珠杰、李天瑞：藏文文本自動校對方法及系統(tǒng)設(shè)計

文本自動校對是一項復(fù)雜的自然語言處理過程，包括拼寫檢查、真詞錯誤檢查、語法檢查、自動糾錯等內(nèi)容，是自然語言處理的基礎(chǔ)工作。從目前的研究現(xiàn)狀來看，藏文自動校對方法的研究文獻(xiàn)還不多，如多杰卓瑪[1]以線性化的藏文音節(jié)為研究對象，提出利用三元模型的藏文音節(jié)的校對方法，該模型丟失了藏文縱向拼寫的特征，也沒有校對效果進(jìn)行實驗驗證。劉文香[2]提出藏文音節(jié)規(guī)則來校對藏文音節(jié)設(shè)想，但沒有具體的模型，也沒有相應(yīng)的校對算法。才讓卓瑪?shù)萚3]利用藏文音節(jié)規(guī)則和分詞方法，提出音節(jié)和詞語校對的方案，區(qū)分音節(jié)、詞語和句子校對 3 種不同的類型。這些文獻(xiàn)對藏文文本的自動校對進(jìn)行了初步討論，但沒有深入的研究藏文自動校對的特殊性，既沒有考慮錯誤的不同種類、藏文接續(xù)關(guān)系的特殊性，也沒有進(jìn)行比較充分的實驗驗證。本文首先分析藏文文本中 5 種可能出現(xiàn)的錯誤：藏文音節(jié)拼寫錯誤、梵音轉(zhuǎn)寫藏文詞語錯誤詞語錯誤、接續(xù)關(guān)系錯誤和語法錯誤，在此基礎(chǔ)上，針對前 4 種錯誤類型，提出不同的錯誤識別方法，并通過實驗驗證方法的有效性，再進(jìn)一步設(shè)計自動校對系統(tǒng)來驗證藏文自動校對框架的可行性。由于語法錯誤的復(fù)雜性，本文暫不進(jìn)行探討。

1 藏文文本自動校對系統(tǒng)

藏文文本自動校對系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，包括藏文音節(jié)拼寫檢查、梵音轉(zhuǎn)寫藏文檢查、藏文接續(xù)關(guān)系檢查、詞語校對、語法語義檢查等內(nèi)容，貫穿自然語言處理領(lǐng)域的字處理、詞法分析、句法分析、語義分析的內(nèi)容。下面從藏文文本錯誤類型、校對系統(tǒng)框架設(shè)計和系統(tǒng)實現(xiàn)思路等方面進(jìn)行描述。

1.1 藏文文本錯誤類型

英文文本校對中，常見的錯誤類型有非詞錯誤、真詞錯誤和句法語義錯誤。針對藏文的情況，本文定義了如下 5 種類型的錯誤。

定義 1  藏文音節(jié)拼寫錯誤是指不符合藏文字性組織規(guī)則的無效藏文音節(jié)。 例如“?????”寫成“????”,“?????”寫成“?????”等。這些錯誤可能是由于人為的輸入錯誤，或者正字法知識的缺陷，造成的拼寫錯誤。

定義 2  梵音轉(zhuǎn)寫藏文錯誤是指由音節(jié)點隔開的藏文字符串不符合梵音轉(zhuǎn)寫藏文文法規(guī)則的無效梵音轉(zhuǎn)寫藏文。例如“??????????????”寫成“???????????????”等。

定義 3  接續(xù)關(guān)系錯誤是指不符合藏文格助詞、不自由虛詞接續(xù)關(guān)系文法的連接錯誤。例如“????????????????”寫成“?????????????????”。

定義 4  詞語錯誤是指幾個正確的藏文音節(jié)搭配成詞語時， 該詞語不在藏文詞典集合中的無效藏文詞語。例如“?????????? ???????????????????”寫成“??????????? ?????????????????”等。一般出現(xiàn)在同音字代替正確字的場合，會導(dǎo)致意思的錯誤。

定義 5  語法語義錯誤是指不符合藏文語法結(jié)構(gòu)規(guī)律或客觀事理的句子錯誤，包含語法錯誤和邏輯錯誤。例如“???????????”寫成“????????????”時態(tài)錯誤等。

根據(jù)上述的錯誤類型，本文從藏文音節(jié)拼寫檢查、梵音轉(zhuǎn)寫藏文錯誤檢查、接續(xù)關(guān)系檢查和藏文詞語錯誤檢查 4 部分進(jìn)行探討，設(shè)計相應(yīng)的藏文文本自動校對系統(tǒng)。

