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大規模データ時代に求められる自然言語処理 -言語情報から世界を捉える- @東北大学産学連携講義...

Yuya Unno
January 15, 2015

大規模データ時代に求められる自然言語処理 -言語情報から世界を捉える- @東北大学産学連携講義:先端技術の基礎と実践

Yuya Unno

January 15, 2015
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  1. ÃƮȠœ8–äČdŪpwzy ÕȡňǢƳć - ňǢťŁHwĿł}ˤFy - Ķî1ʧʽ ƁƚÆÒ* ! ** '!*+,*-,-*

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  2. ÆÒˇȆ * ! ** '!*+,*-,-* '  !  ĩò: 2006Ä3Ö

    !  ÚĦ: ÙěŅƉěƎÇʃ !  ɃÍüij: ċ40È !  ²™ºÁ: ėŏʂeƻǫ}ėɫDZ`āĈăUy
  3. Əɺc…Á‘ €3DzȒÓIơEǼǦ !  TopCoder’s Red Coder : 3È !  ICPCĿłÃÆËÚ:

    7È !  ICFPÁ›’Ə÷Ó !  ɘɞª¿‘„Š: 5È !  Publications: ACL, SIGKDD, NAACL, ALENEX, SODA, FOCS, STOC, DCC, SDM, ICDM, SPIRE, ESA, ICPR, MLJ, JMLR, NIPS, ECML/PKDD, Bioinformatics, Nucleic Acids Research !  Ex. SONY, IBM Research, Yahoo! Japan, Sun, Accenture, Microsoft, mixi, FAST Search&Transfer, TOPPAN Printing, NOMURA Security, GREE, KUMON, Google interns
  4. ÕʇˇȆ Ķîʧʽ !  -2008 ÙÃťŁćŨȾƣ !  ÕȡňǢƳć !  2008-2011 Âǀ‚3¦83…³:Ɓ;ÙěŞˉDz

    !  ›ˆ’±‚ Á‹2ÕȡňǢƳćeDzȒýÜ !  2011- :Ɓ;ª¼¨8ž‚Á¨»’»Š˜¶8 !  ÕȡňǢƳć2ťŁŘʹ2Ĕˑďɢ2›ˆ’±‚ Á‹cb eDzȒýÜ !  DzȒýÜȶşŢ2ÁŽ½›Á‹ NLPǀØeÆƙàŬüÎ:2014-; f
  5. ÕȡňǢœ8–}ĕxʢLĢľ !  ŒȎă !  Ȏ7cœ8–ɠ !  ŒňǢ !  ƃJňǽ3ĸSňǽ3¡™’»Á‹ ! 

    ÃƮȠă !  ‚Á–8¡™2WWWeÜȁ !  ¡™ ¸8’2ʔŲʆsBlog !  SNScbe‡‘¸€½c›ˆ’œ8–eɵÜ bb
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    !  ēɎÔŁž !  8½”Á–8ieĢDÔ|WeƃJNJPS !  ¼8½}ɘȡdǂKYD bd ƾÌRz_DcD ťŁɠ
  7. EC  !  ǙƒŘʹ !  ȵǮc˅xŜnŘʹIƢĜce`2ȉÕdůxPo PaIŒD !  íSDǙƒ×ɈeËī:¾‰Á’\_cd333; ! 

    ǙƒťŁeţʴ !  ǙƒǝøHw2Ž‚“sɛǜcbeťŁ}ĕxYD !  Ž‚“dq2Ÿ˗2ê˗2ÎR2cbȎ7 !  ʫǧ˝ʀeţʴ !  <Peƹƒ}ǧ\_DyÈfPzqǧ\_DmU= ‡’–±‚“eƢ Ĝĥ
  8. Ɖʙ3ƞɡ  !  ˄zeɡRzcDƞɡŘʹ !  ñąƉƃqUj_Ċjye`2ǹvxq˄zIcD PaIŪpwzy !  ːǰIˀYˆ8À8ž2ƉƃqÜÛSYD ! 

