Sprachraster

Language Grid (言語グリッド, Gengo Guriddo ) ist eine mehrsprachige Online-Serviceplattform, die Sprachressourcen wie Wörterbücher, zweisprachige Korpora und maschinelle Übersetzungssysteme über Webservice-Technologien integriert. Sie wurde in Japan als Forschungsinitiative zur Erleichterung des Austauschs und der Zusammenstellung von Sprachdiensten entwickelt ^{[ 1 ] [ 2 ]} . Ursprünglich als experimentelle Infrastruktur am National Institute of Information and Communications Technology (NICT) und der Universität Kyoto gestartet , hat sie sich nach über zehn Jahren Betrieb zu einem internationalen experimentellen Netzwerk mit Beteiligung von Organisationen aus über 24 Ländern entwickelt. Die Serversoftware wurde als Open Source veröffentlicht .

Die Plattform wurde in mehreren Projekten des öffentlichen Sektors eingesetzt, darunter Unterstützungssysteme für ausländische Patienten in medizinischen Einrichtungen und ein mehrsprachiges landwirtschaftliches Unterstützungsprogramm, bekannt als YMC-Modell, im ländlichen Vietnam ^{[ 2 ] [ 3 ]} . Im Jahr 2017 wurde die Managementeinheit von der Universität Kyoto an die gemeinnützige Organisation Language Grid Association übertragen ^{[ 4 ]} .

Anstoß für das Language Grid war das 2001 durchgeführte „Intercultural Collaboration Experiment (ICE)“. In diesem Experiment entwickelten Universitäten in Japan, China, Südkorea und Malaysia gemeinsam Software mithilfe maschineller Übersetzung . Die Gespräche wurden jedoch häufig unterbrochen, da die bestehenden Übersetzungsprogramme Fachbegriffe ( Jargon ) nicht verarbeiten konnten. Die Herausforderung bestand darin, dass die Nutzer keine Möglichkeit hatten, ihre Umgebung durch die Kombination von Wörterbüchern und Übersetzungsprogrammen, die für ihre jeweiligen Gemeinschaften geeignet waren, individuell anzupassen.

Aufbauend auf diesen Erfahrungen wurde 2006 das Language Grid-Projekt unter dem Motto „Von Sprachressourcen zu Sprachdiensten“ ins Leben gerufen. Um die Zugänglichkeit und Benutzerfreundlichkeit von Sprachressourcen zu verbessern, wurde ein serviceorientierter Ansatz ( SOA ) vorgeschlagen, bei dem Ressourcen als Webdienste im Internet bereitgestellt werden . Durch die Einbettung von Sprachressourcen in „atomare Dienste“ können diese zu neuen „Kompositdiensten“ kombiniert werden. Dies ermöglicht es Nutzern, individuelle mehrsprachige Umgebungen zu konfigurieren. Der experimentelle Betrieb begann 2007, und die Serversoftware ist seit April 2010 als Open Source verfügbar .

Das Language Grid zielte darauf ab, die Benutzerfreundlichkeit von Sprachressourcen zu verbessern und gleichzeitig Risiken im Zusammenhang mit Urheberrechten bei der Offenlegung von Sprachressourcen zu minimieren. Indem Ressourcen als Dienste angeboten werden, können Anbieter ihre Urheberrechte selbst kontrollieren. Das Language Grid definiert die Stakeholder, ihre Rollen und die zwischen ihnen geltenden sozialen Protokolle ^{[ 5 ]} . Nutzer des Language Grid nehmen eine oder mehrere der folgenden drei Rollen ein:

• Dienstanbieter stellen Sprachressourcen im Language Grid als Webdienste bereit. Diese werden als atomare Dienste bezeichnet. Bei der Registrierung eines Dienstes legen sie Zugriffskontrollrichtlinien wie Verfügbarkeit und Nutzungshäufigkeit fest. Dienstanbieter können auch Workflows zur Kombination atomarer Dienste bereitstellen. Diese werden als zusammengesetzte Dienste bezeichnet. Die oben genannten atomaren Dienste und zusammengesetzten Dienste werden zusammenfassend als Sprachdienste bezeichnet.

