Original Title: Implementation of Hidden Markov Model on Lagos Nigeria Women Union (NWU) Yoruba Speech Corpus
Source: www.akamaiuniversity.us
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការអនុវត្តម៉ូដែលម៉ាកូវលាក់កំបាំង (Hidden Markov Model) លើកម្រងអត្ថបទសំឡេងភាសា Yoruba របស់សហភាពស្ត្រីនីហ្សេរីយ៉ាទីក្រុងឡាហ្គោស (NWU)

ចំណងជើងដើម៖ Implementation of Hidden Markov Model on Lagos Nigeria Women Union (NWU) Yoruba Speech Corpus

អ្នកនិពន្ធ៖ A.O. Enikuomehin (Department of Computer Science, Lagos State University, Lagos Nigeria), A.A. Tijani (Department of Computer Science, Lagos State University, Lagos Nigeria)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2020 The Pacific Journal of Science and Technology

វិស័យសិក្សា៖ Computer Science (Natural Language Processing)

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះដោះស្រាយបញ្ហានៃកង្វះខាតឧបករណ៍ដំណើរការភាសាធម្មជាតិ (NLP) ជាពិសេសក្បួនដោះស្រាយសម្រាប់ការបិទស្លាកថ្នាក់ពាក្យ (POS Tagging) សម្រាប់ភាសា Yoruba ដែលជាភាសានិយាយច្រើនជាងគេមួយនៅអាហ្វ្រិកខាងលិច។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រសិក្សាតាមបែបស្ថិតិ (Statistical learning approach) ដោយអនុវត្តម៉ូដែលម៉ាកូវលាក់កំបាំង (Hidden Markov Model) លើកម្រងអត្ថបទដែលបានបិទស្លាកដោយដៃ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Hidden Markov Model (HMM) with Viterbi Algorithm
ម៉ូដែលម៉ាកូវលាក់កំបាំងជាមួយក្បួនដោះស្រាយ Viterbi (វិធីសាស្ត្រស្នើឡើង)
ដំណើរការលឿន ទាមទារទិន្នន័យបណ្តុះបណ្តាលតិចតួចត្រឹមតែ ៥០០ ប្រយោគ ងាយស្រួលអនុវត្តសម្រាប់ភាសាដែលខ្វះខាតធនធាន។ ភាពសុក្រឹតនៅមានកម្រិតត្រឹម ៧៤% ព្រោះវាពឹងផ្អែកខ្លាំងទៅលើទំហំនិងភាពត្រឹមត្រូវនៃទិន្នន័យដែលបានបិទស្លាកដោយដៃ។ ទទួលបានភាពសុក្រឹត (Precision) 0.71 អត្រារំលឹក (Recall) 0.76 និង F-measure 0.73 លើទិន្នន័យសាកល្បងចំនួន ១០០ ប្រយោគ។
Rule-Based Approach
វិធីសាស្ត្រផ្អែកលើវិធាន (បានលើកឡើងក្នុងការសិក្សាស្រាវជ្រាវ)
