A Uniform Approach to Analogies, Synonyms, Antonyms, and Associations

Recognizing analogies, synonyms, antonyms, and associations appear to be four distinct tasks, requiring distinct NLP algorithms. In the past, the four tasks have been treated independently, using a wide variety of algorithms. These four semantic classes, however, are a tiny sample of the full range of semantic phenomena, and we cannot afford to create ad hoc algorithms for each semantic phenomenon; we need to seek a unified approach. We propose to subsume a broad range of phenomena under analogies. To limit the scope of this paper, we restrict our attention to the subsumption of synonyms, antonyms, and associations. We introduce a supervised corpus-based machine learning algorithm for classifying analogous word pairs, and we show that it can solve multiple-choice SAT analogy questions, TOEFL synonym questions, ESL synonym-antonym questions, and similar-associated-both questions from cognitive psychology.La reconnaissance des analogies, celle des synonymes, celle des antonymes et celle des associations semblent constituer quatre t\ue2ches distinctes n\ue9cessitant chacune un algorithme de traitement des langues naturelles. On a d\ue9j\ue0 trait\ue9 ind\ue9pendamment ces quatre t\ue2ches \ue0 l'aide d'une grande vari\ue9t\ue9 d'algorithmes. Or, ces quatre classes s\ue9mantiques ne forment qu'un minuscule \ue9chantillon de l'ensemble de tous les ph\ue9nom\ue8nes s\ue9mantiques pour lesquels il serait trop on\ue9reux de cr\ue9er pour chacun un algorithme ad hoc. Une approche unifi\ue9e est ainsi n\ue9cessaire. C'est pourquoi nous proposons de subsumer une vaste gamme de ph\ue9nom\ue8nes sous la classe des analogies. Pour restreindre la port\ue9e de cet article, nous nous limiterons \ue0 la seule subsomption des synonymes, antonymes et associations. Nous pr\ue9sentons un algorithme d'apprentissage automatique dirig\ue9, bas\ue9 sur un corpus de paires de mots analogues classifi\ue9es et nous montrons qu'il peut r\ue9soudre des questions \ue0 choix multiples sur les analogies des tests am\ue9ricains sur le raisonnement SAT, des questions sur les synonymes des examens TOEFL d'anglais langue \ue9trang\ue8re, des questions sur les synonymes et les antonymes tir\ue9es des examens d'anglais langue seconde et des questions sur les analogies et les similitudes des tests de psychologie cognitive.NRC publication: Ye