the problem of new labels

Transcription

the problem of new labels
Ellen Riloff:
Hey Hal, what happens
If there are classes
in the new domain
That don't exist
In the old domain?
domain
adaptation
Hal (c. 2007):
Meh? No clue.
Does that really
Happen in practice?
the problem
of new labels
Hal (c. 2014):
Ok. Yeah.
It's a on
problem.
workshop
transfer and multitask learning
It's a big problem.
at #nips2014
1/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Language does have many flavors!

Can you guess what domain each of these sentences is
drawn from?
News
Many factors contributed to the French and Dutch objections
to the proposed EU constitution
Parliament
Please rise, then, for this minute's silence
Medical
Latent diabetes mellitus may become manifest during thiazide
therapy
Science
Statistical machine translation is based on sets of text to build
a translation model
Stepmother
I forgot to mention in yesterdays post that I also trimmed an
overgrown HUGE hedge that spams the entire length of the
front of my house and is about 3' accrossed.
S4 taxonomy of adaptation effects

Seen: Never seen this word before


Sense: Never seen this word used in this way


3/26
News to technical: “monitor”
Score: The wrong output is scored higher


News to medical: “diabetes mellitus”
News to medical: “manifest”
Search: Decoding/search erred
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
S4 applied to “easy” NLP problems...
Part of Speech
Tagging
Inside = Old domain
Outside = New domain
Seen
4/26
Sense
Hal Daumé III, [email protected]
Score
Adaptation: new labels
S4 applied to “easy” NLP problems...
Part of Speech
Tagging
Shallow
Parsing
Seen
Inside = Old domain
5/26
Sense
Named Entity
Recognition
Score
Outside = New domain
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Is this a problem for harder tasks?
6/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Translating across domains is hard
Old Domain (Parliament)
Original
Reference
System
monsieur le président, les pêcheurs de homard de la
région de l'atlantique sont dans une situation
catastrophique.
mr. speaker, lobster fishers in atlantic canada are facing a
disaster.
mr. speaker, the lobster fishers in atlantic canada are in a
mess.
New Domain
Original
mode et voie(s) d'administration
Reference
method and route(s) of administration
System
fashion and voie(s) of directors
Key Question: What went wrong?
7/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
8/26
French
courir éxécuter
virus
fenêtre
English
run
virus
window
Japanese
Senses are domain/language specific
走る
病原体 ウィルス
窓 ウィンドウ
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Domain Shift Setting
Old domain: Hansard parliamentary proceedings
Sentences
8m
9/26
fr
en
Tokens
Types
162m
145m
192k
187k
•
French to English phrase-based translation system
•
Compare old domain model
•
With mixed old+new model as pseudo-oracle
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
New Domain Datasets
Domain
News
Medical
Science
Subtitles
Old domain
10/26
Tokens
Types
en
4m
3m
7m
6m
4m
4m
155m
174m
63k
52k
35k
30k
118k
114k
362k
293k
fr
162m
192k
en
145m
187k
Sentences
135k
472k
139k
19,000k
8,000k
fr
en
fr
en
fr
en
fr
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
11/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
SenseSpotting
●
●
●
Spotting new words is easy
Spotting words with new translations is hard
Binary classification problem:
●
●
●
+ve: French token has previously unseen sense
-ve: French token is used in a known way
16 fold cross validation at the type level
●
●
12/26
Never let your parallel data
tie you to an old domain
Never test on a word type seen in training!
train on mode, administration; test on rapport
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Test vocabulary
ramenez
ramification
recevez
recherchée
recouvrement réflexes
rendez
rends
rigidité
rigueur
scalaire
sébastien
sorties
souches
stériles
subissant
abattez
adressezaffaire
altérationaltérés
apexappariement
articleaspirer
avancezavérés
boîtesbordeaux
bruxellesbureau
carboniquecarottes
chênescher
commissariatcompensation
conjugaisonconjugué
conviendraconvient
couvertcouverture
décroissancedéduite
délivrancedélivré
déversoirdieu
duretééchantillon
enceintesencéphalopathie
épurééquilibres
étudesévidence
exposeexposition
fermionsfictif
fixéesflux
frayerfrissons
glissementgouttes
humeurimmobile
induisentinduit
introduitsinutilisés
lâchezlaissent
lotsloups
manuscritmarche
mémoiremenacer
milieumilieux
montagemorte
navetsnavette
oeuvreoffice
parcimonieparé
patronpatrons
peuplementpharmaceutique
placeplaisantes
pompeponderosa
pratiquéepratiqués
