Занятие 1
Знакомство с компьютерной лингвистикой
Что это такое
Сложности в работе
Примеры проектов
Сложности в работе
Примеры проектов
Что это такое
Компьютерная лингвистика работает с неструктурированными языковыми данными — текстом и звучащей речью.
Человек может прочитать текст и понять, что там написано.
Компьютер может посчитать, что написано — он «понимает» только двоичный код.
См. Китайская комната.
Язык — множество цепочек символов из некоторого алфавита. Не всех цепочек, а только тех, которые удовлетворяют некоторым правилам.
Текст — отдельно взятая цепочка, построенная по этим правилам.
Человек может прочитать текст и понять, что там написано.
Компьютер может посчитать, что написано — он «понимает» только двоичный код.
См. Китайская комната.
Язык — множество цепочек символов из некоторого алфавита. Не всех цепочек, а только тех, которые удовлетворяют некоторым правилам.
Текст — отдельно взятая цепочка, построенная по этим правилам.
Алфавит — это множество символов, которые можно использовать для построения текстов.
Естественный язык — тот, на котором говорят между собой люди.
Текст и речь — это закодированная на естественном языке информация.
Теоретическая лингвистика пытается учесть и осмыслить все особенности естественного языка.
Компьютерная лингвистика, напротив, упрощает язык, ищет в нём структуры и закономерности и использует их, чтобы сделать выводы о тексте.
Дисциплины
- Компьютерная лингвистика — Computational linguistics — математические вычисления применяются к естественному языку.
- Обработка естественного языка — Natural language processing (NLP) — как корректно анализировать и генерировать текст на естественном языке.
- Языковые технологии — Language technology — программное обеспечение для работы с естественными языками.
- Искусственный интеллект — Artificial Intelligence — другие задачи, связанные с языком, например, помощь при изучении языка, проверка грамматики или диалоги в чат-ботах.
Где встречается
1. Проверка грамматики, орфографии, пунктуации и стилистики:
2. Спам-фильтры:
3. Машинный перевод:
4. Распознавание речи:
5. Чат-боты и голосовые помощники:
6. Информационный поиск:
7. Оптическое распознавание символов — Optical character recognition (OCR):
8. Морфологический анализ:
9. Синтаксический анализ:
10. Анализ тональности / сентимент-анализ:
11. Анализ жанров.
12. Поиск плагиата.
2. Спам-фильтры:
- папка «Спам» в почте.
3. Машинный перевод:
4. Распознавание речи:
- Dictation.io;
- расшифровка голосовых сообщений в Telegram Premium.
5. Чат-боты и голосовые помощники:
- чаты в приложениях банков;
- ChatGPT, DeepSeek, Claude, Grok, Perplexity, Gemini, Qwen, GigaChat, YandexGPT.
6. Информационный поиск:
- Baidu;
- SEO-выдача сайтов.
7. Оптическое распознавание символов — Optical character recognition (OCR):
- перевод изображений рукописного или печатного текста в данные;
- распознавание текста на сканах в pdf;
- Tabula — туториал.
8. Морфологический анализ:
- найти в тексте все упоминания глагола «быть» во всех формах.
9. Синтаксический анализ:
- убрать из текста все деепричастия.
10. Анализ тональности / сентимент-анализ:
- как люди относятся к пенсионной реформе.
11. Анализ жанров.
12. Поиск плагиата.
13. Извлечение ключевых слов:
- нужно быстро проанализировать большой массив текстов и понять, о чём он;
- QuitaUp.
14. Извлечение именованных сущностей:
- определить, про кого больше всего пишут в новостях;
- Дальнее чтение литературы;
- Project Gutenberg;
- Voyant Tools.
15. Определение предвзятой позиции в тексте:
- отличить пророссийскую риторику от проукраинской.
16. Фиксация и систематизация языка:
- Национальный корпус русского языка;
- МУРКО (поиск по общеупотребимым жестам);
- Spread the Sign (жестовые языки);
- British National Corpus.
17. Типологизация языков и сравнительно-сопоставительная лингвистика. Например, чем русский отличается от английского:
- флективность (словоизменение) = возможность менять форму слова в зависимости от ситуации;
- смысловая омонимия (неоднозначность);
- частеречная омонимия (неоднозначность);
- порядок слов = свобода расположения слов в предложении.