អាចផ្តល់ភាពសុក្រឹតខ្ពស់ប្រសិនបើមានការចងក្រងវិធានវេយ្យាករណ៍ និងវាក្យសម្ព័ន្ធបានច្បាស់លាស់ពីអ្នកជំនាញ។ ចំណាយពេលយូរ ទាមទារអ្នកជំនាញភាសាវិទ្យាដើម្បីបង្កើតវិធានដោយដៃ មានភាពស្មុគស្មាញ និងពិបាកក្នុងការកែប្រែនៅពេលមានពាក្យថ្មីៗ។ មិនមានលទ្ធផលជាក់ស្តែងលើកម្រងអត្ថបទពាក្យ Yoruba នេះទេ ប៉ុន្តែឯកសារបញ្ជាក់ថាវាមានភាពលំបាកក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងសម្រាប់ភាសាថ្មី។
Neural Networks
បណ្តាញសរសៃប្រសាទសិប្បនិម្មិត (បានលើកឡើងក្នុងការសិក្សាស្រាវជ្រាវ)
មានសមត្ថភាពអាចរៀនពីទិន្នន័យដោយស្វ័យប្រវត្តិ (Adaptive learning) និងស្វែងរកលក្ខណៈសម្បត្តិស្មុគស្មាញរបស់ភាសាដោយមិនបាច់កំណត់វិធានដោយដៃ។ ទាមទារទិន្នន័យបណ្តុះបណ្តាលក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់ និងកម្លាំងម៉ាស៊ីនកុំព្យូទ័រខ្លាំង ដែលមិនស័ក្តិសមទាល់តែសោះសម្រាប់ភាសាខ្វះខាតធនធាន (Low-resource language)។ មិនត្រូវបានជ្រើសរើសយកមកអនុវត្តក្នុងការស្រាវជ្រាវនេះទេ ដោយសារកង្វះខាតកម្រងអត្ថបទ (Corpus) ទំហំធំ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តការស្រាវជ្រាវនេះមិនទាមទារធនធានកុំព្យូទ័រ (Hardware) ធំដុំនោះទេ ប៉ុន្តែទាមទារការចំណាយពេលវេលាច្រើនលើកម្លាំងពលកម្មមនុស្សសម្រាប់ការរៀបចំទិន្នន័យដោយដៃ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងផ្តាច់មុខលើកម្រងអត្ថបទភាសា Yoruba របស់សហភាពស្ត្រីនីហ្សេរីយ៉ាទីក្រុងឡាហ្គោស ដោយប្រើប្រាស់ទិន្នន័យបណ្តុះបណ្តាលត្រឹមតែ ៥០០ ប្រយោគប៉ុណ្ណោះ។ នេះគឺជាគំរូដ៏ល្អមួយសម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ព្រោះភាសាខ្មែរក៏ជាភាសាដែលមានធនធានទិន្នន័យឌីជីថល (Corpus) នៅមានកម្រិតដូចគ្នា ដែលទាមទារការចាប់ផ្តើមពីទិន្នន័យតូចៗសិន។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនេះមានសក្តានុពលខ្លាំង និងស័ក្តិសមបំផុតក្នុងការយកមកអនុវត្តជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការពង្រឹងប្រព័ន្ធដំណើរការភាសាធម្មជាតិ (NLP) ជាភាសាខ្មែរ។

សរុបមក ការអនុវត្តម៉ូដែលស្ថិតិដូចជា HMM គឺជាជំហានដំបូងដ៏រឹងមាំ ចំណាយតិច និងងាយស្រួលអនុវត្តបំផុតក្នុងការកសាងឧបករណ៍ NLP សម្រាប់ភាសាខ្មែរ មុននឹងឈានទៅប្រើប្រាស់ AI ឬ Deep Learning ដែលទាមទារធនធានខ្ពស់។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ POS Tagging និង HMM: ស្វែងយល់ពីទ្រឹស្តីនៃការបិទស្លាកថ្នាក់ពាក្យ និងរបៀបដែលម៉ូដែល Hidden Markov Model រួមជាមួយ Viterbi algorithm ដំណើរការក្នុងការទស្សន៍ទាយលំដាប់ពាក្យដោយផ្អែកលើស្ថិតិនិងប្រូបាប៊ីលីតេ។
