ou étrangers, des laboratoirespublics ou privés.Représenter et utiliser les contraintes de la langue oraleà l’aide d’une grammaire lexicalisée d’arbres adjointsPatrice LopezTo cite this version:Patrice Lopez. Représenter et utiliser les contraintes de la langue orale à l’aide d’une grammairelexicalisée d’arbres adjoints. Actes des Rencontre des Étudiants Chercheurs en Informatique pour leTraitement Automatique des Langues - RECITAl’99, Jul 1999, Cargèse, Corse, France, 6 p. ￿inria-00107532￿Conférence TALN 1999, Cargèse, 12-17 juillet 1999Représenter et utiliser les contraintes de la langue orale àl’aide d’une Grammaire lexicalisée d’arbres adjointsPatrice LopezLORIABP 239 - 54506 Vandœuvre-lès-Nancy, Francelopez@loria.frRésuméCet article souligne le problème de l’analyse grammaticale des énoncés oraux incomplets encontexte de dialogue homme-machine. Des contraintes minimales de l’oral sont cependant ex-ploitables afin de rester prédictif face aux phénomènes d’ellipses. Nous proposons un enrichis-sement du formalisme LTAG afin de capter ces contraintes et d’adapter à l’oral une grammaireinitialement conçue pour l’écrit.1. IntroductionUn des enjeux majeurs de l’analyse syntaxique appliquée au dialogue homme-machine estde pouvoir traiter les énoncés incomplets normalement utilisés par les utilisateurs. Les verbali-sations employées étant contraintes à un type de dialogue particulier (dialogue de commande,d’assistance, etc.) et au domaine de l’application, on peut attendre de la part des systèmes dedialogue une certaine robustesse et des traitements opportuns lorsque l’énoncé s’écarte d’unenormalisation qui n’est souvent caractéristique que de l’écrit. En particulier, des études em-piriques (Carbonell, 1983) ont montré que, si l’utilisation d’énoncés très fragmentaires étaitchose courante dans la communication entre humains, elle l’était tout autant en situation dedialogue homme-machine. De plus, bien que les utilisateurs puissent facilement éviter l’emploide structures syntaxiques complexes, ils peuvent très difficilement se contraindre à l’emploid’expressions uniquement complètes.Afin de rester robuste à ce phénomène et à d’autres spécifiques de l’oral (reprises, répétitions,etc.), des techniques d’analyse superficielle ou stochastique ont été employées visant à extraireavant tout l’information utile. En effet, dans la mesure où ces phénomènes sont difficiles à pré-dire, il peut sembler inutile de s’attacher à une grammaticalité jugée illusoire en situation dedialogue oral. A l’image de (van Noord et al., 1998), nous tentons de montrer que l’utilisationde formalismes grammaticaux élaborés peut être bénéfique à la fois en terme de robustesse,d’efficacité et de couverture de la langue pour les systèmes de dialogue oral homme-machine.Si des techniques d’analyse robuste restent nécessaires pour extraire des énoncés un maximumd’information même si une analyse complète échoue (par exemple tous les constituants pos-Patrice Lopezsibles), un effort de modélisation des contraintes orales portant sur les énoncés de l’utilisateurnous semble nécessaire. La plupart des recherches sur la notion de grammaire de la langue sesont concentrées sur les problèmes de compétence linguistique plutôt que de performance lin-guistique, autrement dit il s’agissait de caractériser les énoncés perçus comme corrects plutôtque ceux effectivement utilisés. En se conformant à une théorie grammaticale particulière, onse conforme aux principes de correction qui fondent en fait cette théorie.Cet article définit des principes additionels en vue d’adapter une grammaire lexicalisée (enl’occurance une Grammaire Lexicalisée d’Arbres Adjoints, LTAG) conçue pour l’écrit à l’ana-lyse d’énoncés oraux et incomplets. Des expérimentations sur corpus permettent d’évaluer l’in-térêt de l’approche proposée.2. Une vue empirique sur les énoncés incompletsNous présentons ici le résultat de l’analyse de l’ensemble des énoncés utilisateurs du corpusde commande vocale Gocad (Chapelier et al., 1995), soit 862 énoncés, obtenus grâce à unesimulation de type Magicien