18. Определение авторства:
- Расследование цифрового гуманитария Даниила Скоринкина о том, кто на самом деле пишет доносы («авторка тысяч Z-доносов “Анна Васильевна Коробкова” — на самом деле молодой википедист-сталинист и фанат НКВД Иван Абатуров»).
19. Порталы с различными инструментами для анализа русскоязычных текстов:
20. Взаимосвязь инфоповодов и другой медиаанализ.
Важные слова
Филология — изучает культуру, выраженную в языке, и литературное творчество народов.
Лингвистика — изучает сам язык как функционирующую систему.
Фонология — как слово звучит:
Фонетика — как мы произносим и слышим слова.
Лингвистика — изучает сам язык как функционирующую систему.
Фонология — как слово звучит:
- в центре внимания — роль (функция), которую фонемы выполняют в речи как компоненты более сложных значимых единиц, морфем и слов (address);
- фонема — звук, изображённый символом; минимальная смыслоразличительная единица языка;
- дифтонги считаются одной фонемой — i в write — фонемы в английском языке.
Фонетика — как мы произносим и слышим слова.
Грамматика — изучает части речи, варианты использования глаголов (инфинитив, герундий), члены предложения, падежи.
Орфография — следит, чтобы речь на письме передавалась единообразно.
Морфология — как построено слово; где у него корень, а где окончание и т.д.; как получаются разные части речи.
- Морфема — значимая часть слова: приставка, корень, интерфикс (о, е), суффикс, окончание.
- Морфемный разбор слов онлайн.
- Стемминг — усечение слова до корня: кошка → кош.
Лексика
словарный состав языка, все слова в нём
Слово — единица языка, которой что-то называют или которая служит для каких-то вспомогательных целей.
Лексема — «чистая» форма слова; то, каким мы видим слово в словаре:
Словоформа — цепочка фонем, образующая слово:
Текстоформа — слова, разбитые пробелами:
Лексема — «чистая» форма слова; то, каким мы видим слово в словаре:
- чай, к чаю, за чаем — одна лексема «чай».
Словоформа — цепочка фонем, образующая слово:
- чай, к чаю, за чаем — три словоформы.
Текстоформа — слова, разбитые пробелами:
- в зависимости от — составное слово из трёх текстоформ.
Парадигма — список, объединённый общим признаком.
Морфологическая парадигма — список всех словоформ одной лексемы, которые имеют разные грамматические значения.
Лемма — каноническая, стандартизированная форма лексемы:
- Лемматизация — приведение к словарной форме слова.
- Онлайн-лемматизатор Арсёнкина.
Токен — идентифицированная лексема; знаки препинания также идентифицируются как отдельные токены.
Что важно помнить о токенах и LLM
В LLM также происходит токенизация, однако если LLM не обучена на текстах конкретного языка, она будет неправильно дробить текст на токены при анализе промпта и генерировать текст для ответа. Поэтому в DeepSeek, например, можно увидеть фразы вроде:
- «Просто允许йте себе наслаждаться этими моментами лёгкости»
- «Вы ничего не теряете, только gain-ите»
- «Теперь это аннотация, которая清晰地 отражает глубину и ценность вашего исследования»
В русскоязычном сообществе адаптацией моделей на русский язык занимаются сообщества волонтёров, например Ruadaptная комната и Vikhr models. Однако при переучивании на русский язык модели практически неизбежно что-то теряют.
Относительно понятная дискуссия практиков о русскоязычной адаптации LLM
09:17–16:12
Ключевой вывод: русскоязычная адаптация экономит время за счёт корректной токенизации
Ключевой вывод: русскоязычная адаптация экономит время за счёт корректной токенизации
Лексическое значение слова
как понять слово
Как звуковая оболочка слова соотносится с объектом: чай — «пить чай», «она чай не сахарная, не расклеится».
Омонимы — одинаковые по написанию и звучанию, но разные по значению — чай.
Омофоны — одинаковые по звучанию, но различные по написанию и значению — луг и лук.
Омонимы — одинаковые по написанию и звучанию, но разные по значению — чай.
Омофоны — одинаковые по звучанию, но различные по написанию и значению — луг и лук.
Омографы — одинаковые по написанию, но различные по звучанию и значению — замок.