    ʶÃUKyƬƉŘʹ !  ťŁeƵõ’IöI\YYpdƬƉeijIɵÜ !  ƃHzYêźeţʴs2ʲÓeǿȗôeţʴcbq Ūpwzy ʶÃcƉƃaÞD ƀīƱ
  9. űž !  ¹88eʋĥ×ʴ !  ª¿¨8½sʫǧ˝ʀHw2ĥƑ2Äɹ2ƪȚ2ˌȫ2Ňɂ Ǐħ2˧ȅcbI×ʴ`Jy !  CyƹƒIbevEcÈdƒŒ_Dy2ģz_DyaD\Y ±8Œ›Á‹×ʴieļĈ ! 

    űže’›³aɚĉdƾÔRzy:ȃ4Google; !  ĹġÓǓį &„
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  10. Ìň`ňǢƳćaň\_qɐĈãúfȎ7 !  ÍȚdv\_ɜcyĜŪ !  ŘË˄zIcDPaIŋĜcÚÔa2çǡDIƩcDPaIŋ ĜcÚÔ !  H\[xSYƉƃHw2ȤxƃJeƉƃm` !  ťŁ}Û]Ny2ǑćUy2ėɐăUy33

    !  1]eƻǫZN`fţóScDPaqŒD !  Řʹ2ɈˀƉƃ2ťŁ˘Ë2etc. !  ƴǚă2UI2äȶʄţʴ2ƾō×ʴcbɜcyƻǫaeʼnnÔ |WIƢĜcÚÔqCy bi
  11. ňǢĂɠeÃƮȠ (1/2) !  SNS !  Twitter : 2.3Ō active user

    *1 !  Facebook : 11.9Ō active user *2 !  LINE : 2.0Ōuser*3 !  ƬƉ !  Peer reviewed Journal ` 135ĝ article / Ä*4 !  ÄƱ 4910%eŖĻ, 15Ä`2ɴd !  conference proceedings cbfɤdÞDŖĻƱ bj *1 http://weekly.ascii.jp/elem/000/000/084/84331/ *2 http://www.prnewswire.com/news-releases/facebook-reports-third- quarter-2013-results-229923821.html *3 http://en.lineblog.naver.jp/archives/30767259.html *4 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2909426/
  12. ňǢĂɠeÃƮȠ (2/2) !  ȮǥŇUwĉ_eťŁdʦzyPafʒǭ !  ñąUyǻǴqƷȐdȺÃS_Dy !  SNS, Ŕ둶8Ÿ½cbťŁÜįƂôfƷɕdŖFY I2ÈeƳćƂôfƷɕdŖFcDe`€’š8½

    IƢɽ !  ÃǷeťŁHwƢĜcťŁen}ơpy !  ťŁ¨½–¼Á‹š8½ !  ťŁĜċš8½ !  SNS}ÉŤdťŁf¼€½–‚³`ÜÝUy !  ǔçijƸ9ĝ, PzweŝƆdſư`JyH ca
  13. ťŁ¨½–¼Á‹ !  €ž®™ŠŘʹ4Š…¼IĐé2âǛƉƃIɭé !  Googlecbeƒ„©ŘʹcbD|tyʕõeŘʹ !  ťŁ¨½–¼Á‹4Š…¼Iɭé2âǛƉƃIĐé !  ūÄeˆ¸¾8ºÁ€ª¼IPzweƻǫdū^D_Dy 

      & pull"  %    push" ƉƃIĐé : ¸8’2 twitter; ťŁ¨½–¼Á‹ ˆ¸¾8ºÁ€ª¼ ƉƃIɭé:ƒ„© ­8‘2ǙƒťŁ; €ž®™ŠŘʹ :ƒ„©ŘʹcbÌɱe ŘʹeːǰfPz;
  14. œ8–eƨămap !  ɐưǻǴeŖÃaœ8–eŒȎă !  ÕȡňǢeœ8–fCwty¦‘¡’ǻǴ`ļĈRz_Dy !  CwtyǻǴ`2Pzweœ8–×ʴe 8“fÞm\_Dy !  âǛǻǴQadœ8–eǡDencwV2ĜŪĺƛsƢĜcƻ

