Il progetto ATLAS

(1)

Il progetto ATLAS

traduzione automatica da Italiano a Lingua Italiana dei Segni (LIS)

Alessandro Mazzei

Dip. Informatica Università di Torino

[email protected]

21-12-2010

(2)

Machine Translation

The spirit is willing, but the flesh is weak

Водка сильна,

но мясо гнило

(3)

Semantic Structure

Syntactic Structure

Words

Semantic Structure

Syntactic Structure

Words

Triangolo di Vauquois

Interlingua

Analisi Generazione

(4)

Semantic Structure

Syntactic Structure

Words

Semantic Structure

Syntactic Structure

Words

Source Sentence Target Sentence

Triangolo di Vauquois

Interlingua

Analisi Generazione

Direct

Transfer

(5)

Semantic Structure

Syntactic Structure

Words

Semantic Structure

Syntactic Structure

Words

The KANT Project

Triangolo di Vauquois

Interlingua

Analisi Generazione

Direct

Transfer

(6)

Il progetto ATLAS

Traduzione automatica da Italiano a Lingua Italiana dei Segni

(7)

La Lingua Italiana dei segni

 La LIS è “segnata” da migliaia di persone

 È una lingua a tutti gli effetti: lessico, morfologia, sintassi

 Ha anche elementi di iconicità

 Spesso è l'unica lingua conosciuta dai sordi

 Paesi diversi, lingue dei segni diverse

(8)

Linguistica della LIS

 Diversi articolatori: parallelismo

 Organizzazione spaziale della frase

 No preposizioni, genere, articoli

 Plurale

 SOV

 Dialetti regionali

 Ancora pochi studi linguistici

 Non ha una forma scritta (!!!)

Meteo19-3

(9)

Semantic Structure

Syntactic Structure

Words

Semantic Structure

Syntactic Structure

Words

Triangolo di Vauquois

Interlingua

Analysis Generation

Direct

(10)

Outline

 Rule-Based Translation Architecture in ATLAS

 Analisi dell'Italiano

– Turin University Parser (TUP)

– Turin University Semantic Interprete (TUSI)

 Generazione in LIS

 Conclusioni

(11)

Outline

 Rule-Based Translation Architecture in ATLAS

 Analisi dell'Italiano

 Generazione in LIS

 Conclusioni

(12)

Rule-Based Translation Architecture

OpenCCG

TUrin Linguistic Enviroment

ITALIANO

Logica dei Predicati

Analisi Generazione

GLOSSE+Feats

(AEW-LIS)

(13)

Architecture details

(14)

Outline

 Rule-Based Translation Architecture in ATLAS

 Analisi dell'Italiano

 Generazione in LIS

 Conclusioni

(15)

Turin University Parser

 A wide-coverage rule-based dependency parser

 Rule-Based: chunking + coord + verb-sub-cat

 Morpho-syntatctic dependency annotation

(16)

Dependency-chunking

...

(ART def BEFORE

(NOUN (TYPE COMMON) ) DET+DEF-ARG )

...

... le nuvole ...

nuvole le

det-def-arg

(17)

VerbSubCat taxonomy

VERBS

TRANS INTRANS

... aumenteranno

trans-dir-disc-indobj ... intrans-indobj-ssubj

...

... ...

...

(18)

Turin University Parser

Domani aumenteranno

2 1

Domani le nuvole aumenteranno

nuvole le

det-noun

nuvole le

aumenteranno

verb-sbj

det-def-arg

domani

advb-rmod-time

(19)

Anatomy of the TUP

I. Grammar: CFG, TAG, Dependency grammar … II. Algorithm:

i. Search strategy: top-down, bottom-up, L2R, … ii. Memory organization: depth-first, back-tracking,

dynamic programming, all-paths, ...

III.Oracle: Probabilistic, heuristic, ...