Омоформы — разные слова, совпадающие в отдельных грамматических формах — лечу.
Паронимы — похожи по звучанию и морфемам, но различаются по значению — вдох и вздох.
Несколько слов вместе
Синтаксис — как составить предложение и как правильно сочетать слова между собой.
Семиотика — что означают знаки и знаковые системы и как смысл связан с объектом:
Семантика — что значат слова и как смысл слов связан с объектом; семиотика, применённая к языку, и раздел семиотики в целом; шире, чем лексическое значение слова.
Семантическое поле — слова со схожим смыслом:
Прагматика — как адресат интерпретирует увиденные знаки; раздел семиотики.
Синтагма — слово или группа слов, интонационно целая законченная мысль
Семиотика — что означают знаки и знаковые системы и как смысл связан с объектом:
- что значат иконки в аэропорту.
Семантика — что значат слова и как смысл слов связан с объектом; семиотика, применённая к языку, и раздел семиотики в целом; шире, чем лексическое значение слова.
Семантическое поле — слова со схожим смыслом:
- небесный, голубой, лазуревый, голубоватый, синеветь, голубизна, синева, лазурь.
Прагматика — как адресат интерпретирует увиденные знаки; раздел семиотики.
Синтагма — слово или группа слов, интонационно целая законченная мысль
- Там, /где была раньше одинокая скала, /лежала груда обломков — три синтагмы
- Казнить ? нельзя ? помиловать
Словосочетание — 2 и более слов, которые связаны по смыслу и грамматически и описывают одну понятийную единицу (предмет, качество, действие):
Фразеологизмы, идиомы — устойчивое словосочетание, смысл которого не определяется значением отдельных слов в его составе:
Коллокации, N-граммы — словосочетания, связанные по грамматике и по смыслу, где выбор слов обусловлен сочетаемостью ключевого слова:
Клише — высокочастотные конструкции, характерные для определенного типа текстов:
- писать сочинение;
- красивая ящерица.
Фразеологизмы, идиомы — устойчивое словосочетание, смысл которого не определяется значением отдельных слов в его составе:
- бить баклуши;
- ни рыба ни мясо.
Коллокации, N-граммы — словосочетания, связанные по грамматике и по смыслу, где выбор слов обусловлен сочетаемостью ключевого слова:
- играть роль — ключевое слово «роль»;
- нести ерунду — ключевое слово «ерунда»;
- глубокое потрясение — ключевое слово «потрясение».
Клише — высокочастотные конструкции, характерные для определенного типа текстов:
- «сообщает Интерфакс со ссылкой на источник в N».
Сложности
Главная сложность в работе с естественными языками — снятие неоднозначности.
1. Вы работаете в Лаборатории Касперского, и ваш алгоритм банит сайты, где продаются огнеупорные трубы. Почему?
2. В чём будет сложность с поиском по запросам «apple» и «вышка»?
3. «Эта собака была похожа на собак королевской семьи» — сколько собак?
4. В чём двойственность фраз
5. Как корректно интерпретировать неологизмы?
6. Как токенизировать
7. Как обработать текст, где смешаны разные письменности?
1. Вы работаете в Лаборатории Касперского, и ваш алгоритм банит сайты, где продаются огнеупорные трубы. Почему?
2. В чём будет сложность с поиском по запросам «apple» и «вышка»?
3. «Эта собака была похожа на собак королевской семьи» — сколько собак?
4. В чём двойственность фраз
- "flying planes can be dangerous";
- «летят сорок сорок»;
- «дети из Москвы полетели в Петербург»;
- «мужу изменять нельзя»;
- «мама мыла раму» VS «в ванной не было мыла»;
- «мы подарили цветы девочкам, потому что они были красивые»?
5. Как корректно интерпретировать неологизмы?
- slay queen, she ate and left no crumbs
6. Как токенизировать
- what’re, I’m, isn’t,
- 我二十四岁 — «мне 24 года»?
- Больше статей про обработку иероглифических языков (иногда нужен VPN): раз, два, три.
7. Как обработать текст, где смешаны разные письменности?
- 我的hero! — Мой герой!
- Τι κάνεις; — Как дела?
8. Как разделить на предложения текст?
- «Масла для бензиновых и дизельных двигателей с увеличенным сервисным интервалом. Альтернатива — VW 505.01, VW 506.00, VW 506.01. Поставки от 12.02.2021».
