國王－男人＋女人＝女王：這是什么等式？

計算機語言學急劇改變了研究人員學習和理解語言的方式。利用數學運算處理大量詞語的方式，也讓我們開始以不同的角度思考單詞與詞語之間的關系，而這有望能讓機器理解人類的語言。

數字運算方式正好說明了一個詞語與另一個的關系有多么近，這也是關于它們如何被使用的重要因素。Olympics（奧運會）這個詞可能會顯得與 running（跑）、jumping（跳） 和 throwing（扔） 之間有更多聯系，而與 electron（電子） 和 stegosaurus（劍龍） 就沒那么緊密了。這組詞語的關系可以被認為是一個多維向量，它描述了 Olympics 是如何在語言內使用，它本身可以被認為是一個向量空間。  

國王 - 男人＋女人＝女王

這種新方法讓語言像擁有精確數學特性的向量空間一樣被對待。現在，語言學研究已經轉變成為了研究數學向量空間的問題。如今，澳大利亞墨爾本大學的 Timothy Baldwin 和其合作伙伴開始探索向量空間的一個數學特性：在同一空間中加減向量，從而產生另一個向量。

他們討論的問題是：向量之間的拼合有什么意義？在探索這個問題的過程中，他們發現向量之間的差異，是學習語言和了解詞語之間關系上的強大工具。

了解如何思考這些詞語，并讓它們像向量一樣進行加減法，最簡單的方法是舉例子。比如下面兩個：

• 國王 - 男人＋女人＝女王。換句話說，在向量中加入相關的詞語“國王”和“女人”，與此同時減去“男人”，就等于與“女王”相關的向量。這描述了一種兩性的關系。     

• 另一個例子是：巴黎－法國＋波蘭＝華沙。在這種例子中，巴黎和法國之間的矢量差異，能夠得出首都這一概念。

Timothy Baldwin 則探討了這種方法有多可靠和有效。根據詞語研究的語料庫數據，他們比較了向量關系會如何改變。例如，他們會在維基百科、Google新聞、路透社新聞的詞語語料庫中，進行同樣的向量關系的研究。

為了找到答案，他們尋找了許多與分類詞語的關系相關聯的向量，包括實體及其部分之間的關系，如飛機和座艙；以及一個動作與所涉及對象之間的關系，例如狩獵和鹿；名詞和集體名詞，例如螞蟻和軍隊。研究還包括了一系列的語法聯系——名詞和它的復數，如 dog 和 dogs；動詞和它的過去式，如 know 和 knew；動詞和第三人稱復數，如 accept 和 accepts。

讓機器理解語言

結果十分有趣。Baldwin 表示，在這些關系中抓取的全部向量，總體上在每個語料庫的向量空間中，都形成了緊密集群。

但也有一些有趣的異常值，在詞語有一個以上的含義時，就會在向量空間中產生有歧義的描述。在第三人稱復數集群的例子中，包括 study 和 studies，run 和 runs，increase 和 increases，所有這些單詞即可以作為名詞，也可以作為動詞，因此也會曲解這些向量。

這是一項有趣的工作，不過除了語言學研究，還有什么現實意義呢？一個顯而易見的答案是：幫助機器理解人類的語言。另外，幫助機器進行更好的語言翻譯。你可以已經想到了兩個例子：微軟Skype實時翻譯，以及Google翻譯。

值得一提的是，在這一領域的開拓者和驅動力之一，就是 Google 和它的機器翻譯團隊。Google 發現，出現在英語中的矢量關系，通常也適用于西班牙語、德語、越南語，以及其他所有的語言。

當然，由于語言擁有獨特本質，也有許多例外的情況，也正是這些特殊性導致了機器翻譯算法的問題。因此，尋找能夠找出詞語歧義性的方式，有望提供一種有效解決這些問題的方法。

via technologyreview

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