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Sequence-to-Sequence 모델 기반으로 한 한국어 형태소 분석의 재순위화 모델
A Reranking Model for Korean Morphological Analysis Based on Sequence-to-Sequence Model 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on software and data engineering. 소프트웨어 및 데이터 공학, v.7 no.4, 2018년, pp.121 - 128  

최용석 (충남대학교 전자전파정보통신공학과) ,  이공주 (충남대학교 전파정보통신공학과)

초록
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Sequence-to-sequence(Seq2seq) 모델은 입력열과 출력열의 길이가 다를 경우에도 적용할 수 있는 모델로 한국어 형태소 분석에서 많이 사용되고 있다. 일반적으로 Seq2seq 모델을 이용한 한국어 형태소 분석에서는 원문을 음절 단위로 처리하고 형태소와 품사를 음절 단위로 출력한다. 음절 단위의 형태소 분석은 사전 미등록어 문제를 쉽게 처리할 수 있다는 장점이 있는 반면 형태소 단위의 사전 정보를 반영하지 못한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 Seq2seq 모델의 후처리로 재순위화 모델을 추가하여 형태소 분석의 최종 성능을 향상시킬 수 있는 모델을 제안한다. Seq2seq 모델에 빔 서치를 적용하여 K개 형태소 분석 결과를 생성하고 이들 결과의 순위를 재조정하는 재순위화 모델을 적용한다. 재순위화 모델은 기존의 음절 단위 처리에서 반영하지 못했던 형태소 단위의 임베딩 정보와 n-gram 문맥 정보를 활용한다. 제안한 재순위화 모델은 기존 Seq2seq 모델에 비해 약 1.17%의 F1 점수가 향상되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A Korean morphological analyzer adopts sequence-to-sequence (seq2seq) model, which can generate an output sequence of different length from an input. In general, a seq2seq based Korean morphological analyzer takes a syllable-unit based sequence as an input, and output a syllable-unit based sequence....

주제어

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 Seq2seq 모델 기반 한국어 형태소 분석이 가지고 있는 오류를 해결해보기 위해 재순위화 모델을 제안 한다. 재순위화를 위해서는 다양한 후보 형태소 분석열이 필요하다.
  • 본 연구에서는 Seq2seq 모델 기반의 한국어 형태소 분석기가 가지는 오류에 대해 이를 해결하기 위해 재순위화(Reranking) 모델을 제안한다. 일반적으로 Seq2seq 모델 기반의 형태소 분석기는 하나의 형태소 분석열을 결과로 생성한다.
  • 본 연구에서는 기존 Seq2seq 모델 기반의 한국어 형태소 분석기의 결과에 대해 재순위화 모델을 사용하여 형태소 분석 결과의 순위를 재조정하는 후처리 방법을 제안하였다. 형태소 분석 결과의 순위를 재조정하기 위해 Seq2seq 모델의 디코더 단계에서 빔 서치 기법을 사용하여 여러 개의 후보 형태소 분석 결과를 생성하였다.
  • 형태소 단위로 처리할 때의 문제점 중 하나는 미등록어 처리이다. 본 연구에서는 사전 미등록어를 효율적으로 해결 하기 위해 형태소를 형태소 단위의 처리 이외에 음절의 조합으로도 표현한다. 음절 임베딩을 학습시키고 형태소를 구성 하는 음절 벡터의 조합으로 형태소를 표현한다.
  • 본 연구에서는 한국어 형태소 분석 연구에 가장 최근 방법인 [3]의 연구를 기본적으로 활용하고 그 분석 결과에 대해 후처리를 통하여 순위를 재조정해보고자 한다.
  • 음절 기반의 단어 임베딩 벡터는 단어를 이루고 있는 문자들에 컨볼루션 신경망을 취하여 하나의 벡터로 표현을 하였다. 이후 단어 임베딩 벡터와 음절 기반의 단어 임베딩 벡터를 조합하여 품사 부착을 해결해보고자 하였다. 이를 영어와 포르투갈 어에 품사 부착에 적용하였을 때, 약 1.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Sequence-to-sequence(Seq2seq) 모델은 어떨 때 많이 사용되고 있는가? Sequence-to-sequence(Seq2seq) 모델은 입력열과 출력열의 길이가 다를 경우에도 적용할 수 있는 모델로 한국어 형태소 분석에서 많이 사용되고 있다. 일반적으로 Seq2seq 모델을 이용한 한국어 형태소 분석에서는 원문을 음절 단위로 처리하고 형태소와 품사를 음절 단위로 출력한다.
형태소 분석기의 입력과 출력을 음절 단위로 사용할 때 문제점은 무엇인가? 형태소 분석기의 입력과 출력을 음절 단위로 사용한 이유는 형태소 분석 과정 중 발생하는 사전 미등록어(Out of Vocabulary; OOV) 문제를 효율적으로 처리할 수 있기 때문이다. 그렇지만 음절 단위로 처리를 할 경우 사전 정보를 반영하지 못하거나 원형 복원을 제대로 하지 못하는 문제가 발생할 수 있다[4].
음절 단위의 형태소 분석의 장점은? 일반적으로 Seq2seq 모델을 이용한 한국어 형태소 분석에서는 원문을 음절 단위로 처리하고 형태소와 품사를 음절 단위로 출력한다. 음절 단위의 형태소 분석은 사전 미등록어 문제를 쉽게 처리할 수 있다는 장점이 있는 반면 형태소 단위의 사전 정보를 반영하지 못한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 Seq2seq 모델의 후처리로 재순위화 모델을 추가하여 형태소 분석의 최종 성능을 향상시킬 수 있는 모델을 제안한다.
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참고문헌 (18)

