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機器翻譯：

分析社會性別

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議題

機器翻譯 （MT） 在全球世界中越來越重要。雖然機器翻譯的錯誤率仍然頗高，然而翻譯的正確性正在逐漸改進中。目前系統所產生的錯誤，一部分來自基礎的技術挑戰，需要全盤根本的解決。其中一個問題是關於社會性別：目前最先進的翻譯系統，如Google Translate或Systran都大量過度使用陽性代名詞（he, him），甚至文本實際指涉的是女性時也是如此（Minkov et al., 2007）。其結果就是翻譯成果並不忠實而令人難以接受，以及社會性別偏見的延續。

方法：分析社會性別

現代機器翻譯系統所依賴的「陽性預設」來自於目前系統並未針對文本中所提及的各個人物決定其社會性別。相反的，機器翻譯所做的翻譯來自於透過對大型雙語文本匯集的文本資料，比對各個語句以找出所有可能配對，之後根據大型文本「語料庫」 （或文本本體）中的發生頻率來選擇其一配對。陽性代名詞在這樣的大型文本資料庫所訓練出的機器翻譯系統中就會變成過度表徵，而導致了陽性代名詞的過度使用。 性別化創新計畫曾在2012年七月召開一場研討會討論可行的解決方案。然而即使改善此大型文本語料庫的陽性-陰性代名詞比例仍無法修正此問題，原因在於這個機器翻譯方法仍會導致用錯誤的社會性別隨機指涉女性與男性的現象。相反的，發展演算法來明確決定文本所提及的各個人物的性別並在翻譯中應用此項訊息是關鍵所在。這樣的演算法可避免陽性預設而且能增進整體翻譯的品質。

性別化創新：

  1. 研究機器翻譯中的男性預設
  2. 檢測實體指涉的社會性別以改善翻譯演算法 （進行中的研究）
  3. 引介性別多元的翻譯
  4. 將社會性別分析融入工程課程中
前往完整案例研究 
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議題
性別化創新 1：研究機器翻譯中的男性預設
方法：分析社會性別
性別化創新 2：檢測實體指涉的社會性別以改善翻譯演算法
方法：重新思考研究優先次序與結果
性別化創新3：性別多元的翻譯
性別化創新4：將社會性別分析融入工程課程中
結論
 

議題

機器翻譯（MT）是自然語言處理（NLP）的一個重要領域，也是世界日漸全球化的關鍵應用。雖然機器翻譯的錯誤率仍高，然其正確性正在逐次改善。然而目前系統所產生的部分錯誤係來自根本技術挑戰，需要全盤根本的解決。其中一個問題就是社會性別：目前最先進的翻譯，例如Google Translate 或 Systran 都大量過度使用了陽性代名詞 （he, him），甚至在文本中實際指涉的對象是女性的時候也是如此 （Minkov et al., 2007）。其結果就是翻譯成果並不忠實而令人難以接受，以及社會性別偏見的延續。

這個問題在翻譯英文到其他語言或從其他語言翻譯到英文都有可能發生。尤其常見於翻譯低度性別屈折語言（如英語）至較高度的性別屈折語言（如印歐語言）時（Banea et al., 2008）。例如，在英語語句"a defendant was sentenced" （被告判刑）中，被告是男是女並不清楚。在將此句翻為德文時，此句需翻成兩種語句其中之一，一句指涉女性被告，一句指涉男性被告（Frank et al., 2004）：

英文：

德文：

"A defendant was sentenced."

"Ein Angeklagter wurde verurteilt."

（被告的性別並未特別指定。）

（被告指涉為男性，此為
Google Translate的預設。）

或

"Eine Angeklagte wurde verurteilt."

（被告指涉為女性。）

人類可以利用文本脈絡（文件中前後語句）來確認被告的性別。而目前的機器翻譯系統卻無法利用前後語句，使得系統只能根據發生的頻率來選擇，亦即這個語句所指涉的性別在這個文本語料庫中發生的頻率哪一個比較高："ein Angeklagter wurde" 或 "eine Angeklagte wurde"。在大部分的狀況下，結果都導致了男性預設，雖然也會有女性預設的情況。請參看以下圖表。

image

這個問題在翻譯其他語言到英文時也會發生。例如，西班牙文代名詞"su"可以翻譯成英文的"his （他的）" 或 "her （她的）"。這類問題經常發生在從常有代名詞省略的語言（代名詞脫落語言，如西班牙文、中文、日文）翻譯到如英文這類代名詞不省略的語言的時候。

