Syntex, analyseur syntaxique de corpus

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1 Syntex, analyseur syntaxique de corpus
Didier Bourigault Cécile Fabre, Cécile Frérot, Marie-Paule Jacques, Sylwia Ozdowska, Gaëlle Recourcé* Equipe de Recherche en Syntaxe et Sémantique CNRS – Université Toulouse Le Mirail * Société Synomia

2 Motivations initiales du projet Syntex
Réaliser un outil opérationnel d’analyse syntaxique pour : Applications en terminologie et ingénierie des connaissances : construction de ressources terminologiques et ontologique à partir de corpus Analyse syntaxique  extraction et structuration d’un réseau de syntagmes (nominaux, verbaux) Lexter  Syntex Recherches en linguistique Un ensemble de corpus variés et de grande taille + analysés syntaxiquement = un observatoire pour des recherches sur la langue (morphologie, syntaxe, sémantique, discours) Analyse syntaxique  extraction de contextes syntaxiques et analyse distributionnelle Syntex : un « instrument » pour le linguiste (Habert, 2005) D. Bourigault Syntex

3 Motivations initiales : applications en terminologie
Lexter Extracteur de groupes nominaux terminologiques (Bourigault, 1994) De Lexter à Syntex : du Nom au Verbe Les syntagmes verbaux sont des unités à décrire au même titre que les syntagmes nominaux branchement de l’imprimante / brancher l’imprimante les syntagmes nominaux sont extraits de façon plus précise. On observe [ une charge importante en trouble ] dans les rivières L'érosion a disséqué [ le plateau rocheux ] en chevrons. les syntagmes verbaux fournissent les contextes le plus riches pour l’analyse distributionnelle. [ scanner , écographie ] modifiés par les adjectifs : abdominal, hépatique, thoracique, … [ scanner , écographie ] sujets des verbes : confirmer, montrer, objectiver, révéler, … D. Bourigault Syntex

4 Motivations initiales : instrument pour des recherches en linguistique de corpus
Observatoires : des corpus volumineux analysés syntaxiquement Le Monde ( articles , 200 millions de mots) Frantext (515 romans XXème s, 30 millions de mots) Premières exploitations Extraction de propriétés de sous-catégorisation syntaxique Extraction de propriétés lexico-distributionnelles Les Voisins de Le Monde, les voisins de Frantext … D. Bourigault Syntex

5 Analyse syntaxique et Traitement Automatique des Langues
Les grammaires d’unification : des formalismes et des théories linguistiques Grammaire lexicale fonctionnelle (LFG), Grammaire syntagmatique généralisée (GPSG), Grammaire d’arbres adjoints (TAG), Grammaire syntagmatique guidée par les têtes (HPSG) Type de représentation : structures de traits ; formalismes déclaratifs et monotones Séparation données linguistiques (grammaires) / programmes de traitement (analyseurs) Utilisation des grammaires en analyse et en génération Utilisation d’un même analyseur pour différentes grammaires Analyseurs Algorithmes : CYK, Earley, coin gauche, coin tête, …  Problèmes : efficacité, robustesse D. Bourigault Syntex

6 Syntex, un analyseur de corpus
Contraintes imposées par les motivations initiales L’analyseur doit traiter en entrée des corpus de textes : quelques milliers à quelques centaines de milliers de phrases sur des domaines divers et appartenant à des genres variés  Contraintes Robustesse et efficacité Couverture et précision Adaptativité Choix méthodologique Pas de grammaire formelle Une approche « robuste » dans l’esprit de Vergne & Giguet, Aït-Moktar & Chanod, etc. D. Bourigault Syntex

7 Analyse syntaxique en dépendance
Mode de représentation de la structure syntaxique d’une phrase : Dépendances vs. Constituants Syntaxe de dépendance Tesnière (1959) « Eléments de syntaxe structurale », Mel’čuk (1998), … Equivalence formelle Le choix d’un mode de représentation de la structure syntaxique n’implique pas celui d’une méthode informatique d’analyse particulière Il existe des grammaires de dépendance formelles, et il existe des analyseurs en constituants robustes Beaucoup d’analyseurs robustes sont des analyseurs en dépendance. Analyse en dépendance plus “naturelle” Le chat mange la souris  D. Bourigault Syntex