• Dienstnutzer verwenden Sprachressourcen durch den Aufruf atomarer Dienste. Wenn ein Dienstnutzer einen zusammengesetzten Webdienst aufruft, wird die Aufrufanfrage an eine Workflow-Engine gesendet , die dann einen Workflow ausführt, der einen oder mehrere atomare Sprachdienste kombiniert.

• Die Netzbetreiber verwalten und steuern das Sprachnetz (Dienstnetz) für Dienstanbieter und -nutzer. Für jedes Dienstnetz existiert ein Netzbetreiber.

Die Rollen der Akteure des Language Grid sind in der Absichtserklärung ^{[ 5 ]} explizit festgelegt . Für Dienstanbieter ist der Schutz der Rechte an geistigem Eigentum von höchster Bedeutung. Um dieser Anforderung gerecht zu werden, werden die Nutzungszwecke der Dienste in die folgenden drei Kategorien eingeteilt:

• Nutzung für gemeinnützige Zwecke : Der Sprachdienst wird für öffentliche oder gemeinnützige Zwecke genutzt.
• Nutzung zu Forschungszwecken : Der Sprachdienst wird mit dem Ziel der Weiterentwicklung eines Fachgebietes genutzt. Er ist nicht für kommerzielle Zwecke bestimmt.
• Gewerbliche Nutzung : Der Sprachdienst wird für kommerzielle Zwecke genutzt.

Die oben genannte Klassifizierung der Nutzungszwecke ist unabhängig von der Organisationsform, z. B. ob es sich um gewinnorientierte oder gemeinnützige Organisationen handelt. So werden beispielsweise Aktivitäten im Rahmen der sozialen Verantwortung von Unternehmen (CSR) als „gemeinnützige Nutzung“ eingestuft. Dies liegt daran, dass solche Aktivitäten häufig in Zusammenarbeit mit öffentlichen Einrichtungen oder gemeinnützigen Organisationen durchgeführt werden. Umgekehrt werden auch Aktivitäten öffentlicher Einrichtungen oder gemeinnütziger Organisationen als „gewinnorientierte Nutzung“ eingestuft, wenn sie auf kommerziellen Gewinn ausgerichtet sind.

Das Language Grid besteht aus vier Serviceschichten: der P2P-Grid-Schicht (P2P-Service-Grid-Schicht), der atomaren Serviceschicht, der zusammengesetzten Serviceschicht und der Anwendungssystemschicht ^{[ 2 ] [ 1 ]} . Die P2P-Grid-Schicht wird mithilfe von Open-Source-Serversoftware (Service Grid Server Software) erstellt.

Die Hauptkomponenten der Serversoftware sind der Service Supervisor und der Grid Composer ^{[ 3 ]} .

• Der Service-Supervisor ruft Sprachdienste gemäß den vom Dienstanbieter festgelegten Zugriffskontrollrichtlinien auf. Bevor ein Dienstnutzer einen Dienst in einem Container aufruft, prüft er, ob der Aufruf den Richtlinien des Anbieters entspricht.
• Grid Composer : Stellt Verbindungen zwischen Servicenetzen her, die in verschiedenen Regionen betrieben werden.

Die Serversoftware Language Grid wurde vom Language Grid-Projekt des National Institute of Information and Communications Technology (NICT) entwickelt. Die Entwicklung begann 2006 und ermöglichte über 20 mehrsprachige Übersetzungen. Sie wird seit April 2010 als Open-Source -Software weitergeführt ^{[ 6 ]} .

Das Language Grid wird über ein föderiertes Netzwerk regionaler Betriebszentren verwaltet. Das Kyoto Operation Center wurde im Dezember 2007 vom Institut für Sozialinformatik der Graduiertenschule für Informatik der Universität Kyoto gegründet , um die Plattform für gemeinnützige und Forschungszwecke zu betreiben ^{[ 7 ]} . Im Mai 2017 wurde die Leitung des Kyoto Operation Centers von der Universität Kyoto an die gemeinnützige Language Grid Association übertragen ^{[ 4 ]} . Laut einem Bericht aus dem Jahr 2018 beteiligten sich 183 Gruppen aus 24 Ländern und Regionen an dem Zentrum und stellten 226 Dienste im Rahmen des föderierten Betriebs zur Verfügung ^{[ 1 ]} .

