Examen 2006

Universit´ e Bordeaux 1 — Master Informatique
UE INF 316
Traitement Automatique des Langues
Examen du mardi 9 mai, 14h–17h
Sujet de 4 pages
documents autoris´ es / calculatrice bienvenue
Exercice A Langage formel et langage naturel
(A.i) En quoi le langage engendr´ e par une grammaire formelle de type hors-contexte (en-
core dite non contextuelle ou alg´ ebrique) peut-il ˆ etre consid´ er´ e comme une formalisation de la
performance linguistique d’un locuteur d’une langue donn´ ee?
Exercice B Grammaires, automates et expressions r´ eguli` eres
On consid` ere la grammaire suivante, Gdont les terminaux sont anne, bernard, regarde, qui
et dont les non-terminaux sont S, SN, SV, NP, et on note L(G)le langage qu’elle engendre.
S→SN SV
SN →NP |NP qui SV
SV →VT SN
NP →anne |bernard
VT →regarde
(B.i) Quelle est le type de G(r´ eguli` ere, hors-contexte, contextuelle, g´ en´ erale)?
(B.ii) Donner un automate qui engendre L(G).
(B.iii) Quelle est le type le plus sp´ ecifique d’une grammaire engendrant L(G)parmi ceux-
ci: r´ eguli` ere, hors-contexte, contextuelle, g´ en´ erale?
(B.iv) Donner un automate qui reconnaisse l’intersection de L(G)avec le langage d´ ecrit par
l’expression r´ eguli` ere suivante, dans la quelle ab est une abr´ eviation pour l’expression r´ eguli` ere
(anne |bernard)
((qui regarde (ab qui regarde)∗)|ε)anne regarde (ab qui regarde)∗bernard (qui regarde ab)∗
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Exercice C Transducteurs
En italien, les noms singulier se finissent (sauf exception dont on ne tiendra pas compte) par o,
e, i, a et leur pluriel se forme ainsi: les terminaisons o, e, i deviennent iet la terminaison adevient
emais pour les finales en co, ca, go, ga un hs’intercale entre la derni` ere consonne et la voyelle
finale et leurs pluriels sont respectivement chi, che, ghi, ghe (pour pr´ eserver la prononciation de
la consonne). Exemples:
(1) libro →libri
(2) casa →case
(3) ponte →ponti
(4) banco →banchi
(5) barca →barcha
(6) albergho →alberghi
(7) alga →alghe
(C.i) Ecrire un transducteur qui, ´ etant donn´ e, un nom italien au singulier (par exemple
libro+S) rende ce nom au pluriel (libri+P) et qui ne modifie pas les mots que ne se finissent pas
par +S.
Exercice D Mod` eles de Markov Cach´ es
Le tableau ci-dessous donne les cat´ egories syntaxiques des mots le, la, paysan, ferme.
d´ eterminant adjectif nom pronom verbe
le x x
la x x
paysan x
ferme x x x
On suppose que
– une phrase ne peut commencer que par un article,
– une phrase ne peut pas finir par un pronom, ni par un article,
– les seules successions possibles de cat´ egories sont les suivantes:
– d´ eterminant →adjectif
– d´ eterminant →nom
– adjectif →nom
– adjectif →verbe
– adjectif →pronom
– nom →adjective
– nom →verbe
– nom →pronom
– pronom →verbe
– verbe →d´ eterminant
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(D.i) Construire un Mod` ele de Markov Cach´ e (HMM) avec ´ etat initial et ´ etat final en sup-
posant qu’il y a ´ equi-probabilit´ e entre les transitions possibles et que la probabilit´ e d’´ emettre
chaque mot, pour une cat´ egorie donn´ ee, est la mˆ eme.
(D.ii) Pour la phrase suivante, trouver tous les ´ etiquetages syntaxiques diff´ erents et gram-
maticalement corrects (il y en a au moins deux):
(8) Le paysan ferme la ferme.
(D.iii) Calculer la probabilit´ e de l’´ etiquetage o` u ”la” est un pronom (algorithme forward).
(D.iv) Quel est l’´ etiquetage donn´ e par le Mod` ele de Markov Cach´ e? (chemin de Viterbi)
(D.v) R´ eestimer les param` etres par la m´ ethode de Viterbi ` a partir des exemples suivants:
(9) Le paysan ferme la ferme. (d´ ej` a trait´ e)
(10) Le paysan la ferme.
(11) Le paysan ferme ferme la ferme.
Exercice E Analyseur – Reconnaisseur
(E.i) Quelle est la diff´ erence entre un analyseur syntaxique et un reconnaisseur syntaxique?
(E.ii) D´ ecrire une op´ eration de traitement de la langue qui n´ ecessiterait un reconnaisseur
sans n´ ecessiter un analyseur.
Exercice F Analyseur CKY
D´ ecrire l’algorithme d’analyse syntaxique CKY. Nous demandons une explication r´ edig´ ee
qui, sans ˆ etre technique, permettra ` a un novice de savoir comment fonctionne l’algorithme. Pour
s’aider, on pourra r´ epondre m´ ethodiquement ` a ces questions:
– Que prend l’algorithme comme donn´ ee initiale?
– Que fournit-il en sortie d’une analyse?
– Quelles sont les structures de donn´ ees qu’il exploite?
– Comment d´ ebute l’algorithme?
– Etant donn´ e un ´ etat d’avancement de l’algorithme, comment passe-t-il ` a l’´ etape suivante?
Exercice G Analyseur Earley
Soit la grammaire G= (Σ,N,R,S), une grammaire ind´ ependante du contexte avec
–Σ={l0 ,obstination,de,cet,homme,brave,la,tourmente}
–N={P,GN,N,GV,GP,DET,NC,PREP,PRO,V}
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–R={
P→GN GV,
GN →DET N,
N→NC,
N→N GP,
N→N ADJ,
GV →V GN,
GV →PRO V,
GP →PREP GN
DET →l0
NC →obstination
PREP →de
DET →cet
NC →homme
ADJ →brave
V→brave
DET →la
PRO →la
NC →tourmente
V→tourmente
}
–S=P
(G.i) D´ ecrire en d´ etail les ´ etapes de l’algorithme de reconnaissance Earley qui permet de
conclure ` a l’appartenance de la phrase ”L’obstination de cet homme brave la tourmente” au
langage LGengendr´ e par G.
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