기존 딥 러닝을 이용한 형태소 분석 및 품사 태깅(Part-Of-Speech tagging)은 feed-forward neural network에 CRF를 결합하는 방법이나 sequence-to-sequence 모델을 이용한 방법 등의 다양한 모델들이 연구되었다. 본 논문에서는 한국어 형태소 분석 및 품사 태깅을 수행하기 위하여 최근 자연어처리 태스크에서 많은 성능 향상을 보이고 있는 BERT를 기반으로 한 음절 단위 LSTM-CRF 모델을 제안한다. BERT는 양방향성을 가진 트랜스포머(transformer) 인코더를 기반으로 언어 모델을 사전 학습한 것이며, 본 논문에서는 한국어 대용량 코퍼스를 어절 단위로 사전 학습한 KorBERT를 사용한다. 실험 결과, 본 논문에서 제안한 모델이 기존 한국어 형태소 분석 및 품사 태깅 연구들 보다 좋은 (세종 코퍼스) F1 98.74%의 성능을 보였다.
펜트리뱅크 코퍼스를 기계 번역에서 품사 태깅의 통계 정보 추출에 이용하기 위해서는 펜트리뱅크 코퍼스의 품사 집합과 기계 번역의 품사 집합의 품사 대응이 필요하다. 본 연구는 기계 번역의 품사 태그 집합과 펜트리뱅크의 48개의 품사 태그를 서로 적절히 대응하여 펜트리뱅크 코퍼스의 통계 정보를 이용하는 품사 태깅 시스템을 구축하는데 발생하는 문제점과 그 해결방안을 제안한다.
본 논문은, 긍정적 가중치와 부정적 가중치를 통해 표현되는 규칙에 기반을 둔 품사 태깅 모델과, 형태 소 unigram 정보와 어절 내의 카테고리 패턴에 기반하여 어절 확률을 추정하는 품사 태깅 모델의 장점을 취하고 단점을 보완할 수 있는 혼합 품사 태깅 모델을 제안한다. 이 혼합 모델은 먼저, 규칙에 기반한 품사 태깅을 적용한 후, 규칙이 해결하지 못한 결과에 대해서 통계적인 기법을 사용하여 품사 태깅을 한다. 본 연구는 어절 내 카테고리 패턴정보에 따른 파라미터 set과 형태소 unigram만을 이용해 어절 확률을 계산해 내므로 다른 통계기반 접근방법에서와는 달리 작은 크기의 통계사전만을 필요로 하며, 카테고리 패턴 정보를 사용함으로써 통계기반 접근 방법의 가장 큰 문제점인 data sparseness 문제 또한 줄일 수 있다는 이점이 있다. 특히, 본 논문에서 사용할 통계 모델은 어절 확률에 기반을 두고 있기 때문에 한국어의 특성을 잘 반영할 수 있다. 본 논문에서 제안한 혼합 모델은 규칙이 적용된 후에도 후보열이 둘 이상 남아 오류로 반환되었던 어절 중 24%를 개선한다.
기존의 어휘규칙기반 품사태거는 품사문맥이나 어휘확률만을 사용하는 통계적 품사태거에 의해 해결되지 않는 형태론적 중의성을 어휘문맥을 참조하는 어휘규칙을 사용함으로써 효과적으로 해결할 수 있었다. 그러나 어휘규칙을 수작업으로 획득하기 때문에 규칙 획득에 많은 시간이 소요되어 소량의 규칙만이 사용되었다. 본 논문에서는 품사부착말뭉치로부터 어휘규칙을 자동으로 획득하는 방법을 제안한다. 제안된 방법으로 자동획득된 어휘규칙을 사용하여 실험말뭉치의 66.1%를 98.8%의 정확률로 태깅하였다. 이로써 통계적 품사태거만을 사용할 때(95.43% 정확률) 보다 어휘규칙과 결합할 때(96.12% 정확률) 통계적 품사태거의 성능이 약 15.1%(0.69% 정확률)만큼 향상되었다. 또한 제안된 방법은 영어 품사태깅에 대해서도 효과적임이 실험을 통해 증명되었다.
한국정보과학회언어공학연구회 1999년도 제11회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회 및 제1회 형태소 분석기 및 품사태거 평가 워크숍
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pp.117-122
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1999
본 연구는 형태소 분석에 필요한 언어 지식과 품사 태깅에 필요한 확률 정보를 별도의 언어 지식 추가 없이 학습 말뭉치를 통해서 얻어내는 방법을 제안한다. 먼저 품사 부착된 학습 말뭉치로부터 형태소 사전과 결합 정보를 추출한다. 그리고 자주 발생하는 어절 및 해석상 모호성이 많은 어절에 대해서는 학습 말뭉치에서 발견된 형태소 분석 결과를 저장하여 형태소 분석에 소요되는 시간과 형태소 분석의 정확률을 높인다. 또한 미등록어의 많은 부분을 차지하는 인명, 지명, 조직명에 대해서는 정보 추출 분야에서 사용하는 고유 명사 분류법으로 해결한다. 품사 태깅을 위해서는 품사열 정보와 품사열 정보로는 해결할 수 없는 경우를 위한 어휘 정보를 학습 말뭉치에서 추출한다. 품사열 정보와 어휘 정보는 정형화 과정을 거쳐 최대 엔트로피 모델의 자질로 사용되어 품사 태깅 시스템을 위한 확률 분포를 구성한다. 본 연구에서 제안하는 방법은 학습 말뭉치를 기반으로 한다는 특성에 의해 다양한 영역에 사용하기 쉽다. 또한 어휘 정보로 품사 문맥 정보를 보완하기 때문에 품사 분류 체계와 형태소 해석 규칙에 영향을 적게 받는다는 장점을 가진다. MATEC '99 데이터 실험 결과 형태소 단위로 94%의 재현률과 93%의 정확률을 얻을 수 있었다.