    ǫqmy`ɜcy !  œ8–eÃƮȠăa¨½–¼Á‹ƻǫ !  ÃƮȠă2ŒȎăIƷȐdĮ~`D_2ÈçeƳćƂô}Ê ï\_J_Dy !  ťŁ}ĕˍÿƑUyțʼnnIƢĜaRz_Dy cf
  15. ’±8¨†ÁäČd©¾8ŠSYƻǫ:1/2; !  Ŏɾáô !  1970ÄČdf€‚œ€IC\YI2PCĵNdfʕɍ ScH\Y !  ȨɄŔĸeʕɍdÔ|W_ʕɍ !  Ʌǐáô

    !  Ʌǐáô•¨f2000ÄæådÌʺdÜķRzYI2 ŝƿˆ8¯8ž}ƖJȿFcH\Y !  aP{I2’±®HweɅǐŘʹsɅǐ‚Á–8 ¨„8’dc\_ǺýL db
  16. ’±8¨†ÁäČd©¾8ŠSYƻǫ:2/2; !  ťŁƗơƻǫ !  RSS¼8—8}fTp2ťŁƗơ€ª¼f2000ÄŻ æŴdfȢƥSY !  Ã7édʕɍUyvEdc\Yef]Dėū !  Ĕˑˢ˃:PzHw5;

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  17. ©¾8ŠSYƻǫfœ£‚’eƞʠ}ˤF_Dy !  Ŏɾáô !  ēÕƤcȨɄŔĸeáô‚Á–8¨„8’ !  Ʌǐáô !  ēÕƤcȨɄŔĸeáô‚Á–8¨„8’ ! 

    ÎDƉʸvx2ŘʹcbeɫDŠ…¼8eáô}Ž°8 !  ťŁƗơƻǫ !  ɥHDŘʹƧŢ}áôUyefǭSDYp2ÕĐ`ťŁ}Ɨơ S_ʥSD !  ýDYäçdļĈUyÑIŖF_2øƊcĀé}ņ\_ťŁ} ʝUPaIő\Y !  Ĕˑˢ˃ !  äç}HN_IJƊcˢ˃}Uyvx2ÂǎÝƇdGNyėǖLj eˢ˃IƢĜc8Á`eļĈ df
  18. ‚Á–8¨„8’aS_eÕȡňǢ !  £fÈçdťŁ}ȖFyŋĜcš8½ !  ”ÁŽ8eݜ8–fÈçdfʉpcD !  Ʌǐeɇȇœ8–f2ƉȊdGPS_ńp_ćţ`Jy !  ɬʛťŁemm`fŘʹqmmcwcD ! 

    ¥eȢƥUyLjxŋĜĥfƨ|wcD !  Èçae‚Á–8¨„8’aS_ƢĜĥIcLcyPafcD !  ɩd¥IʞȸRz_ÕĐăRz_DLǻǴ`f2£eŋ ĜûIöIyƴƂĥqCy dj
  19. œ£‚’eƨă3map !  œ£‚’eƨădÔ|W_ƻǫeŋĜûfƨ|y !  ’±8¨†ÁeËī`ǺýDYƻǫfƦðCy !  œ£‚’dÔ\Yª¿—ŠIƢĜ !  ˛7dµ¢àƣIsxaxUyĿłdƨăUy ! 

    ›ˆ’Hw2Ʌǐsɬʛ2”ÁŽ8eݜ8– !  Āéq2¥dvy×ʴHw2ĔˑdvyÕĐăIĀédcy Z{E !  ›ˆ’fÈçae‚Á–8¨„8’aS_eŋĜĥf ʍȡaS_ƨ|wcD ea
  20. ÕȡňǢƳćfģeƻǫ}dzáSsUD !  Ĕˑďɢ !  1993: ƾōéĔˑˢ˃ [Brown+93] !  1996: ėÅÁ¿§8ú