  2. កំណត់សំណុំស្លាកពាក្យ (Tagset) សម្រាប់ភាសាខ្មែរ: សិក្សាពីវេយ្យាករណ៍ខ្មែរ រួចបង្កើតកម្រងស្លាកពាក្យ (ឧទាហរណ៍ នាម, កិរិយាសព្ទ, គុណនាម, សម្បទាន) ដោយអ្នកអាចយកគំរូតាម Penn Treebank Tagset រួចកែច្នៃឲ្យស្របតាមទម្រង់ភាសាខ្មែរ។
  3. រៀបចំ និងបិទស្លាកទិន្នន័យដោយដៃ (Manual Annotation): ប្រមូលអត្ថបទខ្មែរប្រមាណ ៥០០ ទៅ ១០០០ ប្រយោគ ធ្វើការបំបែកពាក្យ (Word Segmentation) ដោយប្រើឧបករណ៍ដូចជា Khmer Word Segmenter រួចបិទស្លាក POS ឲ្យពាក្យនីមួយៗដោយដៃដើម្បីធ្វើជាទិន្នន័យបណ្តុះបណ្តាល។
  4. សរសេរកូដអនុវត្តម៉ូដែល: អនុវត្តការសរសេរកូដដោយប្រើប្រាស់ភាសា Python រួមជាមួយបណ្ណាល័យ NLTK សម្រាប់ដំណើរការអត្ថបទ និងបណ្ណាល័យ Scikit-learn ក្នុងការកសាងម៉ូដែល HMM Tagger របស់អ្នក។
  5. វាយតម្លៃ និងកែលម្អម៉ូដែល: ធ្វើតេស្តម៉ូដែលរបស់អ្នកលើទិន្នន័យថ្មី (១០០ ប្រយោគផ្សេងទៀត) រួចគណនា Precision, Recall និង F-measure ដូចក្នុងឯកសារស្រាវជ្រាវ ដើម្បីរកចំណុចខ្វះខាត រួចបន្តបន្ថែមទិន្នន័យបណ្តុះបណ្តាលដើម្បីបង្កើនភាពសុក្រឹត។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Hidden Markov Model (HMM) ជាម៉ូដែលស្ថិតិមួយដែលប្រើប្រាស់ប្រូបាប៊ីលីតេដើម្បីទាយរកអ្វីមួយដែលយើងមើលមិនឃើញ (Hidden State) ដោយផ្អែកលើទិន្នន័យដែលយើងអាចសង្កេតឃើញផ្ទាល់ (Observed State)។ ក្នុងការសិក្សានេះ គេប្រើវាដើម្បីទស្សន៍ទាយថ្នាក់ពាក្យ (នាម, កិរិយាសព្ទ...) របស់ពាក្យនីមួយៗក្នុងប្រយោគដោយមិនបាច់ដឹងច្បាប់វេយ្យាករណ៍។ ដូចជាការទស្សន៍ទាយថាអាកាសធាតុថ្ងៃនេះមានភ្លៀងឬអត់ ដោយគ្រាន់តែសង្កេតមើលថាតើមនុស្សនៅតាមផ្លូវកាន់ឆ័ត្រឬក៏អត់។
Part of Speech (POS) tagging គឺជាដំណើរការបង្រៀនកុំព្យូទ័រឱ្យចេះចាត់ថ្នាក់ និងបិទស្លាកប្រភេទពាក្យនីមួយៗនៅក្នុងប្រយោគមួយ (ដូចជានាម សព្វនាម កិរិយាសព្ទ ឬគុណនាម) ទៅតាមអត្ថន័យ និងបរិបទដែលវាត្រូវបានប្រើប្រាស់ មុននឹងកុំព្យូទ័រអាចបន្តទៅយល់ន័យប្រយោគទាំងមូលបាន។ ដូចជាការបិទស្លាកឈ្មោះនិងតួនាទី (ឧទាហរណ៍៖ អ្នកចាត់ការ, បេឡាករ, អ្នកយាម) ទៅឱ្យបុគ្គលិកម្នាក់ៗនៅក្នុងក្រុមហ៊ុនមួយអញ្ចឹងដែរ។