1.2 系統(tǒng)框架

藏文文本自動校對系統(tǒng)框架包含音節(jié)的拼寫檢查、梵音轉(zhuǎn)寫藏文檢查、接續(xù)關(guān)系檢查、藏文詞語校對、語法語義檢查等內(nèi)容。由于詞語的錯誤、梵音轉(zhuǎn)寫藏文的錯誤和接續(xù)關(guān)系的錯誤會導(dǎo)致語法語義錯誤，所以語法語義錯誤處于系統(tǒng)框架的底部，并與詞語錯誤、梵音轉(zhuǎn)寫藏文錯誤、接續(xù)關(guān)系錯誤進(jìn)行關(guān)聯(lián)。藏文音節(jié)作為組成詞語單元，它的錯誤會導(dǎo)致詞語的錯誤， 因此音節(jié)拼寫錯誤放在詞語錯誤之上，表示音節(jié)錯誤與詞語錯誤的關(guān)聯(lián)，具體系統(tǒng)框架如圖 1所示，其中虛線內(nèi)是本文討論的內(nèi)容。

1.3 系統(tǒng)框架設(shè)計

在藏文文本校對系統(tǒng)設(shè)計過程中，每個模塊有明確的實現(xiàn)功能，但每個模塊之間也存在相互依存關(guān)系和執(zhí)行的前后順序問題。如何確定每個模塊之間的順序是系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵之一。

藏文文本中一般會出現(xiàn)傳統(tǒng)文法規(guī)則形成的藏文音節(jié)和梵音轉(zhuǎn)寫藏文。從表現(xiàn)形式上看，兩種字符串都是由音節(jié)點來隔開。在拼寫檢查時，不能用同一種規(guī)則方法來檢查拼寫的正確性。針對這個問題，首先需要明確藏文音節(jié)字符集合和梵音轉(zhuǎn)寫藏文字符集合的關(guān)系。由于傳統(tǒng)藏文文法和梵音轉(zhuǎn)寫藏文具有不同的文法體系，因此是兩個不同的字符組合關(guān)系。但畢竟這兩個集合是共同字符的兩種不同組合形式，所以兩個字符集合是一個大的集合中的不同子集，它們之間存在交集的部分，兩個集合關(guān)系如圖 2 所示，其中 A 是正確的藏文音節(jié)集合，B是正確的梵音轉(zhuǎn)寫藏文集合； A 和 B 的交集是共同擁有的正確的部分，圖中用交叉斜線部分表示；A∪B 的補集是藏文文本中字符組合錯誤的部分。

藏文音節(jié)拼寫檢查和梵音轉(zhuǎn)寫藏文錯誤檢查中，需要判斷音節(jié)點隔開的藏文字符串是否屬于 A或 B 集合。由于一般藏文文本中，藏文音節(jié)出現(xiàn)的頻率很高，而梵音轉(zhuǎn)寫藏文出現(xiàn)的頻率很低，如果先檢查梵音轉(zhuǎn)寫藏文，部分藏文音節(jié)作為梵音轉(zhuǎn)寫藏文而在接續(xù)關(guān)系檢查中無法檢查接續(xù)關(guān)系。因此，在檢查的順序上，本文認(rèn)為先檢查藏文音節(jié)，后檢查梵音轉(zhuǎn)寫藏文。

從總體框架上來，藏文文本校對系統(tǒng)通過采用模塊化的思想來逐一解決 4 種不同錯誤類型，具體實現(xiàn)算法如下，對應(yīng)的藏文自動校對流程見圖 3。自動校對算法和流程圖表示每個模塊之間的先后順序和相互依存關(guān)系。