8 Analyse modulaire en cascade
Syntex prend en entrée un corpus étiqueté. Il est constitué de modules, dont chacun traite une relation de dépendance syntaxique particulière. Chaque phrase est analysé en plusieurs passes : Un ou plusieurs modules à chaque passe. Chaque module exploite les étiquettes morphosyntaxiques et les relations syntaxiques posées par les autres modules. … et peut modifier ces étiquettes et ces relations (retour en arrière). Chaque module résout « ses » cas d’ambiguïté. Le corpus est analysé en plusieurs passes : Les modules exploitant des données d’apprentissage endogène traitent deux fois le corpus : une première fois pour acquérir des informations sur l’ensemble du corpus Une seconde fois pour les exploiter dans la résolution d’ambiguïtés d’analyse D. Bourigault Syntex

9 Implémentation informatique
Chaque module est constitué d’un ensemble d’heuristiques Parcours de la chaîne de mots, étiquetée et partiellement annotée Point de départ : le mot source de la relation syntaxique, point d’arrivée : le mot cible de la relation syntaxique Pour chaque mot rencontré sur le parcours, 2 décisions à prendre : Choisir comme cible ou non Arrêter le parcours ou continuer Parcours et décisions guidés par des contraintes structurelles, positionnelles, d’accord, de distance, … Le choix de l’ordre d’enchaînement des modules est un problème crucial. Illustrations… D. Bourigault Syntex

10 + contrainte de projectivité
Parcours « normal » Réétiquetage ? ? Le très petit chat D Av Aj N La linguistique est … D Aj V N Enchaînement + contrainte de projectivité contrainte d’accord ? ? avec le très petit chat P D Av Aj N grammaires de dépendance formelles Nfp P Nfs Ajfp Ambiguïté Ambiguïté ? Il donne du lait au chat Pr V D N P N grammaire de dépendance formelle Nfs P Nfs Ajfs D. Bourigault Syntex

11 Méthodologie de développement
Les modules sont programmés en Perl Par des linguistes informaticiens Méthode de développement par relation nombreux tests, sur corpus variés autorisés par l’efficacité du système D. Bourigault Syntex

12 Exploitation des ressources lexicales
Minimale : « uniquement le nécessaire » Intégrées au fur et à mesure des besoins Exemples : Liste des verbes qui font leur passé composé avec l’auxiliaire être Propriétés de sous-catégorisation syntaxique : proba(mot,prep) Ressources de 2 types : Endogènes : informations acquises sur le corpus en cours de traitement Le corpus est objet du traitement ET source d’informations Exogènes : exploitées quel que soit le corpus Exemple : les propriétés de sous-catégorisation syntaxiques acquises automatiquement à partir d’un corpus de 200 millions de mots (Le Monde) À l’aide de l’analyseur lui-même D. Bourigault Syntex

13 Etiquetage préalable L’analyseur Syntex est intégré dans une chaîne d’analyse syntaxique 1- Pré-étiquetage Entités nommées : dates, mesures, titres, adresses, … Mots complexes : prépositions, conjonctions, adverbes, … réalisé par Synomia 2- Etiquetage (TreeTagger) réalisé par Université de Stuttgart 3- Post-étiquetage Correction d’erreurs connues du TT, conversion au jeu d’étiquettes Syntex réalisé par ERSS et Synomia 4- Analyse syntaxique (Syntex) réalisé par ERSS Dépendance forte de Syntex avec des modules antérieurs ! D. Bourigault Syntex

14 Analyse en dépendance : contraintes
relation Gouverneur unique Un mot a au plus un gouverneur Projectivité Deux mots en relation de dépendance ne peuvent être séparés que par des mots qui dépendent directement ou indirectement de l’un d’eux (Les relations de dépendance ne peuvent se croiser) Tout mot a un gouverneur … à l’exception du verbe de la proposition principale gouverneur dépendant non non mot mot mot mot mot mot mot D. Bourigault Syntex

15 Analyse en dépendance : les principales relations
Gouverneur Dépendant Exemples ADJ Nom Adj., Part. passé, un chat noir ; un chat blessé ADV Verbe, Nom, Adj. Adv. très petit ; courir vite ATTO Verbe Adj., Nom Il le rend joyeux ; être nommé président ATTS Il est joyeux ; Il est le président AUX Auxiliaire Part. passé Il a mangé ; Il est venu COMP Conjonction Adj., Nom, Verbe vouloir que tu viennes XCOMP Adj., Adv., Nom aussi efficace que rapide ; plus que ; le fait que DE Verbe, Adj., Nom Préposition « de » exiger de ; ivre de ; chien de DET Nom, Pronom Déterminant le chat ; le mien EPI le coin cuisine OBJ Nom, Pronom, Conjonction, Verbe Il voit le chat ; il le voit ; vouloir que ; vouloir venir PREP Préposition donner à ; facile à ; aide à XPREP Nom, Pronom, Verbe avec le chat ; avec lui ; pour venir SUJ Le chat mange ; il mange D. Bourigault Syntex