Viterbi algorithm ជាក្បួនដោះស្រាយគណិតវិទ្យាក្នុងការសរសេរកម្មវិធី (Dynamic Programming) ដែលជួយគណនា និងស្វែងរកផ្លូវ ឬលំដាប់លំដោយនៃថ្នាក់ពាក្យដែលមានភាពត្រឹមត្រូវ និងមានប្រូបាប៊ីលីតេខ្ពស់ជាងគេបំផុត ក្នុងចំណោមជម្រើសរាប់ពាន់ម៉ឺន ដើម្បីចំណេញពេលវេលាគណនារបស់កុំព្យូទ័រ។ ដូចជាការប្រើប្រាស់កម្មវិធី Google Maps ដើម្បីគណនាស្វែងរកផ្លូវដែលលឿនបំផុត និងត្រឹមត្រូវបំផុតក្នុងការធ្វើដំណើរពីចំណុច A ទៅចំណុច B។
Corpus ជាបណ្តុំនៃអត្ថបទ ឬទិន្នន័យភាសា (អាចជាអត្ថបទសរសេរ ឬការបញ្ចេញសំឡេង) យ៉ាងច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់ ដែលត្រូវបានប្រមូល និងរៀបចំជាប្រព័ន្ធសម្រាប់យកទៅប្រើប្រាស់ក្នុងការស្រាវជ្រាវភាសាវិទ្យា ឬបង្វឹកម៉ូដែលបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI)។ ដូចជាបណ្ណាល័យដ៏ធំមួយដែលផ្ទុកសៀវភៅ និងឯកសាររាប់លានសន្លឹក ដែលរៀបចំយ៉ាងមានសណ្តាប់ធ្នាប់ ដើម្បីទុកឱ្យកុំព្យូទ័រចូលទៅអាននិងរៀនសូត្រ។
Tagset ជាបញ្ជីនៃស្លាកចំណាត់ថ្នាក់ពាក្យស្តង់ដារដែលត្រូវបានកំណត់ទុកជាមុនដោយអ្នកជំនាញ សម្រាប់យកទៅប្រើប្រាស់ក្នុងការបិទស្លាកសម្គាល់ពាក្យនីមួយៗក្នុងកម្រងអត្ថបទ (Corpus) ដើម្បីឱ្យមានឯកភាពគ្នា។ ដូចជាប្រអប់ស្ទីគ័រដែលមានពាក្យថា "ល្អ", "មធ្យម", "ខ្សោយ" ដែលគ្រូបង្រៀនរៀបចំទុកសម្រាប់បិទលើសៀវភៅរបស់សិស្សគ្រប់គ្នា។
Stochastic Approach ជាវិធីសាស្ត្រគណនាដែលផ្អែកលើស្ថិតិនិងប្រូបាប៊ីលីតេនៃការកើតឡើងញឹកញាប់ ដើម្បីធ្វើការសម្រេចចិត្ត ឬទស្សន៍ទាយលទ្ធផលដែលទំនងជាអាចកើតមានបំផុត ជាជាងការប្រើប្រាស់វិធានឬច្បាប់វេយ្យាករណ៍ស្ងួតៗ។ ដូចជាការទាយថាកាក់ដែលបោះទៅលើនឹងធ្លាក់មកចេញរូប "ក្បាល" ឬ "កន្ទុយ" ដោយផ្អែកលើការកត់ត្រាស្ថិតិនៃការបោះ១០០ដងមុន ជាជាងការព្យាយាមគណនាកម្លាំងខ្យល់ និងទម្ងន់កាក់។
N-gram ជាវិធីសាស្ត្រនៃការកាត់បំបែកអត្ថបទជាបំណែកៗដែលមានប្រវែងស្មើៗគ្នា (ឧទាហរណ៍ Unigram=មួយពាក្យ, Bigram=ពីរពាក្យជាប់គ្នា) ដើម្បីឱ្យកុំព្យូទ័រវិភាគរកទំនាក់ទំនង និងទម្លាប់នៃការប្រើប្រាស់ពាក្យទាំងនោះនៅក្នុងភាសាណាមួយ។ ដូចជាការកាត់ខ្សែនំបញ្ចុកជាកង់ៗដែលមានប្រវែងប៉ុនៗគ្នា ដើម្បីងាយស្រួលក្នុងការពិនិត្យមើលគុណភាពនៃសរសៃនំឱ្យបានលម្អិត។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