    [Berger+96] !  2001: ƧŢƔJƊƱÚ [Lafferty+01] !  ¬‚“ƾō !  2003: Latent Dirichlet Allocation [Blei+03] !  2006: Pitman-Yor language model [Teh06] !  ėɐă !  2006: ǑijDŽȇōƕú [Clarke+06][Riedel+06] !  2010: ʗâ×ţ [Koo+10][Rush+10] !  ȓɳďɢ !  2003: Neural language model [Bengio+03] !  2010: Recurrent Neural Network [Mikolov+10] !  2012: Skipgram Model (word2vec) [Mikolov+13] ed
  21. 1. ȓɳďɢIų7dÞɨû}ȁħ !  2011: ɅǐŦȧ`…»8ƱI30%Ż# 20%Ż !  2012: ƕʛƳćeÌɱřþŦȧ–’Š`…»8 ƱI26%

    # 16% !  Xeå22013: 11% # 2014: 6.7% eg http://image-net.org/challenges/LSVRC/2012/ilsvrc2012.pdf
  22. 2. ÊÍdvyĽĂ2ÈɛǒʎĖ !  2012/3: GoogleIHintonwDNNresearch}ǧƗ !  2012/4: BaiduIInstitute of Deep

    Learning}ĩò !  2012/8, 10: Yahoo!IIQ EnginesaLookFlow}ǧƗ !  2012/12: FacebookIAI LabĩòS2LeCunIĦÎd !  2014/1: GoogleIDeepMind}ǧƗ !  2014/5: Andrew NgIBaidui !  2014/8: IBMISyNAPSE˜™ª}Üđ eh ĚĜcȓɳďɢeDzȒÓeka~bIŠÍi
  23. ĶîeĚȳécȓɳďɢdâUyɿǛ !  ´œ€eĕxÊOãIUQD !  Ɲȟd©¾8Š’½8aň|zYƻǫdƺj_2´ œ€eĕxÊOãIɧɝédÃJD !  ɋưUyvEdʜȬŠÍeſưsęǤIÃJD !  ĕxÊOãdf˕ǪqȈmz_Dy

    !  īāédfʿȢe–’Š}ùm`aŵFwzcDk bÞɨûdţNY2aDEqeIŒD !  ĢľĩèXeqeIƨ|yĸaDEefƩcD !  q[{~2XPd˜¶¾Á‘Uy‹½8ªfCy ej
  24. ÕȡňǢƳćdGNyȓɳďɢfbEH5 !  ©¾8Š’½8ZaDEDzȒfmZƩcD !  ǏƉţʴsȰœ×ʴ`2Îʸ8 Á‹RzYɨ ûa<àȏû=eɨû}ȁħSY !  ėū2GoogleIĔˑˢ˃`Þɨû}ȁħSYeIĸ ľdc\Y

    !  ňǢƳć`fmZPzHw5:Ěȳ`U; !  ʌʭcƮɣeƢĜZ\YĠȫƳćcbe×î`Ƈʨ SXE !  ĢľeèƚăeǭSH\YǻǴ:ȃFgǢǍ˨˥ĥ ţDž;dâS_2íSDĢľeèƚăIËīSXE fa
  25. Neural Network Language Model (NNLM) [Bengio +03] !  N‹»³ňǢµœ½} NNă

    !  ąĭN-1ƉȊHw2ų eƉȊ}Ę_yƊƱµ œ½e ¸8»½¡™ }ǏʈUy fb
  26. Recurrent Neural Network Language Model (RNNLM) [Mikolov+10] !  t-1ƉȊʉ~ZaJe<ƽNj= }¬Š½ăS_2tƉȊĀ}

    Xe<ƽNj=HwĘ_y !  NNLM`fŸæNƉȊe¬Š½ Hwų}Ę__DY !  Ÿæm`eƉ˜ťŁIʟpŜ mz_Dy˚ɻĪ !  http://rnnlm.org fc ƉȊ2ɒǢ äʊ, eʣzɳ ʣzɳ ųeáô eŎɾ §8
  27. •¨ƒ„€eŋĜĥ !  libsvm, liblinear !  ŷɉƈxďɢ…Á‘Á !  JUMAN, Chasen, MeCab