(20)

Domani le nuvole sono in aumento al nord

(21)

Outline

 Rule-Based Translation Architecture in ATLAS

 Analisi dell'Italiano

 Generazione in LIS

 Conclusioni

(22)

DepTree ⇝ Logica dei Predicati

First Order Formulas

 Predicate-Argument relations

 Semantic Roles

TUSI Ontologies

(23)

Ontologies: world + domain

(24)

Ontologies: language

(25)

Computing Meaning by Recursion

(26)

Ontological Connection Paths

(27)

Ontological Path ⇝ Logica dei Predicati

Per domani quindi nubi in aumento al nord ...

[meteo 19-F4]

event(E=cloud-increase') ⋀ AGENT(E,cloud') ⋀

LOC(E,north') ⋀ TIME(E,tomorrow')

⇝

(28)

Outline

 Rule-Based Translation Architecture in ATLAS

 Analisi dell'Italiano

 Generazione in LIS

 Conclusioni

(29)

Generazione

Logica dei Predicati

GLOSSE+Feats (AEW-LIS)

OpenCCG

LIS-CCG

(30)

OpenCCG

 Combinatory Categorial Grammar

 Bidirectional: speed-up in grammar development

 Syntax / Semantics: Features Unification with Hybrid Logic

 Chart – Agenda

 Statistical pruning: symbolic-statistical chart

(31)

LIS-CCG

LEX SynCAT SemCAT

nuvola

_U

NP

[position=U X]

X=cloud'

domani

_N

S

_[position=N E]

/ S

[position=N E]

TIME(E,tomorrow')

nord

_U

S

_[position=U E]

/ S

[position=U E]

LOC(E,north')

nuvola-

aumentare

_U

S

_[E]

\ NP

[position=U Y]

event(E=cloud-increase') ⋀

AGENT(E,Y)

(32)

CCG derivation

S :

event(E=cloud-increase')⋀AGENT(E,cloud')⋀LOC(E,north')⋀TIME(E,tomorrow')

(33)

CCG derivation

domani

_N

S :

S

_E

/ S

_E

>

S :

TIME(E,tomorrow')

event(E=cloud-increase')⋀AGENT(E,cloud')⋀LOC(E,north')⋀TIME(E,tomorrow')

event(E=cloud-increase')⋀AGENT(E,cloud')⋀LOC(E,north')

(34)

CCG derivation

S

_E

/ S

_E

>

S : S :

S

_E

/ S

_E

>

S :

LOC(E,north') TIME(E,tomorrow')

event(E=cloud-increase')⋀AGENT(E,cloud') event(E=cloud-increase')⋀AGENT(E,cloud')⋀LOC(E,north')⋀TIME(E,tomorrow')

domani

_N

nord

_U

(35)

CCG derivation

S

_E

/ S

_E

NP

_X

S

_E

\ NP

_Y

>

<

S : S :

S

_E

/ S

_E

>

S :

event(E=cloud-increase')⋀AGENT(E,Y) LOC(E,north') X=cloud'

TIME(E,tomorrow')

domani

_N

nord

_U

nuvola

_U

nuvola-aumentare

_U

event(E=cloud-increase')⋀AGENT(E,cloud') event(E=cloud-increase')⋀AGENT(E,cloud')⋀LOC(E,north')⋀TIME(E,tomorrow')

(36)

Proprietà Glosse+Feats

domani

_N

nord

_U

nuvola

_U

nuvola-aumentare

_U

(37)

Glosse+Feats: posizione

domani

_N

nord

_U

nuvola

_U

nuvola-aumentare

_U

Neutral = N

Up = U Posizione nello Spazio

(38)

Glosse+Feats: ordine segni

domani

_N

nord

_U

nuvola

_U

nuvola-aumentare

_U

L'ordine dei segni nella frase è S(O)V

(39)

Glosse+Feats: verbo-argomenti

domani

_N

nord

_U

nuvola

_U

nuvola-aumentare

_U

Soggetto e Verbo sono segnati nella stessa posizione

(40)

Glosse+Feats: pragmatica

Le nuvole vengono segnate al “nord”: Up

domani

_N

nord

_U

nuvola

_U

nuvola-aumentare

_U

(41)

Sintesi in LIS

domani

_N

nord

_U

nuvola

_U

nuvola-aumentare

_U

(42)

Outline

 Rule-Based Translation Architecture in ATLAS

 Analisi dell'Italiano

 Generazione in LIS

 Conclusioni

(43)

Conclusioni

 Traduzione interlingua = analisi profonde

 Basi di conoscenza

– Grammatiche: Italiano (Dipendenze), LIS (CCG) – Ontologie: mondo e lingua, meteo

– Semantic Interpretation

 Work in Progress:

– Topic/Focus

(44)

Considerazioni “politiche” sulla ricerca

 Quanta ricerca di base c'è in ATLAS?