자연어처리에서는 많은 모듈들이 파이프라인 방식으로 연결되어 사용되나, 이 경우 앞 단계의 오류가 뒷 단계에 누적되는 문제와 앞 단계에서 뒷 단계의 정보를 사용하지 못한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 파이프라인 방식의 문제를 해결하기 위해 사용되는 일반적인 결합 학습 방법을 확장하여, 두 작업이 동시에 태깅된 학습 데이터뿐만 아니라 한 작업만 태깅된 학습데이터도 동시에 학습에 사용할 수 있는 결합 학습 모델을 Latent Structural SVM을 확장하여 제안한다. 실험 결과, 기존의 한국어 띄어쓰기와 품사 태깅 결합 모델의 품사 태깅 성능이 96.99%였으나, 본 논문에서 제안하는 결합 학습 모델을 이용하여 대용량의 한국어 띄어쓰기 학습데이터를 추가로 학습한 결과 품사 태깅 성능이 97.20%까지 향상 되었다.
한국정보과학회언어공학연구회 1999년도 제11회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회 및 제1회 형태소 분석기 및 품사태거 평가 워크숍
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pp.99-105
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1999
한국어 정보처리를 위한 언어정보는 응용 분야에 따라 큰 차이를 보인다. 특히 말뭉치를 이용한 연구에서는 언어정보가 달라질 때마다 시스템을 새로 구성해야 하는 어려움이 있다. 본 논문에서는 이와 같은 어려움을 다소 완화시키기 위해 새로운 환경에 잘 적응할 수 있는 한국어 품사 태깅 시스템에 관해서 논한다. 본 논문에서는 이 시스템을 KTAG99라고 칭한다. KTAG99는 크게 실행부와 학습부로 구성되었다. 한국어 품사 태깅을 위한 실행부는 고유명사 추정기, 한국어 형태소 분석기, 통계기반 품사 태거, 품사 태깅 오류교정기로 구성되었으며, 실행부에서 필요한 언어정보를 추출하는 학습부는 고유명사 추정규칙 추출기, 형태소 배열규칙 추출기, 사전 추출기, 확률정보 추정기, 품사 태깅 오류수정 규칙 추정기로 구성되었다. KTAG99에서 필요한 언어정보의 대부분은 학습 말뭉치로부터 추출되거나 추정되기 때문에 아주 짧은 시간 내에 새로운 환경에 적응할 수 있다.
본 논문에서는 형태소 분석기를 사용하지 않는 음절 단위의 한국어 품사 태깅 방법론을 제안한다. 기존 연구에서 한국어 품사 태거는 형태소 분석기가 생성한 결과 중에서 문맥에 가장 잘 맞는 형태소/품사 열을 결정하는 데 반하여, 본 논문에서 제안한 방법론에서는 품사열을 결정할 뿐만 아니라 형태소도 생성한다. 398,632 어절의 학습 데이터로 학습을 하고 33,467 어절의 평가 데이터로 성능 평가를 한 결과 어절 단위의 정확도가 96.31%인 것으로 나타났다.
말뭉치에 품사를 부여하는 일은 언어연구의 중요한 기초가 된다. 형태소 해석의 모호한 결과로부터 한 가지 품사를 선정하는 작업을 태깅이라고 한다. 한국어에서 은닉 마르코프 모델 (Hidden Markov Model)을 이용한 태깅은 형태소 관계만 흑은 어절관계만을 이용한 방법이 있어 왔다. 본 논문에서는 어절관계와 형태소관계를 동시에 은닉 마르코프 모델에 반영하여 태깅의 정확도를 높인 모델을 제시한다. 제안된 방법은 품사의 변별력은 뛰어나지만 은닉 마르코프 모델의 노드의 수가 커짐으로써 형태소만을 고려한 방법보다 더 많은 학습데이타를 필요로 한다. 실험적으로 본 논문의 방법이 기존의 방법보다 높은 정확성을 가지고 있음이 검증되었다.
본 논문에서는 음성합성을 위한 의사형태소 품사 태깅 시스템의 속도를 개선하는 방법으로 정확률을 다소 희생하더라도 속도개선이 될 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 형태소 해석 시에는 종성으로 올 수 있는 자모를 제외한 나머지에 대해서는 음절단위로 구성하는 변형된 Tabular 파싱법으로 해석하는데, 여기에다 일반적으로 적용 가능한 몇 가지의 규칙을 추가함으로써 해석 가능한 노드들을 줄였다. 태깅 시에는 한국어의 특성상 어절 하나씩을 품사 태깅하였을 경우에도 상당히 정확하다는 점을 이용하여 어절 내부에서는 full search 를 하고 그 다음 어절은 이전 어절의 제일 높은 값을 가지는 품사열 정보를 활용하는 방법을 제안한다. 제안한 시스템은 32 개 품사 태그셋에 2 만 형태소 사전을 이용해 실험한 결과, 기존의 시스템보다 약 $60\%$이상의 속도 개선을 보였으며, 정확률은 약 $1\%$ 정도 떨어졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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