    !  ȇNjɪţʴ…Á‘Á !  Moses (GIZA++) !  ƾōéĔˑˢ˃…Á‘Á !  Stanford CoreNLP !  ÕȡňǢƳćeʮ˟écš8½ˆ™ !  word2vec !  Skipgramµœ½ !  Theano, Caffe, cuda-convnet !  ȓɳďɢĵNe»‚©»¼sš8½ˆ™ !  ňǢƳćĵNȓɳďɢeš8½ImZcD fi
  28. Caffe (http://caffe.berkeleyvision.org/) !  ȓɳďɢe¨¾8³À8Š !  ¡™À8ŠeǏǯ}ũȞUyaďɢHw×Ɉm`āÏ S_Lzy !  ĚdƕʛƳć:Convolutional Neural

    Network;dƞă !  CPUµ8žaGPUµ8ž}ʬɒdƄxɟFwzy !  āŚdÉeāɦ}ŧwcL_q1Â`ƅFY fj Ĥôcš8½eËīIƢĜ
  29. Xappyf–‚²Á‹}ʅSYeH5 !  ťŁɠeŖà !  ÃǷe¡™ ¸8’2Blog2ũÑ !  TwittersFacebook}ƋpaSYSNSeʕɍ !  D]`qťŁ}ĕš`JyǼǦ

    !  ¡™À8ŠeĮă4ǎäȘĭ24G !  œ£‚’eĮă4’±8¨†Á2–©¾™ !  ťŁǑćeYpeƻǫ !  ÕȡňǢƳć2Ĕˑďɢ2ƾō2etc. !  GUIcbeš8½ʩ ge –‚²Á‹aƻǫI±™˜
  30. æŴemap !  œ8–fŒȎă2ÃƮȠă !  Ȏ7cÍȚ`ƇĈRzyaàädœ8–fŒȎă !  œ8–ǷqÃƮȠă2œ8–e¨½–¼Á‹Iˆ8 !  œ£‚’eƨădÔ|WYƻǫIƢĜ ! 

    PCHw’±®2ƒ„€»©½i2œ£‚’fƨăS_Dy !  ļĈ8Áeƨă}ĠȧUyaíSDƴƂĥIÛFy !  µ¢àƣIœƶUyĿłdƨăSvEaS_Dy !  ȓɳďɢeÇǻIÜʻUyefPzHw5 !  ňǢƳćdíSDƻǫIĽáRzyefD]qbGx !  PPm`ǠĀaęǤIơmyefƝȟ10ÄcD !  ňǢƳć`ÃJcħƆIËycwPzHw gf
  31. ĎʀGRwD 2008-2011 !  Âǀ‚3¦83…³ !  ɃÍüij: Ŀł40ĝÈ !  ƼƓ: R&D

    !  ȇNj: B2B !  ÍĨ: ›ˆ’±‚ Á ‹2ÕȡňǢƳć 2011-īƥ !  PFI !  ɃÍüij: 40È !  ƼƓ: R&D !  ȇNj: B2B !  ÍĨ: ›ˆ’±‚ Á ‹2ÕȡňǢƳć ÆÒƮȠĴģfŒLeĬ`ˀ_Dy
  32. ÌɱédDzȒƪ2¼Ž8˜¶8aDEa333 !  €‡œ²™Šȶ !  ÃďsDzȒĦeŏÝ2DzȒü !  ŠÍDzȒĦȶ !  ƫŠÍeDzȒýÜìǥeÒü ! 

    ÁŽ½–Áȶ !  AAŐDz !  CmxDzȒƪafň|cDI2ˁƃf¼Ž8˜¶8 IŒD ha ʰˠcDzȒ ÍĨ
  33. q\aɥHLnya333 !  ŮÍàÏ !  ʜȬeĜȔe¥€¼Á‹2čǸ !  ƬƉ2ʭ˂2•¨ƒ„€cbeĊı !  íƮ€‚œ€eʏË ! 