16 Principaux modules relation Parcours de recherche :
gouverneur dépendant Relation Gouverneur Parcours Dépendant Exemples AUX Auxiliaire Part. passé Il a mangé ; Il est venu ADV Verbe, Nom, Adj. Adverbe très petit ; courir vite DET Nom, Pronom Déterminant le chat ; le mien XPREP Préposition Nom, Pronom, Verbe avec le chat ; avec lui ; pour venir DE Verbe, Adj., Nom Préposition « de » exiger de ; ivre de ; chien de ADJ Nom Adj., Part. passé, un chat noir ; un chat blessé PREP donner à ; facile à ; aide à OBJ Verbe Nom, Pronom, Conjonction, Verbe Il voit le chat ; il le voit ; vouloir que ; vouloir venir SUJ Le chat mange ; il mange D. Bourigault Syntex

17 Coordination Représentation Traitement : le plus difficile !
REL Représentation Relation CC du coordonnant vers chacun des coordonnés Le coordonnant est la cible ou la source des relations de dépendance Traitement : le plus difficile ! Où placer le traitement de la coordination dans la chaîne d’analyse syntaxique ?  Choix actuel : « tôt » Traitement des virgules coordinatives CC CC X et Y XPREP PREP SUJ ? Le chat de Marie , Jean et Alain dort D N P NP T NP CC NP V D. Bourigault Syntex

18 Antécédence relative Représentation
Relation REL du pronom relatif vers l’antécédent SUJ REL SUJ ATTS DET Le chat qui mange est gris OBJ REL SUJ Le chat de gouttière que je vois REL PREP SUJ Le chat avec lequel Marie joue D. Bourigault Syntex

19 Analyse « profonde » Structures à contrôle de l’infinitif : sujet profond N0 V Vinf Marie souhaite partir N0 V à Vinf Marie pense à partir N0 V de Vinf Marie s’efforce de partir N0 V N1 à Vinf Marie autorise Jean à partir N0 V N1 de Vinf Marie prie Jean de partir N0 V à N1 à Vinf Marie apprend à Jean à nager N0 V à N1 de Vinf Marie demande à Jean de partir D. Bourigault Syntex

20 Ambiguïté de rattachement prépositionnel
rocheux + en ? plateau + en ? disséquer + en ? PREP ? L'érosion a disséqué le plateau rocheux en chevrons Il faut disposer de propriétés de sous-catégorisation syntaxique Pour les verbes, noms, adjectifs Dans Syntex Probabilité (mot, prep) 2 ressources : Toutes les deux construites automatiquement à partir de corpus Ressource exogène : construite préalablement à partir d’un « gros » corpus d’apprentissage (200 M mots du Monde), utilisée pour chaque corpus Ressource endogène : acquise au moment de l’analyse à partir du corpus en cours d’analyse, puis « oubliée » ensuite D. Bourigault Syntex

21 Recherche des candidats
La France défendra ses intérêts avec la plus grande fermeté . Le problème est triple : insuffisance de la recherche sur des pathologies, … Certains pays réclament l'élimination totale des subventions agricoles à l' exportation Son rôle serait de protéger un port ou un dispositif naval en mouvement On lui proposait des rôles dans des comédies idiotes et des films d'action sans scénario D. Bourigault Syntex

22 Recherche des candidats
Pas de rattachement : En France , cinq millions d' emplois sont liés à l' exportation Sur l'agriculture , l' Europe fait cause commune face à un front composé des Etats-Unis , de pays exportateurs comme l' Australie , la Nouvelle Zélande , l' Argentine et le Brésil A 1,0039 dollar , la monnaie européenne se retrouve ainsi quasiment à parité avec le billet vert . Elle se situe au quatrième rang mondial des pays exportateurs de produits manufacturés, derrière les Etats-Unis , l'Allemagne et le Japon De même, on ne saurait , sous le prétexte de l'urgence , négliger l'impératif du développement d' infrastructures sanitaires , dont l'absence fait le lit de maladies , comme la tuberculose ou le trachome D. Bourigault Syntex

