한국정보과학회언어공학연구회 1999년도 제11회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회 및 제1회 형태소 분석기 및 품사태거 평가 워크숍
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pp.173-178
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1999
본 논문의 명사추출기는 정보검색시스템을 위한 색인어 추출기로 좌우접속정보를 이용한 형태소해석을 통하여 얻어진 형태소들 중에서 명사를 추출한다. 본 형태소해석기는 형태소해석을 위한 언어지식과 어절 분리 엔진을 분리하여 수정과 확장이 용이하게 하였다. 사용한 언어지식은 좌우접속정보로서 한 어절을 이루는 형태소들의 품사간의 접속여부를 행렬로 표현한 것이다. 어절 분리 엔진은 사전을 참조하여 한 어절에서 최장일치법에 의해 형태소를 분리하고 좌우접속정보를 참조하여 형태소 분리가 올바른지를 판단한다. 형태소들의 품사분류는 표준 태그셋을 기반으로 음절 정보를 추가하여 확장하였다. 형태소를 해석한 결과 미등록어가 발생하였을 때 미등록어에서 명사를 추정하는 모듈이 없기 때문에 재현율은 좋지 않았다.
한국어 형태소 분석 및 품사 부착에 대한 연구는 지속적으로 이루어져 왔으며 규칙 기반 방법, 통계 기반 방법 등을 중심으로 연구되었다. 본 논문에서는 최근 활용도가 높아지고 있는 모바일 기기에 적합한 한국어 형태소 분석 및 품사 부착 방법을 제안한다. 모바일 기기는 계산 처리 능력과 사용 가능한 메모리가 제한되기 때문에 전통적인 방법을 사용하여 형태소 분석 및 품사 부착을 수행하기에는 한계가 있다. 본 논문에서는 기존의 규칙 기반 형태소 분석 방법인 좌최장일치법을 변형하여 형태소 분석을 수행 하고, 통계적인 방법인 hidden Markov model 을 축소하여 형태소 품사 부착을 수행한다. 제안하는 방법은 기존의 hidden Markov model을 사용한 시스템과 유사한 성능을 보여주며 모바일 기기에 적합하도록 소량의 메모리 사용과 월등히 빠른 속도로 형태소 분석 및 품사 부칙을 수행할 수 있다.
한국음향학회 1998년도 제15회 음성통신 및 신호처리 워크샵(KSCSP 98 15권1호)
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pp.413-418
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1998
음성 합성 시스템의 한 모듈로서 한국어 문자열을 음소열로 자동 변환하는 시스템을 구현하였다. 문자열을 음소열로 변환할 때에는 한국어 음운현상에 대한 체계적인 분석 과정이 필요하다. 한국어의 음운 변화 현상은 단일 형태소 내부와 여러 형태소가 결합하여 한 어절을 이루는 경우 그 형태소 경계, 그리고 어절 경계에서 서로 다른 음운규칙이 적용된다. 따라서 언절이나 문장 등의 입력을 음소열로 변환하기 위해서는 형태소 분석, 태깅작업이 반드시 수행되어야 올바른 발음열을 유도할 수 있다. 본 논문에서 제안한 시스템은 한국어의 형태음운현상을 반영하기 위해 형태소 분석을 선행한 후, 한국어에서 빈번하게 발생하는 음운 변화 현상의 분석을 통해 정의된 음소 변동 규칙과 변이음 규칙을 선택적으로 적용하여 형태소, 어절, 언절 또는 문장 등의 다양한 형태의 입력에 대해 발음열을 생성한다. 기존의 연구에서 분리되어 있던 형태소 태거와 변환시스템을 통합하여 사용자 편의성을 높였으며 텍스트 기반의 형태소 분석기를 사용하기 때문에 원형이 복원되는 형태소들에 대한 처리 루틴을 두어 오류를 감소 시켰다.
본 논문은 형태소간의 접속 특성과 대형 말뭉치(Corpus)에서 추출된 인접 말마디의 정보를 이용해서 한국어 형태소 분석기를 구현한다. 언어는 단지 규칙으로만 처리하기에는 불가능한 복잡한 구조와 중의성을 갖고 있기 때문에 과거에 주로 연구되었던 형태소들간의 접속 특성과 규칙을 이용한 형태소 분석은 실제로 구문분석 단계에서 사용될 수 있는 실용성을 제시하지 못했다. 따라서 형태소 접속 특성뿐만 아니라 인접 말마디와의 관계를 사전에 기술함으로써 보다 실용성 있는 형태소 분석기의 구현을 시도한다. 아울러 본 형태소 분석기의 효능은 정착하고 풍부한 정보를 사전에 효율적으로 수록함으로써 이룩될 것이며, 이를 위해 기존 사전의 보강에 필요한 정보들을 대형 말뭉치로부터 추출하여 사전에 첨가시킨다.
본 논문은 효율적인 한국어 형태소분석 방법을 제안한다. 기존의 형태소분석 방법에서는 분석속도와 분석정도가 상호보상 관계에 있으므로 형태소분석기가 이용되는 분야에 따라서 다른 분석방법이 사용되고 있다. 본 논문에서 제안한 형태소 분석 알고리즘은 하나의 어절을 이루는 형태소들 사이의 구성원리를 이용하여 각 어절 타입을 예측하고 각 타입에 적합한 분석을 함으로써 적은 회수의 형태소 분할로도 정확한 형태소분석이 가능하게 한다. 본 알고리즘은 많은 문장으로 형태소 분석실험을 하였고 그 실험 결과는 기존의 방법 보다 우수하여 분석속도와 분석정도에 있어서 범용성이 입증되었다. 본 논문은 효율적인 형태소분석 방법을 제시하고 이를 반영한 형태소분석 시스템의 설계 및 구현에 관하여 기술한다.