Zur Erleichterung der internationalen Föderation wurden weitere regionale Operationszentren eingerichtet:

• Bangkok Operation Center : Gegründet im Januar 2011 vom National Electronics and Computer Technology Center (NECTEC) in Thailand.
• Jakarta Operation Center : Gegründet 2012 von der Universität von Indonesien .
• Operationszentrum Urumqi : Gegründet 2014 von der Universität Xinjiang in China.

Diese vier Operationszentren sind miteinander verbunden und ermöglichen so einen föderierten Betrieb zur gemeinsamen Nutzung von Sprachdiensten zwischen mehreren Service-Grids. Diese Bemühungen wurden als Mittel zur Erleichterung der Kommunikation im Web beschrieben ^{[ 8 ]} .

Die Forschung zur Entwicklung und Anwendung des Language Grid erstreckt sich über mehrere Bereiche, darunter künstliche Intelligenz , Dienstleistungsrechnen und Mensch-Computer-Interaktion (HCI).

Seit 2006 wird die Forschung für das Language Grid vom National Institute of Information and Communications Technology (NICT), der Japan Society for the Promotion of Science (JSPS), dem Research Institute of Science and Technology for Society (RISTEX) der Japan Science and Technology Agency (JST) und dem Strategic Information and Communications R&D Promotion Programme (SCOPE) des Ministeriums für Innere Angelegenheiten und Kommunikation finanziert .

Im November 2015 begannen die gemeinsame Forschung des Language Grid, der European Language Resources Association (ELRA) und des Linguistic Data Consortium (LDC) über die Föderation von Sprachdienstplattformen .

Das Language Grid hat Einfluss auf die akademische Forschung und gesellschaftliche Aktivitäten. Diese Erweiterungen und Implementierungen werden unabhängig voneinander von verschiedenen Forschungsgruppen und Organisationen durchgeführt.

Die Designphilosophie des Language Grid hat weitere akademische Forschungen angeregt, was zur Entwicklung neuer Frameworks durch unabhängige Forschungsgruppen geführt hat.

Im Open Multilingual Wordnet- Projekt, einem mehrsprachigen Wörterbuchnetzwerk, wird die Designphilosophie des Language Grid als Voraussetzung für die weite Verbreitung und Nutzbarkeit von Sprachressourcen angeführt. Dort heißt es, dass die Gewährleistung von „Zugänglichkeit“ durch offene Lizenzen und die Verbesserung der „Benutzerfreundlichkeit“ durch standardisierte Schnittstellen wesentlich für den Aufbau einer nachhaltigen Sprachinfrastruktur sind ^{[ 9 ]} .

Das von der National Science Foundation (NSF) geförderte „Language Application Grid (LAPPS Grid)“ in den USA nutzte die Serversoftware des Language Grid, um die Interoperabilität und Wiederverwendbarkeit von Werkzeugen zur Verarbeitung natürlicher Sprache (NLP) zu verbessern ^{[ 10 ]} . Ziel des LAPPS Grid war es, eine Umgebung zu schaffen, in der Forschende komplexe Sprachanalyse-Pipelines einfach konfigurieren und ausführen können, indem sie verteilte NLP-Werkzeuge und -Daten auf einer gemeinsamen Plattform integrieren.

In Europa wurde das Projekt „European Language Grid (ELG)“ (2019–2022) umgesetzt, das eine gemeinsame Designphilosophie mit den Vorgängerprojekten teilt ^{[ 11 ]} . Das ELG übernahm den vom Language Grid befürworteten serviceorientierten Ansatz, wie z. B. die Gewährleistung der Interoperabilität durch standardisierte APIs und den Aufbau einer skalierbaren Infrastruktur.

Das Language Grid wird von verschiedenen Drittorganisationen und lokalen Gemeinschaften für diverse soziale Aktivitäten genutzt. Diese Implementierungen werden unabhängig vom Language-Grid-Kernprojekt verwaltet. Zur Unterstützung dieser Aktivitäten wurde 2017 die NPO Language Grid Association ^{[ 4 ]} von Universitäten, Unternehmen und gemeinnützigen Organisationen gegründet.