d’Oz. Nous avons utilisé une LTAG suivant les principes définisdans (Abeillé, 1991), donc une grammaire conçue pour l’analyse de l’écrit et un algorithmed’analyse ascendant par chart (Lopez, 1998). On peut considérer que la grammaire employée(529 formes fléchies d’entrée et environ 80 motifs d’arbres élémentaires) approxime le sous-langage d’application au sens de (Deville, 1989). Nous nous sommes d’autres part fondés surles critères de l’écrit pour obtenir une analyse complète (la catégorie P est l’unique axiomeet la solution ne doit pas présenter de nœuds pieds ou de substitution non saturés). La table 1présente également le nombre moyen d’analyses partielles 1 obtenues en fin d’analyse.Nb moyen de motspar énoncé% d’anaysecomplètesNb moyen d’analyses/énoncéNb moyen deresultats partiels/énoncé6,4 64,7 1,5 7,1TAB. 1 – Le corpus Gocad et son analyse avec une grammaire LTAG pour l’écritLes résultats présentés table 1 montrent que la proportion de phrases complètement analyséesest relativement faible. Une taxonomie des échecs d’analyse montre que 50,9% des erreursviennent uniquement d’énoncés incomplets au sens de l’écrit, le reste pouvant être attribué àd’autres phénomènes (reprises, répétitions, ...) ou à un phénomène non couvert par la grammaire(énumération par exemple).3. Contraintes minimales sur les énoncés incompletsNous étudions ici les ellipses sous l’angle de leur réalisation syntaxique, bien entendu larésolution d’une ellipse (projection de la structure complète), comme sa prédiction, dépenddu contexte : historique du dialogue, entité saillante, etc. (Carberry, 1989) (Sauvage, 1992).Bien que les énoncés de l’utilisateur puissent être très incomplets, des contraintes purementsyntaxiques existent cependant dans la langue orale, comme le montre les échanges suivants :(1) Q : Où voullez-vous aller?R : à Cargèse.1. Une analyse partielle correspond ici à l’extension maximale d’un îlot bien reconnu, donc, dans le cadre del’analyse par chart mise en œuvre, à un item qui n’est l’origine d’aucun autre item.Contraintes de l’oral et LTAG(2) Q : Prends-tu ton café avec du sucre?R : Non, sans.Dans l’exemple (1) la préposition « à » requiert un argument mais « sans » dans (2) peutêtre utilisé avec ou sans l’introduction d’argument tout en restant une structure syntaxiquementcorrecte et autonome. Ces exemples montrent d’une part un degré de contraintes minimalesprésentées par l’oral que nous souhaitons ici pouvoir prendre en compte, et d’autre part quela capture de ces contraintes demande un formalisme fortement lexicalisé puisque le contextesyntaxique minimal varie par exemple ici d’une préposition à l’autre.Nous nous intéressons ici aux ellipses rencontrées dans le cadre de dialogue de commandefinalisé et de couple question/réponse. Les énoncés présentent alors un nombre important d’el-lipses sur la tête prédicative des constituants que l’on peut illustrer avec les exemples suivants :(3) système : Le milieu de quoi?utilisateur : du carré.(4) système : Quel objet?utilisateur : le petit.Au vue de ces exemples, il semble donc possible d’exprimer des contraintes purement syn-taxiques concernant la verbalisation d’une ellipse. Cependant les cas particuliers d’emploi enmention échappent à toute contrainte syntaxique. Dans la mesure où tout mot est suceptibled’être ainsi utilisé, comme le montre l’exemple (5), les contraintes que nous souhaitons repré-senter ici excluent donc ce style d’emploi 2.(5) Q : Vous avez dit prendre, pendre ou fendre?R : prendre.4. LTAG et structures elliptiquesNous avons choisi d’utiliser le formalisme des Grammaires Lexicalisées d’Arbres Adjoints(Joshi & Schabes, 1992). Ce formalisme repose sur une définition mathématique et ne constituedonc pas en soi une théorie linguistique mais un outil de représentation structurelle; des prin-cipes complémentaires, comme par exemple ceux de (Abeillé, 1991), doivent être définis pouren faire un réel modèle de la langue. Deux principales raisons ont motivé ce choix :– la lexicalisation et le principe de localité étendu permettent d’exprimer de façon