최근 한국어 언어 모델이나 단어 벡터 생성 등에서는 효과적인 토큰을 만들기 위해 품사 태그 없이 형태소 열만을 사용하고 있다. 본 논문에서는 입력 문장에 대해 품사 태그열 생성없이 형태소 열만을 직접 출력하는 효율적인 모델을 제안한다. 특히, 자연어처리에서 적합한 트랜스포머를 활용하기 위해, 입력 음절과 원형 복원된 형태소 조각이 1:1로 대응되는 새로운 형태소 태깅 방법을 제안한다. 세종 품사 부착 말뭉치를 대상으로 평가해 본 결과 공개 배포되어 있는 기존 형태소 분석 모델들보다 형태소 단위 F1 기준으로 약 7%에서 14% 포인트 높은 성능을 보였다.
한국어 형태소 분석은 입력된 문장 내의 어절들을 지니는 최소의 단위인 형태소로 분리하고 품사 부착하는 작업을 의미한다. 기존 한국어 형태소 분석 방법은 음절 기반 연구가 주를 이루고 이를 순차 태깅 문제로 보고 SVM, CRF혹은 Bi-LSTM-CRF 등을 이용하거나 특정 음절에서 형태소의 경계를 결정하는 전이 기반 모델을 통해 분석하는 모델 등이 연구되었다. 최근 자연어 처리 연구에서 대용량 코퍼스로부터 문맥을 고려한 BERT 등의 언어 모델을 활용한 연구가 각광받고 있다. 본 논문에서는 음절 단위가 아닌 BERT를 이용한 Sub-word 기반 형태소 분석 방법을 제안하고 기분석 사전을 통해 분석하는 과정을 거쳐 세종 한국어 형태소 분석 데이터 셋에서 형태소 단위 F1 : 95.22%, 어절 정확도 : 93.90%의 성능을 얻었다.
기존의 한국어 형태소 해석 시스템들은 철자 변화형 어절에 대한 처리가 매우 효율적이지 못했다. 대개가 문제를 일으키는 형태소들의 변형들을 모두 사전에 등록하여 후처리 형태로 다루려 하거나, 각 형태/음운 규칙을 적용한 다음 거기에 대응하는 후보 단어들을 사전 검색을 통해 확인하는 방법들을 취하고 있다. 그러나 이러한 방법들은 과다한 사전 정보의 중복이나 계산의 중복으로 인하여 비효율적인 면을 많이 내포한다. 또한, 기존의 한국어 형태소 시스템들은 거의 모두가 형태소해석 엔진과 언어학적인 지식(특히, 철자 규칙과 형태소 배열 규칙)이 제대로 분리되지 않아 시스템 확장이 매우 어려웠다. 이 논문에서는, 철자 변화형 어절을 후처리에 의하지 않고, 사전 검색과 함께 하나의 오토마타에 의해 처리하면서, 형태소 해석시 발생하는 중복 계산을 최대한 배경하고, 또한 형태소 해석 엔진과 언어학적인 지식을 완전히 분리하여 시스템의 확장성을 한층 높인, 효율적인 한국어 형태소 해석 시스템 DDAG를 소개한다. 이 시스템의 주요 알고리즘의 계산적인 복잡도는 n이 입력 어절의 길이이고, m이 입력 어절을 이루고 있는 형태소의 최대 수라고 할 때 다음과 같이 분석된다: (1) 철자 변화의 처리와 사전 검색 부분의 계산적인 복잡도는 $O(n^2)$이고, (2) 형태소 배열 검사와 모든 가능한 결과를 출력해 내는 부분은 $O(2^m)$이다. 여기에서 m의 실질적인 값은 복잡한 한국어 용언의 경우 최대 8이다.
초고속 한국어 형태소 분석을 위한 하나의 방법은 사전에 형태소 결과를 미리 저장해 놓고 이를 이용하는 것이다. 이러한 형태소 패턴 사전을 수작업으로 구축하려면 많은 비용이 들 뿐만 아니라 적지 않은 오류가 포함될 수 있다. 본 논문은 한국어 형태소 합성을 이용하여 자동으로 형태소 패턴을 생성하는 방법을 제안한다. 실험을 통해, 올바른 형태소 분석을 위해 사용한 형태소 패턴의 86%를 자동으로 생성함을 알 수 있었다. 형태소 패턴을 이용한 형태소 분석기가 403MB의 한국어 코퍼스를 분석하는 데 걸린 시간은 2.8GHz 윈도우 시스템에서 52.68초였다.
형태소는 한국어에서 의미를 가진 최소단위이기 때문에, 한국어 언어모델의 성능을 높이기 위해서는 정확한 형태소 분석기의 개발이 필요하다. 기존의 형태소 분석기는 대부분 어절 단위 토큰을 입력 값으로 학습하여 형태소 분석 결과를 제시한다. 하지만 한국어의 어절은 어근에 조사나 접사가 부착된 형태이기 때문에 어근이 같은 어절이어도 조사나 접사로 인해 의미가 달라지는 성향이 있다. 따라서 어절 단위 토큰을 사용하여 형태소를 학습하면 조사나 접사에 대한 오분류가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 형태소 단위의 토큰을 사용하여 한국어 문장에 내재된 의미를 과악하고, Transformer를 사용한 시퀀스 생성 방식의 형태소 분석기를 제안한다. 또한, 미등록 단어 문제를 해결하기 위해 학습 말뭉치 데이터를 기반으로 사용자 사전을 구축하였다. 실험 과정에서 각 형태소 분석기가 출력 한 형태소와 품사 태그를 함께 정답 데이터와 비교하여 성능을 측정하였으며, 실험 결과 본 논문에서 제시한 형태소 분석기가 기존 형태소 분석기에 비해 성능이 높음을 증명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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