inside-outside算法需要定义两个变量:
- 定义为内部的potential之和,即以 A 为根结点,短语为 的所有可能的子树的potential之和。
- 定义为外部的potential之和,即以 A 为根结点,短语为 的所有可能的子结构的potential之和。
给定文法CFG,输入字符串,计算inside和outside值。
inside
初始化:
如果 ,那么 。否则就等于0。
其中 为potential值。
类似于CKY算法,自底向上计算inside值:
outside
初始化:
,其余都等于0。
outside值要分为两部分计算:
第一部分是 ,如上图所示。
第二部分是 ,如上图所示。
和inside相反,通过自顶向下计算outside值:
应用
所有可能的句法树potential之和为:
包含产生式 的所有可能句法树potential之和是:
存在非终结符 ,且短语是 的所有可能句法树potential之和是:
PCFG参数估计
参数估计的目的就是为了估计出PCFG的概率 P ,使得所有句子的概率之和最大,采用的是EM迭代法。
首先定义:
这里 是随机初始化的,满足归一化条件就行。
对于语料库的每一条句子,可以计算出:
然后算出期望,更新概率,迭代就行了。
CRF-CFG参数估计
首先定义:
其中 为特征函数。
那么我们的目的就是训练特征参数 。
然后定义似然函数为
求偏导为
这里可能有人看不懂,似然函数和偏导是怎么来的呢?下面我详细写一下过程。
似然函数:
所以偏导为:
所以偏导就是这么来的。