simpleles contraintes lexicales dans des arbres partiels d’analyse (arbres élémentaires),– des analyseurs ascendants robustes, des modèles stochastiques et des précompilationsefficaces des grammaires existent pour les Grammaires Lexicalisées d’Arbres.Des grammaires LTAG à large couverture ont été implantées pour l’anglais (Doran et al.,1994) et le français (Abeillé et al., 1994) mais dans l’optique de l’analyse de textes écrits. Dansla mesure où ces grammaires ne sont pas elliptiques, l’analyse des exemples présentés seraitimpossible. Cela signifie donc qu’ayant échoués sur le plan syntaxique, leur interprétation seraobtenue uniquement par la sémantique, le risque étant une combinatoire prohibitive. La questionde la prédictivité d’une LTAG est importante dans la mesure où cette caractéristique permet deréduire le nombre des hypothèses artificielles et donc la complexité moyenne des analyses.2. Dans les corpus de DHM simulé, on remarque que les emplois en mention n’apparaissent qu’à l’initiative dusystème, après des questions précises donnant le choix d’un mot parmi une liste fermée. Ce cas particulier peutêtre évité par l’emploi d’un rang ou couvert par des heuristiques spécifiques lors d’une première étape d’analyselexicale en fonction de l’état du dialogue.Patrice LopezCouvrir les ellipses augmente le nombre des contextes syntaxiques à prendre en compteau cours de l’analyse, un des problèmes essentiels est ici de concevoir une grammaire ellip-tique sans augmenter dramatiquement le nombre d’arbres élémentaires. En particulier, pour lecorpus Gocad, les 64,7% d’énoncés non elliptiques correctement analysés verraient leur com-plexité moyenne d’analyse sensiblement augmenter. Certains principes définis par (Abeillé,1991) concernent la relation entre un arbre élémentaire et la sémantique, en particlier un arbreélémentaire ne doit correspondre qu’à un unique prédicat (non nul). Considérant ces principes,on peut envisager deux premières solutions pour analyser des énoncés fragmentaires en évitantautant que possible la multiplication des arbres élémentaires :– modifier le mécanisme d’analyse en autorisant la substitution à ne pas être obligatoire, lesnœuds non saturés étant autant de marques d’ellipses. Cependant les exemples (1) et (2)montrent que le lexique doit indiquer clairement les possibilités structurelles d’ellipsesafin de contraindre l’aspect compositionnel ;– adapter une grammaire non elliptique en considérant toute catégorie comme axiome. Maisceci aboutira à une multiplication des ambiguïtés artificielles, si on veut rester prédictifon ne peut pas considérer toute structure (par exemple un déterminant) comme complète.En se fondant sur ces deux critères, on constate que la proportion d’analyses complètes obte-nues passe de 65,9% à 78.3%, 15 cas d’ellipses (sur les 155 initiaux) échappant à la grammairemais pouvant être récupérés a priori par un mécanisme de rattrapage. Néanmoins, si la cou-verture est donc bonne, l’aspect prédictif est ignoré entrainant une surgénération des analysespartielles.4.1. Limite du formalismeLe formalisme LTAG emploie deux types d’opérations pour la combinaison des arbres élé-mentaires, l’adjonction et la substitution, chacune d’elle pouvant être associée à deux rôles,considérant les choix linguistiques de (Abeillé, 1991) :– un rôle formel : les substitutions sont obligatoires et représentent donc les incomplétudesd’une structure, les adjonctions sont optionnelles représentant des rattachements non-obligatoires ;– un rôle linguistique : le rattachement d’un modifieur se réalise par adjonction, celui desarguments par une substitution.Si on considère l’analyse de structures incomplètes telles qu’observées en situation de dia-logue homme-machine, il est possible d’avoir des arguments non obligatoires, par exemple (2),et des modifieurs apparaissant seuls (4). Ceci fait que le rôle formel devient incompatible avecle rôle linguistique. Nous proposons dans la section suivante un enrichissement du formalismepermettant de préserver le rôle linguistique.4.2. Enrichissement du