一种小型汉英翻译软件的设计原理及实现

本文采用的是传统的基于规则的直接翻译方法，给出的是 一类语句的汉英翻译系统，该类语句为含主语、谓语、宾语的简 单句。下面具体介绍该系统实现的设计原理和实现步骤。 １． 语法分析
机器翻译中无论是汉译英或英译汉事先都需要对源语句进 行语法分析，大体包括自动分词、词性标注及词义消歧、句法分 析、语义分析，下面针对本系统依次给予介绍。
ｖｏｉｄ Ｒｕｌｅ２（）；／／名词－ 主语－ 译文选择规则 ｖｏｉｄ Ｒｕｌｅ３（）；／／时间－ 位置译文选择规则 ｖｏｉｄ Ｒｕｌｅ４（）；／／助词－ 删除与否规则 。。。 。。。 ｝；
该类总的来说包括三个模块：语法分析模块，如切分处理、
标注处理；转换规则模块，如动词－ 谓语－ 译文选择规则、名词－ 主 语－ 译文选择规则、时间－ 位置译文选择规则、助词－ 删除与否规 则等。另一个模块就是语句翻译的整个过程，包括：翻译转换模
１． 自动分词 所谓自动分词是指把没有明显分界标志的字串自动切分为 词串。包括点符号、数字、数学符号、各种标记、人名、地名、机构 名等未登录词的识别。如：输入汉语言为：＂他们正在读书＂，采用 切分模块将汉语句切分为：＂他们／ 正在／ 读书＂。 这里说明上面 一句话是由 ３ 个词构成的。在切分模块有两个比较难解决的问 题：一个是切分所需词典中词汇量要全面，另一个是切分歧义的 准确处理。在前一个问题上，已经出现了如知网、语料库等形式 方法，可以比较好的解决这个问题。而在切分消歧方面，若要使 切分准确率很高，不仅需要大量切分歧义规则，还需要相应语言 学专家的大量参与，这是一个比较长远的工作。 在这一模块中的分词算法通常分为有词典分词和无词典分 词。有词典分词是主流分词方法。根据使用的知识资源不同又分 为基于规则的方法和基于统计的方法，以及两者结合的方法。本 软件采用的是基于规则的正向最大分词算法。算法描述如下： 设 ＭａｘＬｅｎ 表示最大词长，Ｄ 为分词词典 （１） 从待切分语料中按正向取长度为 ＭａｘＬｅｎ 的字串 ｓｔｒ，令 Ｌｅｎ＝ＭａｘＬｅｎ； （２） 把 ｓｔｒ 与 Ｄ 中的词相匹配； （３） 若匹配成功，则认为该字串为词，指向待切分语料的指 针向前移 Ｌｅｎ 个汉字，返回到（１）； （４） 若不成功：如果 Ｌｅｎ＞１，则将 Ｌｅｎ 减 ２，从待切分语料中 取长度为 Ｌｅｎ 的字串 ｓｔｒ，返回到（２）。否则，得到长度为 １ 的单字 词，指向待切分语料的指针想前前移 １ 个汉字，返回（１）。 ２． 词性标注 在汉语中，常常一个词在不同情况下会取不同的词性。比如 汉语句＂他是总编辑＂中编
（２） 如果动词紧挨在＂在＂，＂正在＂这种状语之后，取 ｖ３－ 进行 式；
（３） 否则取 ｖ１－ 原形 ４． ＶＣ＋＋实现
本汉英机器翻译软件的实现其核心体现在一个翻译类
ＣＴｒａｎｓｌａｔｅ 的编写。ＣＴｒａｎｓｌａｔｅ 类头文件中的部分代码如下：
ｃｌａｓｓ ＣＴｒａｎｓｌａｔｅ ： ｐｕｂｌｉｃ ＣＯｂｊｅｃｔ ｛
（１） 判断待分析词序列中主要动词，并在动词词典中找出该 动词的格框架。
（２） 对格内容进行相应的填充。 （３） 根据句子中出现的标志判断句子的情态 Ｍｏｄａｌ． 以 Ｒｕｌｅ１：动词－ 谓语－ 译文选择规则为例，其基本步骤如 下：
（１） 首先找到唯一一个动词，如果动词紧挨在＂了＂之前，取 ｖ２－ 过去式；
ＣＷｏｒｄ＊ ｐｗ＝ｍ＿ｌｉｓｔ．ＧｅｔＮｅｘｔ（ｐｏｓ）； ｒｅｓｕｌｔ＝ｒｅｓｕｌｔ＋ｐｗ－ ＞ｍ＿ｓＤｙ＋＂ ＂；