算法 1  藏文自動校對算法。

輸入: 藏文文本內(nèi)容；

輸出: 校對結(jié)果文本；

1 藏文音節(jié)拼寫檢查，若拼寫正確，轉(zhuǎn)到 3, 否則,轉(zhuǎn)到 2；

2 梵音轉(zhuǎn)寫藏文錯誤檢查，若正確，轉(zhuǎn)到 5，否則做標(biāo)記錯誤，并轉(zhuǎn)到 5；

3 藏文的接續(xù)關(guān)系檢查，若接續(xù)關(guān)系正確轉(zhuǎn)到 4，否則做標(biāo)記錯誤，并轉(zhuǎn)到 5；

4 藏文分詞，匹配詞典， 若匹配成功轉(zhuǎn)到 5，否則標(biāo)記錯誤標(biāo)記，并轉(zhuǎn)到 5；

5 輸出校對結(jié)果。

1.4 系統(tǒng)實現(xiàn)方式

在系統(tǒng)的具體實現(xiàn)過程中，設(shè)計了 8 個類來實現(xiàn)不同的功能。Cheker 類為系統(tǒng)的主類，銜接藏文音節(jié)拼寫檢查、梵音轉(zhuǎn)寫藏文檢查、接續(xù)關(guān)系檢查和詞語檢查。主要功能由 3 個類來完成： SpellCheker類負(fù)責(zé)拼寫檢查， Devanagant 類負(fù)責(zé)梵音轉(zhuǎn)寫藏文檢查，SegmentAndWordCheker 類負(fù)責(zé)接續(xù)關(guān)系和詞語檢查。3 個類之間的關(guān)系為：首先，讀取一個藏文文本文件，并從該文件中按照順序獲取一個藏文音節(jié)。其次，一個藏文音節(jié)作為輸入條件，SpellCheker 類對該音節(jié)進(jìn)行拼寫檢查，如果拼寫檢查錯誤，該音節(jié)交給 Devanagant 類來檢查梵音轉(zhuǎn)寫藏文的正確性；如果拼寫檢查正確，該音節(jié)交給 SegmentAndWordCheker 類。然后, Cheker 類中需要累積不低于 4 個的連續(xù)音節(jié)， 這些音節(jié)作為 SegmentAndWordCheker 類處理的對象，檢查接續(xù)關(guān)系和詞語的正確性。在累積 4 個音節(jié)的過程中，出現(xiàn)拼寫錯誤或梵音轉(zhuǎn)寫藏文，處理的對象就按低于 4 個音節(jié)來處理。

在藏文音節(jié)拼寫檢查中，主要有 SpellCheker 類和 Compare 類來完成。SpellCheker 類完成拼寫檢查的內(nèi)容，Compare 類實現(xiàn)藏文音節(jié)規(guī)則模型算法的功能。Devanagant 類完成梵音轉(zhuǎn)寫藏文的詞典匹配功能，如果匹配成功，輸出梵音轉(zhuǎn)寫藏文，否則，輸出標(biāo)記錯誤的藏文字符串。在接續(xù)關(guān)系檢查和詞語檢查中，藏文字符串和位置索引標(biāo)記 index 作為輸入， SegmentAndWordCheker 類完成虛詞兼類過濾、匹配格助詞和不自由虛詞、匹配詞語的功能， 負(fù)責(zé)完成藏文接續(xù)關(guān)系和詞語正確性檢查。虛詞兼類由SyllepsesCheker 類來完成，排除存在歧義的可能性；接續(xù)關(guān)系的檢查由 JointCheker 類來完成，按照接續(xù)關(guān)系檢查算法，檢查格助詞和不自由虛詞接續(xù)關(guān)系的正確性；詞語檢查由 WordCheker 類來完成，采用

正向最大匹配分詞算法，檢查詞語的正確性，與分詞不同的是不再進(jìn)行細(xì)切分，而且詞條的檢查只針對于雙音節(jié)以上的詞匯。系統(tǒng)實現(xiàn)過程的 UML 如圖 4 所示。

2 藏文文本校對方法

本節(jié)根據(jù)各個模塊自身的特性，具體探討每個細(xì)節(jié)過程，討論采用的具體方法，并著重討論接續(xù)關(guān)系的檢查算法。

2.1 藏文音節(jié)拼寫檢查算法

藏文音節(jié)拼寫檢查一般采取兩種方法: 第一種是收集所有可能的藏文音節(jié)，然后采取字典匹配方式進(jìn)行檢查；第二種是采用規(guī)則方法來進(jìn)行拼寫檢查。本文利用藏文音節(jié)規(guī)則模型進(jìn)行拼寫檢查[4]。

2.2 梵音轉(zhuǎn)寫藏文拼寫檢查方法

梵音轉(zhuǎn)寫藏文拼寫檢查方法中，根據(jù)專家整理的 13765 個梵音轉(zhuǎn)寫藏文字典為依據(jù)，通過采用詞典匹配方法進(jìn)行檢查。