formalismeAfin de préserver l’interprétation linguistique des dérivations, nous utilisons toujours unarbre auxiliaire pour représenter les modifieurs et la substitution pour les rattachements prédi-cats arguments selon les critères présentés par exemple dans (Candito, 1999). Nous souhaitonsde plus représenter que l’occurrence d’un mot implique celle d’une structure syntaxique de fa-çon obligatoire ou optionnelle. Par exemple l’occurrence d’un déterminant implique celle d’unnom, mais la présence d’un nom n’implique pas obligatoirement celle d’un déterminant. EnContraintes de l’oral et LTAGconséquence nous introduisons les annotations suivantes au niveau des nœuds terminaux :– : le nœud peut accueillir de manière optionnelle une substitution d’un constituant argu-ment, voir exemples figure 1 (a) and (g) ;– : substitution obligatoire d’un constituant argument (b) ;–  : adjonction optionnelle du modifieur, voir (a) et (f) ;– : adjonction obligatoire du modifieur, voir (e) ;– ancre simple : occurrence obligatoire d’une ancre dans l’énoncé (cas general) ;– ancre : l’occurrence de l’ancre dans l’énoncé est optionnelle 3, voir (h).PNPgavecND N*elefNA N*petitV PNNV* P N Pa b c dVàVAdvAdvne pasNVV PP NNPPihV*sansparle   à    demangechatFIG. 1 – Exemples d’arbres élémentaires enrichisUn constituant peut être complet mais toutefois être employé avec une ellipse du prédicatdont il est argument. Afin d’aider des niveaux supérieurs de traitement dans la résolution de cestyle d’ellipses nous marquons les nœuds racine de la façon suivante :– : le constituant est obligatoirement argument d’un prédicat, voir par exemple 1 (c) ;– pas de marque : le constituant est argument de manière optionnelle, voir (d).L’enrichissement proposé permet de construire méthodologiquement un lexique LTAG repré-sentant les contraintes portant sur les énoncés incomplets, ou d’en adapter un existant. Comptetenu de ces annotations, nous pouvons introduire le principe de complétude d’une analyse d’unénoncé oral de la façon suivante : tout arbre dérivé présentant en fin d’analyse au moins unemarquene constitue pas une analyse acceptable. Ceci offre une possibilité de filtrage desanalyses partielles. La détection et la caractérisation des ellipses sont obtenues avec les nœudsprésentant les marques  ou , facilitant les traitements ultérieurs.3. Ce cas peut être utile dans un contexte oral pour représenter par exemple la chute du discordantiel ne dans lecas d’une négation, comme illustré par (h).Patrice Lopez5. Retour au corpus GocadNous avons mené cette fois une expérimentation en tenant compte des principes et annota-tions présentés ici et du critère de complétude des énoncés oraux. Le taux d’analyse complètepasse à 79,1% (plus que huit cas d’ellipse sont à prendre en compte par un mécanisme de répara-tion). De plus, l’analyse présente un gain en terme de réduction de la combinatoire des analysespartielles. On constate que 39,8% des analyses partielles posent problème et ne forment pas desconstituants complets selon les principes introduits. Ceci présente deux intérêts :– séparer les analyses partielles acceptables des analyses agrammaticales pouvant nécessi-ter un mécanisme de réparation (répétition, reprises, ...) ;– limiter le nombre d’hypothèses à examiner pour contraindre un système de reconnais-sance de la parole guidé par une grammaire.Afin de diminuer la combinatoire d’énoncés partiels, la prise en compte au plus tôt descontraintes sémantiques et pragmatiques apparaît nécessaire et peut reposer de manière uni-forme sur l’utilisation de grammaires TAG synchrone (Shieber & Schabes, 1994).6. RemerciementsJe remercie Bertrand Gaiffe, David Roussel et Susanne Salmon-Alt pour leurs enrichissantscommentaires sur ce travail, toute erreur et imprecision étant de mon seul fait.RéférencesABEILLÉ A. (1991). Une grammaire lexicalisée d’arbres adjoints pour le français. PhD thesis, Paris 7.ABEILLÉ A., DAILLE B. & HUSSON A. (1994). FTAG : An implemented Tree Adjoining grammar forparsing French sentences. 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