    ʜȬŠÍaeāŽāǵ !  Ǚƒăæeª¿–‚ªýÜs2Ǚƒieſɬ !  ďǫÜđs”²Ÿ8`âģ€§8½ he ǹ`qsy
  34. ŪpwzyíSD–‚ªeÈɛ !  ùq\_DyƻǫZN`fcL2ɯN_Dyƻǫ}˩ʥ dĕxŜ~`DLPaIŪpwzy I< v{\„ LnT}‚  T< X\~

    &oAoJuw l‚pkžv{ \„LnT }wl‚ π< R4{\ „LnT} wl‚ ȓ R ȣűR ‰š‘—š“< (Sz)qw\„
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  35. µ˜¬8ºÁ}ɶņUyYpdŨǩ}SvE !  qeIĐL !  ȯSD6 !  ȴȁaÌʷdsy !  ȯSD66 ! 

    ħƆIËyaſưIqwFy !  ȯSD666 ja ɖȯ}ƙƈ`JyȴÈaďjyÃďa DEĔÆ}ÃÑdSvE
  36. map !  DzȒƪfíSDqeÝnËUƪÍ !  ĆRcÆÒZaƻǫZN`fcL2ǹ`qsyƢĜ ICy !  Õ×Õǘeô`ĿeÉ}ƩSƨFyPaI`Jye IƻǫÓeȯSR ! 

    ďhĭNyµ˜¬8ºÁ}qaE !  ƻǫ}˖JĭNwzyHIƻǫÓda\_ÃÑ !  ˞Defn~cÌʷ2µ˜¬8ºÁ}Ą]Ype Ũǩ}SvE jb
  37. ƭŵƉʙ (1/4) !  [Brown+93] Peter F . Brown, Vincent J.

    Della Pietra, Stephen A. Della Pietra, Robert L. Mercer. The mathematics of statistical machine translation: parameter estimation. Computational Linguistics Vol. 19 (2), 1993. !  [Berger+96] Adam L. Berger, Vincent J. Della Pietra, Stephen A. Della Pietra. A Maximum Entropy Approach to Natural Language Processing. Computational Linguistics, Vol. 22 (1), 1996. !  [Lafferty+01] John Lafferty, Andrew McCallum, Fernando C. N. Pereira. Conditional Random Fields: Probabilistic Models for Segmenting and Labeling Sequence Data. ICML2001. jd
  38. ƭŵƉʙ (2/4) !  [Blei+03] David M. Blei, Andrew Y. Ng,

    Michael I. Jordan. Latent Dirichlet Allocation. JMLR Vol. 3, 2003. !  [Teh06] Yee Whye Teh. A Hierarchical Bayesian Language Model based on Pitman-Yor Processes. ACL 2006. !  [Clarke+06] James Clarke, Mirella Lapata. Constraint-Based Sentence Compression: An Integer Programming Approach. COLING/ACL 2006. !  [Riedel+06] Sebastian Riedel, James Clarke. Incremental Integer Linear Programming for Non-projective Dependency Parsing. COLING/ACL 2006. je
  39. ƭŵƉʙ (3/4) !  [Koo+10] Terry Koo, Alexander M. Rush, Michael

    Collins, Tommi Jaakkola, David Sontag. Dual Decomposition for Parsing with Non-Projective Head Automata. EMNLP 2010. !  [Rush+10] Alexander M. Rush, David Sontag, Michael Collins, Tommi Jaakkola. On Dual Decomposition and Linear Programming Relaxations for Natural Language Processing. EMNLP 2010. !  [Bengio+03] Yoshua Bengio, Réjean Ducharme, Pascal Vincent, Christian Jauvin. A Neural Probabilistic Language Model. JMLR, 2003. jf
  40. ƭŵƉʙ (4/4) !  [Mikolov+10] Tomas Mikolov, Martin Karafiat, Lukas Burget,

    Jan "Honza" Cernocky, Sanjeev Khudanpur. Recurrent neural network based language model. Interspeech, 2010. !  [Mikolov+13] Tomas Mikolov, Kai Chen, Greg Corrado, Jeffrey Dean. Efficient Estimation of Word Representations in Vector Space. CoRR, 2013. !  [Socher+12] Richard Socher, Brody Huval, Christopher D. Manning, Andrew Y. Ng. Semantic Compositionality through Recursive Matrix-Vector Spaces. EMNLP2012. !  [Kalchbrenner+14] Nal Kalchbrenner, Edward Grefenstette, Phil Blunsom. A Convolutional Neural Network for Modelling Sentences. ACL2014. jg