｝ ｒｅｔｕｒｎ ｒｅｓｕｌｔ； ｝
这里的 ＣＷｏｒｄ 是一个事先写好的单词类，该类有两个数据 成员，源语言串 ＣＳｔｒｉｎｇ ｍ＿ｓＹｙ，目标语言串 ＣＳｔｒｉｎｇ ｍ＿ｓＤｙ。另一 个 ｍ＿ｌｉｓｔ 是词汇链表对象 ＣＷｏｒｄＬｉｓｔ ｍ＿ｌｉｓｔ．
ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ： ｗｉｎｄｏｗ
ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌ： ｈａｍｍｅｒ
ｌｏｃａｔｉｖｅ： ｒｏｏｍ
［ＭＯＤＡＬＳ：
ｔｉｍｅ： ｐａｓｔ ］
本系统并没有进行语义分析，而是把工夫花在了词典语句
的存储和译词选择的规则设置上。
２． 机器词典
本软件中的机器词典采用了数据库作为存储方式，每一条
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
记录存储一个单词，单词的存储规则设置部分如下：
软件翻译质量全面与否在于本机器词典中单词内容的增
加，因而软件中还设置了添加词典内容的项目。翻译系统的整个
语法分析阶段都将用到机器词典，因此本词典的存储及规则的
设置都是相当重要的。
３． 转换规则 在准备好机器词典并对汉语句进行语法分析后，就可以设
置转换规则了。所谓转换规则就是为了将语法分析后的词汇序
列翻译得到合适的目标语言（这里是英语）而设置的一系列规
则。本系统是一个小型的软件，针对的是一类简单句进行汉英翻
译，所需要的转换规则主要有 Ｒｕｌｅ１：动词－ 谓语－ 译文选择规 则；Ｒｕｌｅ２：名词－ 主语－ 译文选择规则；Ｒｕｌｅ３：位置译文选择规 则；Ｒｕｌｅ４：助词－ 删除与否规则等。所有规则设置原理为模拟使 用格语法进语义分析时的算法，具体描述如下：
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福建电脑
２００７ 年第 ３ 期
一种小型汉英翻译软件的设计原理及实现
李霞
（ 广东外语外贸大学 信息学院 广东 广州 ５１０４２０ ）
【摘 要】： 本文介绍了自然语言理解在机器翻译中的应用，采用基于规则的方法，实现了翻译一类语句的汉译英机器 翻译软件，并完整介绍了系统实现的算法原理和编程实现步骤。
３． 句法分析 句法分析实际就是从单词串到句法结构的过程，这里的句 法结构通常是一棵树。对句子做句法分析通常要选择合适的语 法理论，这里选择了上下文无关文法。 如有一套句法规则和分词词典如图 １， 则汉语＂小王和小李 的妹妹结婚了＂ 经过句法分析后得到它的句法树如图 ２．
图 １ 语法规则及词典
图 ２ 句法树
辑一词取名词词性，而在汉语句＂ 他正在编辑文档＂ 中编辑一词 则取动词词性。在汉语言中同一个词取不同词性其翻译的目标 语言也会不同，如前者翻译为 ｅｄｉｔｅｒ，后者翻译为 ｅｄｉｔｉｎｇ。词性标 注即是判定给定句子中每个词的语法范畴，确定其词性并加以 标注。如＂他正在编辑这本书＂经过分词和词性标注后结果为：＂ 他／ ｎ 正在／ｚ 编辑／ ｖ 文档／ｎ＂，这里的 ｎ 表名词、ｚ 表状语、ｖ 表动 词、ｎ 表名词。
以上进行的是语法分析。有些翻译系统在语法分析模块还
会对源语言进行语义分析，且大多采用了格语法，机器词典则多
采用义素法来存储语义。如英文句子 Ｉｎ ｔｈｅ ｒｏｏｍ，ｈｅ ｂｒｏｋｅ ａ