土耳其語則是另一個範例。性別中立的代名詞「o」被以反映著刻板預設的方式翻譯為英語中的「他」或「她」，例如：「她是廚師」、「他是工程師」、「她是護士」或「他是醫生」。 芬蘭語，愛沙尼亞語，匈牙利語和波斯語也是如此（Caliskan et al., 2017, supplement）。

translation of Turkish to English from Google

性別化創新 1：研究機器翻譯中的男性預設

翻譯西班牙文成英文在現代機器翻譯軟體產生許多性別翻譯問題。其中一個原因是西班牙文是代名詞脫落語言。在翻譯成英文的時候，要使用什麼性別的代名詞就特別困難。例如，Londa Schiebinger曾在2011年3月接受西班牙報紙專訪。這篇訪問文章的英文翻譯就透漏出這些困難的各種徵兆-參見以下表格。

即使許多線索提示了文本裡面正確的性別，這些自動翻譯仍使用了錯誤的代名詞。例如：

  • "Londa"在英文裡是女性姓名，而且有列在線上人名表裡。

  • 西班牙原文裡包含了性別屈折詞，例如"教授" （profesora, 陰性詞）與指明"Londa"為女性的描述詞"mujer" （女性）。

人類翻譯者可以利用來自文本脈絡的線索，明白下面的西班牙文文句：

  • "no le dice nada."

  • 照字面讀成：

  • 「沒有向他/她說任何事情」

  • 西班牙字"le"（「他/她」）意思一定是「她」，而非「他」。

目前的機器翻譯系統沒有利用任何來自文本脈絡的線索。

方法：分析社會性別

機器翻譯系統在翻譯實體的正確社會性別的時候會有困難。其原因在於，目前的三個基本問題需要使用到人類讀者所依賴的性別線索。在這些方面機器翻譯系統還沒有解決：

  1. 人類翻譯者知道好的翻譯要保持原文的原始意義。
  2. 人類讀者在文本提到人類和這個人類所代表的事情時可以辨認出來，如性別。甚至在文本裡未明確提及這些事物時，人類也有能力可以辨認出來。例如在翻譯代名詞脫落語言中的無代名詞的動詞到英文這類的語言時，需要把它翻譯為有代名詞的動詞。人類翻譯者能夠瞭解這句話：
    • "'Me encanta el conocimiento,' dice."
    • 按照字面讀成：
    • 「『我喜歡知識』，說」
    • 指涉到表述了某件事的個人，所以應該翻譯成：
    • 「『我喜歡知識』，她說」。
  3. 人類讀者依賴鄰近語句中交互指涉的名詞與代名詞所提供的資訊來理解語句。例如在第一句中所提到的"Londa"是這個專訪的受訪者一事，可讓人類讀者明白"suss trabajos" 或「她的/他的作品」指涉Londa的作品，因此所翻譯的代名詞須與Londa有相同的性別，並且應為「她的」，而非「他的」。人類讀者了解文本具有此類的一致性，不會在不同的句子裡隨機從這個人跳至那個人。人類翻譯者能理解所翻譯的來源語言中的交互指涉且在目標語言上產生相同的交互指涉。

目前的機器翻譯系統無法處理以下的三件事：

  1. 我們目前的系統所挑出的譯文，所根據的不是因為這個譯文跟原文有相同的意義，而是因為這個譯文使用到文句是人類翻譯者最可能會使用的字詞或語句。這些翻譯的規定雖然相似，卻不完全相同。
  2. 我們目前的系統不了解句中所指涉的人具有社會性別。這些系統完全不表示社會性別。
  3. 我們目前的系統並無計算交互指涉。目前系統使用文本脈絡的能力相當有限。翻譯的方式是用一次一句的形式進行，因此完全無法使用前句的訊息（像是所提及的"Londa"）來協助隨後語句的翻譯。

我們相信我們現在已經可以解決這些問題 （參見以下論述的性別化創新2）。目前的機器翻譯系統所預設的代名詞是那些在所受訓練的文本語料庫中經常出現的代名詞。這些預設會很強勢——見下圖。