Wenn ausländische Touristen in Japan erkranken, erhalten sie aufgrund mangelnder Kommunikation mit japanischen Ärzten möglicherweise keine angemessene Behandlung. Daher wurde von der Universität Wakayama und dem gemeinnützigen Kyoto Multicultural Center gemeinsam ein mehrsprachiges System zur Unterstützung der medizinischen Kommunikation entwickelt ^{[ 12 ] [ 13 ]} .

Diese gemeinnützige Organisation entsandte jährlich rund 1.700 Mal ehrenamtliche Dolmetscher an angeschlossene Krankenhäuser. Das mehrsprachige medizinische Kommunikationssystem unterstützte die Kommunikation zwischen ausländischen ambulanten Patienten und dem medizinischen Personal an den Krankenhausrezeptionen. Das medizinische Personal nutzte dieses System, um ambulante Patienten nach ihren Symptomen zu fragen und ihnen Informationen zu den verschiedenen Krankenhausbereichen zu geben.

Von 2011 bis 2014 wurde in Zusammenarbeit mit der gemeinnützigen Organisation Pangaea ^{[ 14 ]} und Universitäten in Japan und Vietnam ein Projekt zur Unterstützung des Reisanbaus in der Provinz Vĩnh Long im Mekong-Delta durchgeführt . Ziel des Projekts war es, die Reisproduktivität zu steigern und den Pestizideinsatz mithilfe des Language Grid zu reduzieren.

Da es für japanische Agrarexperten schwierig war, die Standorte regelmäßig zu besuchen, erfolgte die Beratung mithilfe des Sprachrasters. Es gab jedoch Herausforderungen wie die niedrige Alphabetisierungsrate im Zielgebiet und die mangelnde Computerkenntnisse der Landwirte. Um diese zu bewältigen, wurde das Modell der „Jugendvermittelten Kommunikation (YMC)“ entwickelt. In diesem Modell fungierten Kinder mit IT-Kenntnissen als Vermittler zwischen Agrarexperten und Landwirten (ihren Eltern) und halfen so, sprachliche, wissensbasierte und kulturelle Unterschiede zu überbrücken. Reichte die Genauigkeit der maschinellen Übersetzung nicht aus, korrigierten ehrenamtliche Helfer, sogenannte „Brückenbauer“ (hauptsächlich Agrarstudenten), die Übersetzungen online.

Das YMC-Modell erregte die Aufmerksamkeit lokaler Bildungs- und Landwirtschaftsbehörden, und seine Ergebnisse wurden vom Bildungs- und Ausbildungsministerium von Ho-Chi-Minh-Stadt bekannt gegeben ^{[ 15 ]} . Darüber hinaus wurde diese Initiative in wichtigen vietnamesischen Medien vorgestellt, die darüber berichteten, wie Kinder die Landwirtschaft durch Technologie unterstützen ^{[ 16 ] [ 17 ]} .

Über die technische Entwicklung hinaus fungiert das Language Grid als soziale Infrastruktur (soziale Maschine), die multikulturelles Zusammenleben und internationalen Austausch unterstützt. In Anerkennung seines Beitrags wurde es 2012 vom Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (IEICE) mit dem „Achievement Award“ ausgezeichnet ^{[ 18 ]} .

Das Projekt demonstrierte, dass sich mithilfe eines serviceorientierten Ansatzes maßgeschneiderte Übersetzungsumgebungen schaffen lassen. Die praktische Umsetzung, beispielsweise im Rahmen des Agrarförderungsprojekts in Vietnam, zeigte jedoch, dass menschliches Eingreifen weiterhin notwendig ist, um eine ausreichende Übersetzungsqualität in Fachgebieten zu gewährleisten.

Mit dem Aufkommen großer Sprachmodelle (LLMs) werden die technischen Beschränkungen in Bezug auf Kontext, Kultur und gesunden Menschenverstand – die sich durch die einfache Kombination traditioneller Sprachdienstleistungen nur schwer bewältigen ließen – neu bewertet. Folglich hat sich der Schwerpunkt des Projekts auf die Forschung an „Übersetzungsagenten“ verlagert, die diese neuen Fähigkeiten im Rahmen kollaborativer Sprachdienstleistungen nutzen können ^{[ 19 ]} .

• Language Grid Portal Site