 L'applicazione è una conseguenza, non un obiettivo

 Il "sapere del fare" non esiste, esiste la conoscenza

 Dovere dell'Università è farlo capire a tutti

(45)

Grazie per l'attenzione :)

ATLAS project is co-funded by Regione Piemonte

within the “Converging Technologies - CIPE

2007” framework (Research Sector: Cognitive

Science and ICT).

(46)

(47)

Evoluzione della MT

 1930: Troyanskii's “translating machines”

 1947: Guerra fredda

 1956: Dartmouth Seminar

 1966: ALPAC report

 1990: La rinascita

 2000: On-line MT

(48)

Logica XML ⇢ Generazione

domani_N nord_U nuvola_U nuvola-aumentare_U ...

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<xml>

<lf>

</diamond>

</diamond>

</diamond>

</satop>

</lf>

</xml>

OpenCCG LIS-CCG

(49)

Logica dei Predicati ⇢ Logica XML

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<xml>

<lf>

</diamond>

</diamond>

</diamond>

</satop>

</lf>

∃ (ev₁ t₁ l₁ x₁) (cloud-increase(ev₁) ⋀ time(ev₁, t₁) ⋀ deictic-descr(t₁, t₂) ⋀ id(t₂,tomorrow) ⋀ location(ev₁, l₁) ⋀

id(l₁, nord) ⋀ agent(ev₁, x₁) ⋀ cloud(x₁))

⇢

(50)

 Time flies like an arrow. Fruit flies like a banana.

 Every time I fire a linguist, the performance of our speech

recognition system goes up. (Fred Jelinek)

(51)

Ontological Path ⇝ Logica dei Predicati

Per domani quindi nubi in aumento al nord ...

[meteo 19-F4]

∃ (ev₁ t₁ l₁ x₁) (cloud-increase(ev₁) ⋀ time(ev₁, t₁) ⋀ deictic-descr(t₁, t₂) ⋀ id(t₂,tomorrow) ⋀ location(ev₁, l₁) ⋀ id(l₁, nord) ⋀ agent(ev₁, x₁) ⋀ cloud(x₁))

⇝

(52)

CCG derivation

domani

_N

nord

_U

nuvola

_U

nuvola-aumentare

_U

S / S NP S \ NP

>

<

S S

S / S

>

S

(53)

LIS-CCG

DOMANI_N NUVOLA_U NUVOLA-AUMENTARE_U

S/S NP S\NP

>

<

S S

∃ (ev₁ t₁ x₁) (cloud-increase(ev₁) ⋀ time(ev₁, t₁) ⋀ deictic-descr(t₁, t₂)

⋀ id(t₂,tomorrow) ⋀ agent(ev₁, x₁) ⋀ cloud(x₁))

(54)

LIS-CCG

S/S NP S\NP

>

<

S S

(55)

LIS-CCG

S/S NP S\NP

>

<

S S

(56)

LIS-CCG

S/S NP S\NP

>

<

S S

(57)

LIS-CCG

S/S NP S\NP

>

<

S S

(58)

Italiano ⇝ Logica dei Predicati

Per domani quindi nubi in aumento al nord, con

precipitazioni a carattere sparso anche

temporalesche, tendenza poi a schiarite dalla serata.