Google translate masculine for English they
機器翻譯系統在兩類獨立的文本語料庫中訓練。一個是"平行語料庫"，包含了用來源語言記載的文本以及所對應的目標語言的翻譯。另一個是大型單語語料庫，語料庫裡的語言是用來建模要翻譯的目標語言的語法。這兩類語料庫都可能產生代名詞性別錯誤。一個有關大型英文單語語料庫的研究指出，Google Books語料顯示陽性代名詞在英文的頻率顯著比陰性代名詞多，雖然這個比例隨著時間而減低-參見下引圖表。這樣的偏差也許是導致上述專訪的翻譯中出現使用陽性代名詞來指涉女性受訪者的原因。 ratio of Masculine to Feminine Pronouns in U.S. Books, 1900 to 2008

現在很多主要的公司與組織偏好或要求使用中立語言（Rose, 2010）。英文中"she or he"常用來指稱生理性別未知的人。通常使用複數人稱來重述句子可解決人稱參照的問題（參見：重新思考語言與視覺表徵）。因此，用「他（he）」作為通則的翻譯演算法已經跟現代代名詞的使用習慣脫節。

未能考量當前語言慣習的機器翻譯也造成了加劇性別不平等的風險。當翻譯程式的預設為「他說」時，網路上男性代名詞的出現便會增加。這可能會導致上圖所示的語言之正向平等趨勢產生長期、意料之外的反轉結果。

 

性別化創新 2：檢測實體指涉的社會性別以改善翻譯演算法

我們建議發展一個可辨認指涉人物的性別因而產生正確代名詞翻譯的演算法。這個演算法依據交互指涉解析（Ng et al., 2002; Zhou et al., 2004）；即決定文本所提及的姓名、名詞片語或文本中所提及的代名詞指涉到實際世界的哪個人物或實體。此任務大致以三階段進行：

  1. 找出所有本文提及的實體（姓名、代名詞、名詞）
  2. 決定每一個所提及實體的可能生命性 （人類或非生命）、性別 （陽性或陰性）、及數量（單數或複數）。
  3. 使用依據全部文本結構及各個語句的文法架構，以及每個實體的潛在生命性、社會性別、及數量的機率演算法來組合所有可能交互指涉的提及實體。

每一階段都使用複雜的機率資訊，包含列舉人物名稱的大型資料庫，或對姓名或常見名詞賦予可能的社會性別（Bergsma et al., 2005, 2009; U.S. Social Security Administration 2012; Vogel, 2012）；以及標誌所有姓名，和他們的性別與生命性及文本中交互指涉關係的大型標記資料集（Hovy et al., 2006; Pradhan et al., 2011）。現也有量測代名詞質量的標準演算法（Byron, 2001），與一般交互指涉系統（Pradhan et al., 2011）。

• 我們必須針對英文、以及所有我們正在翻譯的來源語言與目標語言進行交互指涉。現在已經有執行良好的英文以及其他語言的交互指涉演算法（中文與阿拉伯文等等）。這些演算法的表現（Fernandes et al., 2012; Chen et al., 2012; Lee et al., 2013）雖然不是最好，可是已經足夠用來改善現代機器翻譯演算法的社會性別指派。

機器翻譯的所根據的交互指涉解析還需要解決一個翻譯子問題，即從代名詞脫落語言（如西班牙文或中文）翻譯至代名詞需求語言（如英文）時，檢測何時須插入代名詞。這項任務也稱為“零代名詞檢測”。而有關計算的文獻正提出成功檢測零代名詞的方法（Zhao et al., 2007; Kong et al., 2010; Iida et al., 2011）。下一個步驟就是將零代名詞檢測演算法與最先進的交互指涉與機器翻譯系統整合。

這個演算法還需要機器翻譯系統能夠將來自當前處理語句的其他前後句的訊息併入考慮。最近的「文檔層級語言建模」可協助跨語句語言脈絡的建模（Momtazi et al., 2010）。最新的「文檔級解碼」演算法已經讓這類遠距資訊整合至翻譯演算法本身成為可能（Hardmeier et al., 2012）。

最後，這個演算法需要改變翻譯最佳化的方法，來結合有關語句意義的資訊，或至少結合有關成功辨認實體、交互指涉、與一致性的資訊。

許多額外的挑戰當然會出現，而且我們所提供的任何解決這些子問題的方案也都有可能會失敗，所以需要有其他的方向。關鍵的見解是，解決機器翻譯中性別偏差的問題，需要明確檢測人物的社會性別，並使用交互指涉資訊來進行翻譯。