- тыс., ул., и т.д.
9. Как отличить в переписке «я не знаю ( » от «я не знаю (пока что)»; «Мы не успели на корабль( зато покатались на самокатах)» от «Мы не успели на корабль (зато покатались на самокатах)»?
10. Мондегрины.
- В чём подвох в песне Игоря Саруханова?
- Что за песня «ёмахо ёмасо»?
- Что за песня «Is this the Reebok or the Nike»?
11. Нужно ли дробить на леммы "state-of-the-art" и «Римский-Корсаков»?
12. Как привести к единому формату сокращения США? U.S.A. USA US us
13. В чём разница по составу между предложениями:
- Расстояние от Тулы до Москвы 186 км.
- В отличие от Тулы, до Москвы из Новосибирска можно долететь прямым рейсом.
14. Как выдавать в поисковике нужные результаты по запросам, сформулированным разными словами?
- Локализация головной боли в области затылка
- Почему болит голова сзади
- Боль в затылке
- Голова раскалывается
Примеры проектов
- Strong men, caring women — Pew Research Center
- Beautiful in English — Google News Lab + Visual Cinnamon
- Literary Constellations — Nicholas Rougeux
- Why do cats and dogs...? — Nadieh Bremer + Google Trends
- What Do People Ask Most About Relationships In China? — ThePaper.cn (используйте браузерный плагин Google Translate)
6. Как называется это место? Исследования населённых пунктов на карте России — Исследования Яндекса
7. The Poet's Journey — Michela Lazzaroni
8. Decoding Everything Everywhere All at Once — Angelica Hom
9. Dad words — Nina Errey
10. On the same page — KTH Royal Institute of Technology
Иногда достаточно одной картинки
Работы выпускников прошлых лет
Анализ публикаций в китайском сервисе микроблогов Weibo 微博
Чжан Лэши
Майор Гром и Чумной Доктор в фанфиках
Алиса Родина и Юлия Суханова
Алиса Родина и Юлия Суханова
Роботы и искусственные тела в советской научно-фантастической литературе
Вероника Заруба
Исчезающие языки России
Алексей Дивненко для ТАСС
Алексей Дивненко для ТАСС
Грамматичность не равна осмысленности
Примеры грамматически корректной нелепицы
Естественный язык в отличие от искусственного (формального) может быть понятным даже при нарушении правил.
Ноам Хомский:
Лев Владимирович Щерба:
Глокая куздра штеко бодланула бокра и кудрячит бокрёнка.
Ноам Хомский:
- Furiously sleep ideas green colorless.
- Colorless green ideas sleep furiously.
Лев Владимирович Щерба:
Глокая куздра штеко бодланула бокра и кудрячит бокрёнка.
Льюис Кэррол в переводе Д. Г. Орловской:
«Варкалось. Хливкие шорьки
Пырялись по наве,
И хрюкотали зелюки.
Как мюмзики в мове».
Льюис Кэррол в переводе Л. Л. Яхнина:
«Червело. Ужные мрави
Кузали на снобу.
За нисом прали курави,
Склюняя пелаву».
Домашнее задание
Дедлайн: 11 сентября, четверг, 18:00
Критерии оценивания
Критерии оценивания
- Заведите папку в общей папке домашних заданий, назовите её вашей фамилией и именем, например «Васильева Василиса».
- В папке заведите гугл-док, назовите его «Знакомство».
- В гугл-доке напишите одно слово, где побуквенный анализ привёл бы к некорректному решению задачи. Опишите эту возможную задачу и обоснуйте выбор слова.
- Напишите предложение, которое компьютер может интерпретировать двусмысленно. Объясните, в чём именно сложность.
- Найдите в интернете неологизм или любое слово, которого может не быть в словаре, заскриньте его, выделите на картинке и дайте ссылку на источник.
- Напишите предложение с омофонами, которое вызовет затруднения у компьютера, если ему придётся расшифровывать аудиозапись этого предложения. Обоснуйте свой выбор.
- Найдите дата-проект, где использовались методы компьютерной лингвистики. Вставьте ссылку в ваш документ.
Вы можете смотреть на работы ваших однокурсников.
Также вы можете приводить примеры из иностранных языков.
Пожалуйста, не повторяйтесь в ответах.