[meteo 19-F4]

I. ∃ (ev₁ t₁ l₁ x₁) (cloud-increase(ev₁) ⋀ time(ev₁, t₁) ⋀ deictic-descr(t₁, t₂) ⋀ id(t₂,tomorrow) ⋀ location(ev₁, l₁) ⋀ id(l₁, nord) ⋀ agent(ev₁, x₁) ⋀ cloud(x₁)) II. ∃ (ev₂) (rain(ev₂) ⋀

has-event-width(ev₂,local-phenomenon))

⋀ ∃ (ev₃) (storm(ev₃))

III. ∃ (ev₄,x₄, t₄, d₄) (cloud-decrease(ev₄) ⋀ agent(ev₄, x₄) ⋀ cloud(x₄) ⋀ time(ev₄, t₄) ⋀ time-ref(t₄, e₄) ⋀ afternoon(d₄))

⇝

(59)

Italiano ⇝ Logica dei Predicati

Per domani quindi nubi in aumento al nord, con

precipitazioni a carattere sparso anche

temporalesche, tendenza poi a schiarite dalla serata.

[meteo 19-F4]

I. ∃ (ev₁ t₁ l₁ x₁) (cloud-increase(ev₁) ⋀ time(ev₁, t₁) ⋀ deictic-descr(t₁, t₂) ⋀ id(t₂,tomorrow) ⋀ location(ev₁, l₁) ⋀ id(l₁, nord) ⋀ agent(ev₁, x₁) ⋀ cloud(x₁)) II. ∃ (ev₂) (rain(ev₂) ⋀

has-event-width(ev₂,local-phenomenon))

⋀ ∃ (ev₃) (storm(ev₃))

III. ∃ (ev₄,x₄, t₄, d₄) (cloud-decrease(ev₄) ⋀ agent(ev₄, x₄) ⋀ cloud(x₄) ⋀ time(ev₄, t₄) ⋀ time-ref(t , e ) ⋀ afternoon(d ))

⇝

(60)

LIS-CCG

LEX SynCAT SemCAT

nuvola

_U

NP

[position=U X]

X=cloud'

domani

_N

S

_[position=N E]

/ S

[position=N E]

E <TIME> tomorrow'

nord

_U

S

_[position=U E]

/ S

[position=U E]

E <LOC> north'

nuvola-

aumentare

_U

S

_[E]

\ NP

[position=U Y]

E=cloud-increase'<AGENT>Y

(61)

CCG derivation

S

E=cloud-increase'(<AGENT>cloud' <LOC>north' <TIME>tomorrow')

(62)

CCG derivation

domani

_N

S

S / S

>

S

E<TIME>tomorrow'

E=cloud-increase'(<AGENT>cloud' <LOC>north' <TIME>tomorrow')

E=cloud-increase'(<AGENT>cloud' <LOC>north')

(63)

CCG derivation

domani

_N

nord

_U

S / S

>

S S

S / S

>

S

E<LOC>north' E<TIME>tomorrow'

E=cloud-increase'(<AGENT>cloud') E=cloud-increase'(<AGENT>cloud' <LOC>north') E=cloud-increase'(<AGENT>cloud' <LOC>north' <TIME>tomorrow')

(64)

CCG derivation

domani

_N

nord

_U

nuvola

_U

nuvola-aumentare

_U

S / S NP S \ NP

>

<

S S

S / S

>

S

E=cloud-increase'<AGENT> Y E<LOC>north' cloud'

E<TIME>tomorrow'

E=cloud-increase'(<AGENT>cloud') E=cloud-increase'(<AGENT>cloud' <LOC>north') E=cloud-increase'(<AGENT>cloud' <LOC>north' <TIME>tomorrow')

(65)

Ontological Path ⇝ Logica dei Predicati

Per domani quindi nubi in aumento al nord ...

[meteo 19-F4]

∃ (ev₁ t₁ l₁ x₁) (cloud-increase(ev₁) ⋀ time(ev₁, t₁) ⋀ deictic-descr(t₁, t₂) ⋀ id(t₂,tomorrow') ⋀ location(ev₁, l₁) ⋀ id(l

⇝

₁, nord') ⋀ agent(ev₁, x₁) ⋀ cloud(x₁))

Ecloud-increase<AGENT> cloud' ⋀ Ecloud-increase<LOC> north' ⋀ Ecloud-increase<TIME> tomorrow'