方法：重新思考研究優先次序與結果

這一類演算法還可以增進機器翻譯在翻譯富含人物角色的文類時的表現潛力（例如小說），這是目前的翻譯系統由於無法成功的針對一致性與交互指涉來創模，而無法達成目的的部份（Voigt et al., 2012）。

見總名詞解釋

 

性別化創新3：性別多元的翻譯

Google翻譯試圖透過為一些中性的字詞同時提供陰性與陽性的翻譯，藉此推廣公平性。例如，針對土耳其語裡頭性別中性的句子「o bir doktor」，Google翻譯現在會顯示「她是醫師」與「他是醫師」（而非單純的「他是醫師」）（Kuczmarski, 2018）。

更進一步的包容性解決方式可能包括了非二元性別的翻譯。不將自己分類為女性或男性的人可能會使用英語中的「they/them」或是瑞典語中的「hen」。「Hen」是一個作為替代性別特定的「hon（她）」與「han（他）」的中性代名詞。

性別化創新4：將社會性別分析融入工程課程中

更深層的解決方法是將性別意識融入至電腦科學課程中，以期工程師將來不會犯這類的錯誤（請見將倫理融入CS課程中之影片，Grosz et al., 2019）。工程學院在任何以人類為本的領域之課程當中，納入與社會性別分析相關的基本資訊是很重要的。如果從史丹佛大學畢業的工程師了解社會性別分析的基礎知識，他們便不會毫無意識地開發出以男性代名詞作為預設的翻譯程式。設計從一開始就應該具有性別包容性，這樣公司就不必為了被排除的性別進行技術修正，無論是女性、男性或是多元性別者。

許多工程學院，特別是電腦科學系已經重新設計了課程表，以吸引更多的女性投入該領域。 那的確很重要。但是，我們同時也需要針對教授電腦科學和工程專業學生細緻的生理性別與社會性別分析方法進行課程的重整。

結論

結合每一個方法到現代機器翻譯系統頗具挑戰性，而且可能需要新的演算法、新的理解、及新的工具。明確了解文本中何時提及人物、及使用豐富的文本脈絡資訊以了解這些人物的更多資訊（包含他們的社會性別）的系統，具有改善可讀性與機器翻譯品質的潛力。

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參考資料

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Zhou, G., & Su, J. (2004). A High-Performance Coreference Resolution System using a Constraint-based Multi-Agent Strategy. Proceedings of the 20th International Conference on Computational Linguistics, Stroudsburg, Pennsylvania. 

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幾年前我在馬德里接受幾家西班牙報紙的訪問。回家後，我用Google Translate來翻譯這篇訪談。我對於翻譯中以「他」來指稱我的事感到震驚。"Londa Schiebinger," 「他」說、「他」寫、「他」想。Google Translate以及在歐洲相對應的系統SYSTRAN都有男性預設。

像Google這樣「酷」的公司怎麼會犯這麼基本的錯誤？

Google Translate以陽性代名詞為預設是因為在網路上「他說」比「她說」更常出現。有趣的地方在這裡（參見以下圖示）：

ratio of Masculine to Feminine Pronouns in U.S. Books, 1900 to 2008

從NGram （Google另一產品）可以知道，陽性代名詞與陰性代名詞的比例從1960年代的4:1劇烈下跌到2000年的2:1。這個正好跟女性運動和大量政府資金的贊助女性參與科學研究等等事情相並行。Google由於一個翻譯演算法而抹除了四十年的語言革新，雖然他們並非有意如此。這是來自無意識的社會性別偏見。

性別化創新：

修正方法？性別化創新計畫於2012年七月舉辦了一場研討會。我們邀請了兩位自然語言處理專家，一位來自史丹佛 （Stanford），一位來自Google。他們聆聽了大約20分鐘後即明瞭問題所在。他們說：「我們可以修正這個問題。」 修正問題是很棒的，但不斷為女性改造並不是最好的進步途徑。事實證明，這是一個尚未解決的難題。為了避免將來出現這類問題，電腦科學家打從開始就具有性別意識是非常重要的。

重要的是，目前機器翻譯中的陽性預設可能會產生意料之外、長遠的後果。當翻譯程序預設為「他說」時，網路上出現的陽性代名詞就會增加（這將扭轉上圖所描繪語言平等的正面趨勢）。我們可能正在無意間建設一個強化性別不平等的未來。

一個更深層的解決辦法是將性別研究納入工程課程，這樣工程師未來就不會犯下這種錯誤。