  1. S. H. Na and S. K. Jung, "Deep Learning for Korean POS Tagging," Korea Software Congress, pp.426-428, 2014. 

  2. J. LI, E. H. Lee, and J. H. Lee, "Sequence-to-sequence based Morphological Analysis and Part-Of-Speech Tagging for Korean Language with Convolutional Features," KIISE, Vol.44, No.1, pp.57-62. 2017. 

  3. H. S. Hwang and C. K. Lee, "Korean Morphological Analysis using Sequence-to-sequence learning with Copying mechanism," Korea Software Congress, pp.443-445, 2016. 

  4. Y. S. Choi, "Re-ranking Model of Korean Morphological Analysis Results using Neural Networks," Master's thesis, Chungnam National University, Republic of Korea, 2017. 

  5. I. Sutskever, O. Vinyals, and Q. V. Le, "Sequence to sequence learning with neural networks," Advances in neural information processing systems, pp.3104-3112, 2014. 

  6. J. Gu, Z. Lu, H. Li, and V. O. Li, "Incorporating copying mechanism in sequence-to-sequence learning," arXiv preprint arXiv:1603.06393, 2016. 

  7. F. J. Och and H. Ney, "The alignment template approach to statistical machine translation," Computational Linguistics, Vol.30, No.4, pp.417-449, 2004. 

  8. J. Li and D. Jurafsky, "Mutual information and diverse decoding improve neural machine translation," arXiv preprint arXiv:1601.00372, 2016. 

  9. O. Dusek and F. Jurcicek. "Sequence-to-sequence generation for spoken dialogue via deep syntax trees and strings," arXiv preprint arXiv:1606.05491, 2016. 

  10. J. Chorowski and J. Navdeep, "Towards better decoding and language model integration in sequence to sequence models," arXiv preprint arXiv:1612.02695, 2016. 

  11. Y. Shao, S. Gouws, D. Britz, A. Goldie, B. Strope and R. Kurzwell, "Generating high-quality and informative conversation responses with sequence-to-sequence models," in Proceedings of the 2017 Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing, pp.2200-2209, 2017. 

  12. T. H. Wen, M. Gasic, D. Kim, N. Mrksic, P. H. Su, D. Vandyke, and S. Young, "Stochastic language generation in dialogue using recurrent neural networks with convolutional sentence reranking," arXiv preprint arXiv:1508.01755, 2015. 

  13. T. Mikolov, W. T. Yih, and G. Zweig, "Linguistic Regularities in Continuous Space Word Representations," in Proceedings of the 2013 Conference of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics: Human Language Technologies, pp.746-751, 2013. 

  14. C. D. Santos and B. Zadrozny, "Learning character-level representations for part-of-speech tagging," in Proceedings of the 31st International Conference on Machine Learning (ICML-14), pp.1818-1826, 2014. 

  15. S. Misawa, M. Taniguchi, and Y. Miura, "Character-based Bidirectional LSTM-CRF with words and characters for Japanese Named Entity Recognition," in Proceedings of the First Workshop on Subword and Character Level Models in NLP, pp.97-102, 2017. 

  16. T. Nakagawa and K. Uchimoto, "A hybrid approach to word segmentation and pos tagging," in Proceedings of the 45th annual meeting of the ACL on interactive poster and demonstration sessions. Association for Computational Linguistics, pp.217-220, 2007. 

  17. Y. Kim, "Convolutional neural networks for sentence classification," arXiv preprint arXiv:1408.5882, 2014. 

  18. L. Rosasco, E. D. Vito, A. Caponnetto, M. Piana, and A. Verri, "Are loss functions all the same?" Neural Computation, Vol.16, No.5, pp.1063-1076, 2004. 

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