ｗｉｎｄｏｗ ｗｉｔｈ ａ ｈａｍｍｅｒ，其对应的格框架结构为：
［ＢＲＥＡＫ
［ｃａｓｅ－ ｆｒａｍｅ
ａｇｅｎｔｉｖｅ： ｈｅ
该模块中的算法采用基于规则的方法，其原理为利用事先 制定好的规则对具有多个词性 的词进行消歧，最后保留一个正确的词性。具体步骤如下：
（１）对词性歧义建立单独的标注规则库； （２）标注时，查词典，如果某个词具有多个词性，则查找规 则库，对具有相同模式的歧义进行排歧，否则保留； （３）程序和规则库是独立的两个部分。
。。。 。。。 ｐｕｂｌｉｃ：
／／切分处理部分 ＣＳｔｒｉｎｇ Ｍａｔｃｈ（ＣＳｔｒｉｎｇ＆）； ／／字符串匹配函数 ｖｏｉｄ ＭＭ（ＣＳｔｒｉｎｇ ＆ｓｏｕｒｃｅ）；／／切分函数－ － 正向最大匹配法 。。。 。。。 ／／翻译并选择译文部分 ＣＳｔｒｉｎｇ Ｔｒａｎｓｌａｔｅ（ＣＳｔｒｉｎｇ＆ ｓｏｕｒｃｅ）；／／对语法分析后的单词列进行翻译，出口 为英语 ＣＳｔｒｉｎｇ ＺｈＹｗ（）；／／对处理好以后的词汇序列进行译文组合成整句 。。。 。。。 ／／转换规则部分 ｖｏｉｄ Ｒｕｌｅ１（）；／／动词－ 谓语－ 译文选择规则
＃Ｄ： 名词，单数形式
＃Ｆ： 名词，复数形式
Ｇ１： 主格
２００７ 年第 ３ 期
福建电脑
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Ｇ２： 宾格 Ｖ１： 动词，原形 Ｖ２： 动词，过去式 Ｖ３： 动词，现在分词 Ｖ４： 动词，过去分词 。。。 。。。
根据该规则机器词典的部分内容如下：
我 ：＃ＮＤ，Ｇ１－ Ｉ，Ｇ２－ ｍｅ／ 今天 ：Ｔ－ ｔｏｄａｙ／ 买 ：Ｖ１－ ｂｕｙ，Ｖ２－ ｂｏｕｇｈｔ，Ｖ３－ ｂｕｙｉｎｇ／ 了 ：表完成／ 书 ：ｂｏｏｋ／ 他 ：＃ＮＤ，Ｇ１－ Ｈｅ，Ｇ２－ ｈｉｍ／ 昨天 ：Ｔ－ ｙｅｓｔｅｒｄａｙ／ 打破 ：Ｖ１－ ｂｒｅａｋ，Ｖ２－ ｂｒｏｋｅ，Ｖ３－ ｂｒｅａｋｉｎｇ，Ｖ４－ ｂｒｏｋｅｎ／ 窗户 ：ｗｉｎｄｏｗ／ 妈妈 ：＃ＮＤ，Ｇ１－ ｍｏｔｈｅｒ，Ｇ２－ ｍｏａｔｈｅｒ／ 裙子 ：ｓｋｉｒｔ／ 在 ：表正在进行／ 正在 ：表正在进行／ 他们 ：＃ＮＦ，Ｇ１－ ｔｈｅｙ，Ｇ２－ ｔｈｅｍ／ 。。。 。。。
ｃｌａｓｓ ＣＷｏｒｄ ： ｐｕｂｌｉｃ ＣＯｂｊｅｃｔ ｛ 。。。 。。。 ／／数据成员 ＣＳｔｒｉｎｇ ｍ＿ｓＹｙ；／／原语言 ＣＳｔｒｉｎｇ ｍ＿ｓＤｙ；／／目标语言 。。。 。。。 ｝；
这 里 通 过 ｔｙｐｅｄｅｆ ＣＴｙｐｅｄＰｔｒＬｉｓｔ ＜ＣＯｂＬｉｓｔ，ＣＷｏｒｄ＊ ＞ ＣＷｏｒｄＬｉｓｔ，定义了 ＣＷｏｒｄ 指针链表，翻译模块中各语法分析处 理后的词汇都存储在该链表中，转换规则部分则除了能够使得
【关键词】： 自然语言理解 机器翻译 汉译英
自然语言理解［１，２，３］是人工智能极其活跃的研究领域，也是新 一代计算机必须研究的课题。通常应具备以下四条之一：①能成 功地回答输入语料中的有关问题；②在接受一批语料之后，有就 此给出摘要的能力；③能用不同的词语复述所输入的语料；④有 从一种语言转译成另一种语言的能力。其中第 ４ 项在机器翻译 中有着广泛的应用。目前机器翻译（也叫自动翻译）已经不仅仅 停留在实验阶段，已经有了市场化的软件，如：Ｌｉｇｈｔ 英汉机器翻 译系统、ＴｒａｎｓＥａｓｙ 汉英机器翻译系统、译星 ２００２ 等。
（２）组成目标语模块 该模块是将经过一系列切分、标注、消歧、句法分析后的词汇序