1. 机器翻译简介
1.1 机器翻译的概念
从广义上来讲,“翻译”是指把一个事物转化为另一个事物的过程。这个概念多
使用在对序列的转化上,比如,计算机程序的编译、自然语言文字的翻译、生物蛋白
质的合成等。在程序编译中,高级语言编写的程序经过一系列的处理后转化为可执
行的目标程序,这是一种从高级程序语言到低级程序语言的“翻译”在人类语言的
翻译中,一种语言文字通过人脑转化为另一种语言表达,这是一种自然语言的“翻
译”在蛋白质合成的第一步,RNA 分子序列转化为特定的氨基酸序列,这是一种生
物学遗传信息的“翻译”甚至说给上联对出下联、给一幅图片写出图片的主题等都
可以被看作是“翻译”的过程。
这里更加关注人类语言之间的翻译问题,即自然语言的翻译。如图
1.1所示,通
过计算机可以将一段汉语文字自动转化为英语文字,汉语被称为源语言Source Lan-
guage
),英语被称为
目标语言
Target Language
)。
一直以来,文字的翻译往往是由人完成。让计算机像人一样进行翻译似乎还是电
影中的桥段,因为很难想象语言的多样性和复杂性可以用计算机语言进行描述。但
是时至今日,人工智能技术的发展已经大大超越了人类传统的认知,用计算机进行
自动翻译也不再是一种梦想,它已经深入到人们生活的很多方面,并发挥着重要作
用。而这种由计算机进行自动翻译的过程也被称作机器翻译Machine Translation)。
类似地,自动翻译、智能翻译、多语言自动转换等概念也是指同样的事情。如果将今
天的机器翻译和人工翻译进行对比,可以发现机器翻译系统所生成的译文还不够完
24 Chapter 1. 机器翻译简介 肖桐 朱靖波
1.1 通过计算机将汉语翻译为英语
美,甚至有时翻译质量非常差,但是它的生成速度快且成本低廉,更为重要的是机
器翻译系统可以从大量数据中不断学习和进化。
人工翻译尽管精度很高,但是费时费力。当需要翻译大量的文本且精度要求不
那么高时,比如海量数据的浏览型任务,机器翻译的优势就体现出来了。对于那些
使用人工翻译无法完成的事情,使用机器翻译可能只需花费几个小时甚至几分钟就
能完成。这就类似于拿着锄头耕地种庄稼和使用现代化机器作业之间的区别。
实现机器翻译往往需要多个学科知识的融合,如数学、语言学、计算机科学、
理学等等。而最终呈现给使用者的是一套软件系
——
机器翻译系统。通俗来讲,
机器翻译系统就是一个可以在计算机上运行的软件工具,与人们使用的其他软件一
样,只不过机器翻译系统是由“不可见的程序”组成。虽然这个系统非常复杂,但是
呈现出来的形式却很简单,比如输入是待翻译的句子或文本,输出是译文句子或文
本。
用机器进行翻译的想法可以追溯到电子计算机产生之前,发展过程中也经历了
多个范式的变迁,现代机器翻译系统大多是基于数据驱动的方法
——
从数据中自动
学习翻译知识,并运用这些知识对新的文本进行翻译。
从机器翻译系统的组成上来看,通常可以抽象为两个部分,如图1.2所示:
输入文字
机器翻译
输出译文
1 2
资源:可以使机器翻译
系统运行的“汽油”
系统:利用资源完成
自动翻译的程序
1.2 机器翻译系统的组成
资源如果把机器翻译系统比作一辆汽车,资源就好比是可以使汽车运行的“汽
1.1 机器翻译的概念 25
油”它包括很多内容,如翻译规则、(单)语数据、知识库等翻译知识,
这些“知识”都是计算机可读的。值得一提的是, 如果没有翻译资源的支持,
何机器翻译系统都无法运行起来。
系统:机器翻译算法的程序实现被称作系统,也就是机器翻译研究人员开发的
软件。无论是翻译规则、翻译模板还是统计模型中的参数都需要通过机器翻译
系统进行读取和使用。
构建一个强大的机器翻译系统需要“资源”“系统”两方面共同作用。在资源
方面,随着语料库语言学的发展,已经有大量的高质量的双语和单语数据(称为语
料)被整理并且被数字化存储,因此可以说具备了研发机器翻译系统所需要的语料
基础。特别是像英语、汉语等世界主流语种,相关语料资源已经非常丰富,这也大大
加速了相关研究的进展。当然,对于一些稀缺资源语种或者特殊的领域,语料库中
的语料仍然匮乏,但是这些并不影响机器翻译领域整体的发展速度。因此在现有语
料库的基础上,很多研究者把精力集中在“系统”研发上。