pressionprévues
quantitativequartier
rapportsratio
rechuterécidive
régimerègle
requêterequises
rossignolrubriques
similitudesocle
souplessource
superpositionsupposée
témoignenttémoin
traduisanttrain
viergevigilant
voilavolets
13/26
abondante
affaires
amendement
apparues
association
averties
bordel
çà
cascade
chère
composition
connaissance
corporelles
crédit
déduites
délivrée
différait
échantillons
enchanté
équilibrés
éviterais
exposons
figure
fonctions
froideur
grammes
implication
informations
inventaires
lanternes
lumière
marché
méninges
mineur
motif
niac
ombrage
parenté
pays
pharmaceutiques
plan
portées
prélèvement
prierai
quartiers
rayons
récidives
réglementation
ressentez
rupture
sollicitations
souris
supposés
témoins
travaux
vigueur
vue
abord
affections
amortissement
appréhender
associations
avocat
bords
cadre
ceinture
chéri
compositions
connaît
correcteur
crête
déformation
délivrer
diffusion
échelle
enchantée
équité
évitez
extraits
filaments
fond
frottement
grands
impulsions
inscrit
isolant
liaison
m.
marquées
mentionné
minstérielles
motifs
notée
opposition
parles
pêche
phyllis
plane
porteurs
premier
primo
quittes
réaction
récoltées
régler
restauration
sang
solution
spatiaux
surveillance
terre
tronçon
viré
vue des enfants
accessoire
affranchir
ampoule
approchez
assume
bague
borne
calculant
cellulaire
chute
comprimé
conservateur
corroborent
croissance
déformations
dépassait
dirigés
éclaircie
enclos
espèce
évoquant
fabrique
fini
formalisme
galaxies
granules
impur
installation
issues
liaisons
machine
matérielle
mentionnée
misères
moules
notice
oppression
parole
pêchés
pièce
plans
posteriori
premières
principes
radiation
réalisations
récoltés
relâchement
retrouver
sapin
sommet
spécialité
survenue
tiens
trouble
virer
zut
rapport
rechercher
refuges
rendu
rompre
service
souhaitée
substituant
accessoires
agent
ancrage
appuyant
attention
baissez
bosse
calcule
chambre
circonscriptions
concentriez
conserve
coupe
croûte
déformé
dépôt
disparaissaient
écoulements
énergétiques
espèces
examen
fabriques
finies
formation
garde
graphique
imputabilité
instaurer
jeté
libre
maillage
matérielles
mentions
modèles
mousse
nouveau
organe
partenaire
peine
pied
plaque
postes
prendrai
priori
raie
récepteur
reconstituées
relèvement
retrouverai
saute
sommets
spectres
sylvestre
tiges
tunique
virus
actualisé
ajusté
angulaire
arc-en-ciel
atténué
balance
bossé
calculer
champ
classe
conclut
conserver
couplage
croyons
dégage
dérivent
distinguent
élevage
ensemencement
essais
examinons
face
finis
fouille
gazeuse
graphiques
incertitude
insuffisants
jetée
ligneux
maison
matière
mérites
modifiant
mouvement
noyaux
ours
particuliers
penser
pierre
plaquettes
potentialités
prescription
problème
raison
recettes
reconstitution
rendements
revient
sautez
sortie
stade
système
tirez
unite
visage
Hal Daumé III, [email protected]
rapportez
recherchés
refuserais
reportés
rond
signalant
soulèvement
suis
adaptations
ajustement
anneau
arès
atténués
biais
bosses
calculons
chance
clé
concordance
construisons
coupure
déchet
dégagé
déroule
donnez
élucidé
entiers
état
excitation
factice
fins
fourchette
gendre
gueule
incidences
interdite
jetés
lit
majorés
matrices
mesure
module
moyen
occasion
ouvertures
passage
perfusion
pieux
plateau
poules
présentations
procréer
ramenez
recevez
recouvrement
rendez
rigidité
scalaire
sorties
stériles
tableaux
titres
vais
vital
addition
allaiter
antécédent
argent
auras
blessure
bourbe
campagne
charbon
climat
conditionnement
consultations
cour
décompose
dégagement
descends
dormant
embarqués
entourage
ethnie
exerçant
failles
fissures
fours
généralise
homologue
indéterminée
intéresse
jetez
localisation
manifestant
médicamment
mesures
moduler
moyennes
occulte
ovaires
passez
personnellement
pige
plateforme
poussant
présentiez
pronostic
ramification
recherchée
réflexes
rends
rigueur
sébastien
souches
subissant
taper
titulaire
vaisseau
vitesses
adèle
allé
antérieure
arrêté
auteurs
blocage
branchement
canevas
charge
clocher
conducteurs
contraceptifs
courant
déconseillé
dégageons
désordonné
douglas
émise
entrant
et/ou
exercices
famille
fixation
foutre
genre
homologues
indiquez
interrompez
joël
localiser
manquerais
mélangées
métalliques
moelle
nature
occurrence
ovules
pathologie
perturbations
pigé
poids
pratique
président
provenance
rapport
rechercher
refuges
rendu
rompre
service
souhaitée
substituant
taux
tourbière
véhicule
vivement
administration
allongement
apercevez
arriverai
avaliser
boisés
brutal
capital
charges
coffres
confrontation
contraire
couronne
découvre
dégénérescence
détail
droit
enceinte
entrée
étude
exposant
faut
fixée
franchit
genres
humain
indispensables
