墨尔本大学NLP课程COMP90042笔记：形式语言理论与应用

NLP COMP90042 是墨尔本大学的一门自然语言处理课程，课程内容涵盖了形式语言理论、有限状态自动机、上下文自由语法等相关主题。学习笔记强调了该课程的核心概念和实际应用。 形式语言理论是课程的基础，它关注的是如何通过符号和规则来抽象地描述计算机科学中的语言，这些语言并不局限于语言学，如隐藏马尔可夫模型、n-gram语言模型和循环神经网络等统计模型也属于这一范畴。形式语言理论关注的主要问题是解决“成员资格问题”，即判断一个字符串是否属于特定语言。 在课程中，学生被引导去理解语言在形式语言理论中的定义，即语言被视为由有限字母表元素构成的字符串集合。通过这门课程，学生可以掌握以下几个关键技能和概念： 1. **语言类别与计算性质**：课程区分了正则语言和上下文无关语言，前者如正则表达式和有限状态自动机，处理起来相对直观且计算资源有限；后者，上下文无关文法，虽然处理复杂度更高，但能够描述更为复杂的语法结构。 2. **问题解决方法**：课程的核心任务之一是设计算法来确定一个字符串是否属于某一特定语言，这是形式语言理论中的核心问题。 3. **应用价值**：形式语言理论不仅提供了一种分析语言结构的方法，还涉及到语言的评分（评估字符串的接受程度）和转换（将一个字符串转换为另一个字符串），这些都是实际自然语言处理任务中的重要工具。 4. **工具使用**：学生们被推荐使用CoreNLP工具进行实践，这有助于理解和应用理论知识于实际的自然语言处理任务中。 5. **资源准备**：笔记建议使用PDF格式，并将每个小问题写在一页纸上，如果条件允许，还可以利用多支笔或平板电脑辅助学习。 通过NLP COMP90042的学习，学生能够深入理解语言的抽象模型，掌握如何运用形式语言理论解决实际问题，并提升他们在自然语言处理领域的技术实力。这门课程不仅限于理论，而是将理论与实践相结合，为未来从事相关研究或开发工作打下坚实基础。