23 Probabilités de sous-catégorisation syntaxique
Ressource exogène (journal Le Monde, 200 millions de mots) proba mot prep 0,765 abonner à 0,536 aboutir 0,788 accéder 0,535 accoler 0,569 accorder 0,871 accouder 0,558 accrocher 0,578 acculer 0,641 achopper sur 0,650 adapter 0,700 adhérer 0,772 adjoindre 0,873 adosser proba mot prep 0,622 accès à 0,864 accession 0,539 accointance avec 0,606 allusion 0,537 appartenance 0,528 assignation 0,564 assujettissement 0,554 butte 0,773 cofinancé par 0,510 conformité croupière 0,745 haro sur 0,546 hockey D. Bourigault Syntex

24 Probabilités de sous-catégorisation syntaxique
Exemple de ressource endogène (corpus médical, réanimation chirurgicale, mots) proba mot prep 0,444 accord avec 0,246 accouchement par 0,418 allergie à 0,200 amylasémie 0,469 analgésie anémie 0,735 antibioprophylaxie 0,355 antibiothérapie 0,235 anticoagulation 0,616 argument pour 0,312 en faveur de 0,308 arme D. Bourigault Syntex

25 Evaluation du module de rattachement prépositionnel
Sur des corpus de genres variés Annotation manuelle de plusieurs centaines de cas 4 stratégies Base : candidat le plus éloigné Endo : candidat avec la probabilité endogène la plus élevée Exo : candidat avec la probabilité exogène la plus élevée Mixte : candidat avec la probabilité endogène ou exogène la plus élevée Genre Corpus # mots # cas annotés Littéraire Balzac (Splendeur …) BAL 672 Journalistique un extrait du Monde LMO 1 238 Juridique le Code du travail CTR 1 150 Médical Comptes rendus d’hospitalisation MED 646 D. Bourigault Syntex

26 Evaluation du module de rattachement prépositionnel
% précision 100 Prec % base endo exo mixte BAL 83.0 83.5 86.9 86.6 LMO 70.3 80.1 85.9 CTR 65.5 82.3 86.3 87.3 MED 59.9 78.0 66.3 78.3 90 80 70 60 50 base endo exo mixte D. Bourigault Syntex

27 Couverture de Syntex Le Monde Frantext # phrases 1 053 604 1 968 219
# phrases sans verbes # mots # mots / phrase 23 14 % mots sans gouverneur 21 28 cat % cat / tot -gouv / cat Nom 22 18 15 Prep 17 12 20 Det 1 13 2 Adj 8 10 6 16 VCONJ 7 86 87 NomPr Adv 31 30 Pro 4 D. Bourigault Syntex

28 Synthèse Un analyseur robuste Pas de théorie syntaxique
et aussi, précis et à (relativement) large couverture Opérationnel diffusé Pas de théorie syntaxique Les règles de grammaires sont « enfouies » Dans l’architecture informatique Dans les algorithmes et règles de recherche de recteurs ou régis Pas de notion de « bonne formation » de phrases : analyse locale ascendante : pas de contrôle global Syntaxe théorique vs syntaxe opérationnelle (Bar-Hillel, 1961) Un analyseur peu lexicalisé Analyse guidée par la phrase vs. analyse guidée par le lexique D. Bourigault Syntex

29 II – Utilisations de Syntex
II-1 Extraction de termes, construction de ressources terminologiques II-2 Interrogation de corpus annotés II-3 Analyse distributionnelle II-4 Recherche d’informations sur sites Internet D. Bourigault Syntex

30 Syntex, construction d’un réseau de « candidats termes »
Analyse syntaxique On observe une charge importante en trouble Extraction de syntagmes observer charge trouble E important E T E T observer une charge … charge importante en trouble charge importante observer une érosion oberver une perte … charge en trouble … charge en argile charge en poussière « séries paradigmatiques » D. Bourigault Syntex

31 Après Syntex : extraction de candidats termes
Candidat terme : tout constituant syntaxique de type verbal, nominal, adjectival, adverbial SUJ OBJ Analyse en dépendance L’ érosion attaque un plan de faille Extraction de CT plan faille T E Réseau terminologique attaquer plan de faille T E attaquer un plan de faille D. Bourigault Syntex

32 Après Syntex : interrogation de corpus annotés à l’aide de TigerSearch
Conversion analyses en dépendance  arbres syntaxiques Pour interrogation par TigerSearch Pour extraction de candidats termes S m1 m m2 H m m m2 D. Bourigault Syntex

33 TigerSearch Université de Stuttgart
Outil d’interrogation de corpus arborés (banques d’arbres) D. Bourigault Syntex

34 Utilisation de Syntex : Synomia SiteSearch, navigation sur site Web
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35 Utilisation de Syntex : Synomia SiteIndex, navigation sur site Web
D. Bourigault Syntex