MEMMs(Log-Linear Tagging Models)

和HMMs相比,Log-Linear Tagging Models的核心优势在于它高度灵活的表示,它可以让丰富的特征在模型中很容易地聚合起来!

提示:MEMMs和Log-Linear Tagging Model是同一个模型,因为ME本质上就是Log-Linear Model,而且MEMMs中用到的马尔可夫假设和HMM中用到的是几乎一样。只不过MEMMs是一个判别模型,它学习的是一个条件分布!

条件标注模型

MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第1张图片

三个核心问题需要解决:

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我们用对数线性模型来定义条件标注模型,用对数线性模型的参数估计方法来估计参数,用维特比算法的变形来寻找最优标注序列即解码问题。

1,Trigram MEMMs

在理解玩HMM和对数线性模型之后,这个模型就变得十分简单了。

  1. 我们的根本任务是对以下条件分布建模:

  2. 首先利用链式法则和二阶马尔可夫假设对以上的条件分布进行分解,得到:

    MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第3张图片

  3. 利用对数线性模型对以下概率进行估计:

    MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第4张图片
    其中,必须理解 hi h i 的定义。

则Trigram MEMMs的正式定义如下:


MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第5张图片

2,Features in Trigram MEMMs

Trigram MEMMs容易聚合大量特征的优点使得它比Trigram HMM强的多!而且Trigram MEMMs可以聚合任意形式的特征!

主要特征有:


  • Word/tag feature:类似HMM中的e(x|y)。

  • Prefix and Suffix feature:拼写特征,类似HMM中的那些低频词中的伪词。
    MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第6张图片

  • Trigram,Bigram and Unigram Tag features:词性搭配特征,类似HMM中的q(VB|DT,JJ)。
    MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第7张图片
  • Other Contextual Features
    MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第8张图片
  • Other Features

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3,Trigram MEMMs的参数估计

和对数线性模型的方法一样,通过最大似然估计将其转化为最优化问题。

对数似然函数如下:
MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第10张图片

则所估计的参数为:

4,MEMMs的解码问题

解码问题如下:

MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第11张图片

维特比算法求解:

MEMMs中的维特比算法的递归式和HMM中的维特比算法的递推式区别很小,如下:

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算法详细流程如下:

MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第13张图片
还是比较容易理解的。

5,总结

MEMMs(Log-Linear Tagging Models)_第14张图片

由于MEMMs仍然存在标注偏置问题,所以之后又有了CRF!,它们之间的能力:CRF>MEMM>HMM。

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