introduisez
labrador
localité
manques
membres
métriques
monday
navet
octroi
paquets
patient
petits
piste
point
pratiqué
pressez
putain
rapportez
recherchés
refuserais
reportés
rond
signalant
soulèvement
suis
taxons
toxicologie
vidange
voie
Adaptation: new labels
Automatically identifying new senses
●
Context + existence of translations
in comparable data
is a window
have a window
in the
, we
of opportunity
of opportunity
run up to
run the risk
the browser window ' s
in the window to give
time to run when applied
or have run vcvars.bat ,
14/26
fenêtre
courir éxécuter
window
run
via une fenêtre insérée .
vers ma fenêtre ou vers
voulons pas courir le risque
, sans courir le risque
dans la fenêtre . cet
dans la fenêtre . </s>
courir not found
ne pouvez éxécuter que les
pour l' éxécuter elle va
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
New Sense Indicators
New senses alter corpus-level word
frequency
New senses alter document-level context
• topic distribution
New senses alter local context
• n-gram language model
• distributional similarity
• context-dependent translation model
15/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
SenseSpotting Results
Medical
(52% positive,
35k tokens)
All Features
Only Token
Only Type
Subtitles
Random
(43% positive,
23k tokens)
Constant
Science
(24% positive,
8k tokens)
45
50
55
60
65
70
75
Area Under the ROC Curve
16/26
Hal Daumé III, [email protected]
80
85
(cross-validation)
Adaptation: new labels
Indicators to reach peak performance
New senses alter corpus-level word frequency
New senses alter document-level context
• topic distribution
New senses alter local context
• n-gram language model
• distributional similarity
• context-dependent translation model
Computed at both type and token levels
17/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
SenseSpotting summary
• new task motivated by cross-domain machine
translation errors
• free token-level annotation from parallel text
• minimal new domain parallel text required
• AUC as high as 80%
• on word types never seen during training
• requires both type and token level indicators
18/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Simultaneously solving seen+sense
●
Idea:
●
●
●
●
Assumptions:
●
●
19/26
We have good knowledge of translations in the old
domain
We have good knowledge of raw word frequencies
in a new domain in each language individually
Can we “nudge” the translation probabilities to
match these raw frequencies
Old domain parallel data
New domain comparable data
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Marginal matching for “sense” errors
Recover:
● Joint q(x,y) in the new domain
We formulate as a L1-regularized
linear program
Easier: many q(x) and q(y)s
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Hal Daumé III, [email protected]
French Vocab
Given:
● A joint p(x,y) in the old domain
● Marginals q(x) and q(y)
in the new domain
English Vocab
???
Adaptation: new labels
Marginal matching
21/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Additional features
• Sparsity: # of non-zero entries should be small
• Distributional: document co-occurrence ←→ translation pair
•
• Spelling: Low edit dist ←→ translation pair
•
• Frequency: Rare words align to rare words;
common words align to common words
22/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Marginal matching details
: regularization term
: edit distance penalty
subject to:
23/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Example Learned Translations
French
Correct
cisaillement
shear
chromosomes chromosomes
Learned Translations
viscous crack shear
chromosomes
chromosome
chromosomal
caractérisation characterization characterization
characteristic π
araignées
spiders
spiders ant spider
tiges
stems
usda centimeters
flowering
24/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
BLEU Scores
Baseline
+ Strip accents
+ Top 1 for OOVs
+ Top 1 for rare
+ oracle OOVs
25/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels
Discussion




Machine translation adaptation has lots of
challenges:
– New words appear all the time
– Words gain new senses all the time
– … and the usual (new scores)
S4 as a (qualitative) measure of divergence
SenseSpotting helps when new classes arise
Marginal matching: learning on comparable data
Thanks to:
Fabienne Braune
Marine Carpuat
Ann Clifton
Alex Fraser
Katharine Henry
Ann Irvine
Jagadeesh Jagarlamudi
John Morgan
Chris Quirk
Majid Razmara
Rachel Rudinger
Aleš Tamchyna
Thanks! Questions?
26/26
Hal Daumé III, [email protected]
Adaptation: new labels

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