Représentations sémantiques et discursives pour la compréhension automatique du langage naturel

Semantic and Discursive Representation for Natural Language Understanding

• Auteur / Autrice : Damien Sileo
• Direction : Philippe Muller, Tim Van de Cruys
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et Télécommunications
• Date : Soutenance le 18/12/2019
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (1995-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Marqueurs discursifs

Sémantique

Traitement automatique du langage naturel

Mots clés libres

Traitement automatique du langage naturel

Compréhension automatique du langage naturel

Pragmatique

Discours

Sémantique

Marqueurs de discours

BERT

InferSent

SentEval

Natural language processing

Natural language understanding

Pragmatics

Discourse

Semantics

Discourse markers

BERT

InferSent

SentEval

Résumé

Les modèles computationnels pour la compréhension automatique des textes ont suscité un vif intérêt en raison de gains de performances inhabituels au cours des dernières années, certains d'entre eux conduisant à des scores d'évaluation surhumains. Ce succès a conduit à affirmer la création de représentations universelles de phrases. Dans cette thèse, nous questionnons cette affirmation au travers de deux angles complémentaires. Premièrement, les réseaux de neurones et les représentations vectorielles sont-ils suffisamment expressifs pour traiter du texte de sorte à pouvoir effectuer un large éventail de tâches complexes ? Dans cette thèse, nous présenterons les modèles neuronaux actuellement utilisés et les techniques d'entraînement associées. Nous proposons des critères pour l'expressivité de composition des représentations vectorielles et montrons que la suite d'évaluations et les encodeurs de phrases très répandus (SentEval/InferSent) sont limités dans leur expressivité ; des changements mineurs peuvent permettre de nouvelles compositions expressives et interprétables, mais pourraient ne pas suffire, ce qui peut justifier le changement de paradigme vers de nouveaux modèles basés sur les Transformers. Deuxièmement, nous aborderons la question de l'universalité dans les représentation des phrases: que cachent en réalité ces prétentions à l'universalité ? Nous décrivons quelques théories de ce qu'est le sens d'une expression textuelle, et dans une partie ultérieure de cette thèse, nous soutenons que la sémantique (contenu littéral, non situé) par rapport à la pragmatique (la partie du sens d'un texte définie par son rôle et son contexte) est prépondérante dans les données d'entraînement et d'évaluation actuelles des modèles de compréhension du langage naturel. Pour atténuer ce problème, nous montrons que la prédiction de marqueurs de discours (classification de marqueurs de discours initialement présents entre des phrases) peut être considérée comme un signal d'apprentissage centré sur la pragmatique pour la compréhension de textes. Nous construisons un nouvel ensemble de données de prédiction de marqueurs de discours qui donne des résultats nettement supérieurs aux travaux précédents. Nous proposons également un nouvel outil d'évaluation de la compréhension du langage naturel en se basant sur le discours et la pragmatique. Cet outil pourrait inciter la communauté du traitement des langues à prendre en compte les considérations pragmatiques lors de l'évaluation de modèles de compréhension du langage naturel.

Computational models for automatic text understanding have gained a lot of interest due to unusual performance gains over the last few years, some of them leading to super-human scores. This success reignited some grandeur claims about artificial intelligence, such as universal sentence representation. In this thesis, we question these claims through two complementary angles. Firstly, are neural networks and vector representations expressive enough to process text and perform a wide array of complex tasks? In this thesis, we will present currently used computational neural models and their training techniques. We propose a criterion for expressive compositions and show that a popular evaluation suite and sentence encoders (SentEval/InferSent) have an expressivity bottleneck; minor changes can yield new compositions that are expressive and insightful, but might not be sufficient, which may justify the paradigm shift towards newer Transformers-based models. Secondly, we will discuss the question of universality in sentence representation: what actually lies behind these universality claims? We delineate a few theories of meaning, and in a subsequent part of this thesis, we argue that semantics (unsituated, literal content) as opposed to pragmatics (meaning as use) is preponderant in the current training and evaluation data of natural language understanding models. To alleviate that problem, we show that discourse marker prediction (classification of hidden discourse markers between sentences) can be seen as a pragmatics-centered training signal for text understanding. We build a new discourse marker prediction dataset that yields significantly better results than previous work. In addition, we propose a new discourse-based evaluation suite that could incentivize researchers to take into account pragmatic considerations when evaluating text understanding models.