17、神经网络句法分析：原理、方法与应用

神经网络句法分析：原理、方法与应用

1. 引言

句法分析是自然语言处理中的关键任务，旨在揭示线性单词序列的底层结构，这是理解语义的重要一步。本文将深入探讨神经网络句法分析，特别是基于递归神经网络（RcNN）的成分句法分析方法。

2. 成分句法分析基础

成分句法分析以单词序列为输入，识别由上下文无关文法（CFG）许可的成分（即语言短语），同时确定父子信息（短语及其子短语）以及诸如名词短语（NP）、动词短语（VP）和介词短语（PP）等短语标签。

可以将成分句法分析视为一个序列标注问题，即在单词序列上叠加带标签的括号。例如，对于句子 “I saw [the boy [with [a telescope]]]”，其成分分析结果如下：

[
  [I]NP
  [
    sawVBD
    [
      [the boy]NP
      [with [a telescope]NP]PP
    ]NP
  ]VP
]S

在这个例子中，需要做出三种分类决策：
1. 在位置 p 是否插入括号？
2. 如果插入括号，是左括号还是右括号？
3. 如果是右括号，应插入什么标签？

3. 神经网络句法分析原理

神经网络句法分析的基本原理是：（1）搜索跨度；（2）通过softmax对跨度进行评分。所采用的模型是递归神经网络（RcNN）。

4. 使用RcNN进行成分句法分析

以句子 “0 the 1 man 2 saw 3 the 4 boy 5 with 6 a 7 telescope 8