2.3 藏文接續(xù)關(guān)系檢查算法

藏文具有豐富的格助詞和虛詞，其中虛詞又分自由虛詞和不自由虛詞。藏文接續(xù)關(guān)系中大部分格助詞和不自由虛詞具有嚴(yán)格的接續(xù)規(guī)則，不能隨意使用接續(xù)關(guān)系來進(jìn)行詞與詞之間的連接。因此，接續(xù)關(guān)系檢查是藏文自動校對中是必不可少的環(huán)節(jié)，也是與其他語種不同的特有現(xiàn)象。

傳統(tǒng)藏文文法中格助詞和不自由虛詞兩種接續(xù)關(guān)系，其中 5 個屬格助詞、5 個作格助詞、7 個位格助詞具有嚴(yán)格的接續(xù)關(guān)系；在不自由虛詞中 3 個飾集詞、3 個待述詞、11 個離合詞、11 個終結(jié)詞、“ ??? ”等 14 個虛詞、4 個時態(tài)助詞也具有嚴(yán)格的接續(xù)關(guān)系。接續(xù)關(guān)系的定義如下。

定義 6  后綴是指藏文音節(jié)的后加字、再后加字、無后加字 3 種類型的字符。

定義 7  接續(xù)關(guān)系是指針對藏文音節(jié)不同的后綴，格助詞和不自由虛詞嚴(yán)格遵守藏文后接添加規(guī)則，該規(guī)則稱為接續(xù)關(guān)系。

接續(xù)關(guān)系是傳統(tǒng)藏文文法的組成部分，也是1300 多年來一致沿用、藏文書寫必須遵守的規(guī)則。如果不按接續(xù)關(guān)系來書寫藏文，均視為接續(xù)錯誤。接續(xù)關(guān)系如表 1 所示， 該表是根據(jù)藏文文法收集和整理的藏文接續(xù)關(guān)系表。

藏文接續(xù)關(guān)系用三元關(guān)系模型來進(jìn)行形式化表示。P 為后綴集合, P={pi|pi∈{“?”, “?”, “?”,“?”, “?”, “?”, “?”, “?”, “?”, “?”, “Ф”, “ ??”, “??”,“??”}, i=1, …, n}； X 為包含格助詞和不自由虛詞的集合， X={xij|xij∈格助詞和不自由虛詞集合， i=1, …,n, j=1, …, m}。n 是后綴字符個數(shù)， m 為格助詞和不自由虛詞個數(shù)。f 為接續(xù)關(guān)系函數(shù), xij=f(pi)， 即某個pi

對應(yīng)著多個可選的接續(xù)關(guān)系，只要滿足其中一個可選值，就是滿足藏文接續(xù)關(guān)系規(guī)則。

藏文音節(jié)拼寫檢查完成后，對正確的藏文音節(jié)檢查接續(xù)關(guān)系。從藏文音節(jié)結(jié)構(gòu)分析，藏文音節(jié)的后綴存在3種不同的情況，即1個字符后綴、2個字符后綴和無字符后綴。因此，接續(xù)關(guān)系檢查中首先需要識別集合P中后綴的不同類型和具體后綴字符；其次需要識別集合X中格助詞和不自由虛詞；最后判斷是否滿足接續(xù)關(guān)系函數(shù)xij=f(pi)根據(jù)上面的考慮，藏文接續(xù)關(guān)系檢查算法如下。

算法2 藏文接續(xù)關(guān)系檢查算法。

輸入：輸入srt和index

輸出：True or False

創(chuàng)建字符串對象str  //記錄讀取字符串，字符串的音節(jié)長度小于4

創(chuàng)建整數(shù)對象index  //記錄文件讀取的索引位置

創(chuàng)建字符串對象substr  //記錄str字符串的一個子串

創(chuàng)建字符串對象xij //存儲虛詞

創(chuàng)建字符串對象pi //存儲后綴字符

加載虛詞兼類詞典和接續(xù)關(guān)系表

if(substr是否為虛詞兼類)  //過濾虛詞兼類情況，虛詞兼類匹配成功，返回true；否則，執(zhí)行下一步

{index←substr之后的索引位置

retun true

}

else if(substr是否屬于X)  //是否與虛詞匹配，如果匹配成功，判斷接續(xù)關(guān)系；否則，執(zhí)行下一步

{pi←從srt中取出substr之前的最后第2個字符

xij←substr

swich(pi){  //匹配1個后綴字符的情況

case ?：{

if(xij==f(?)){return true；index←subsrt之后的索引位置}

else{return false;index←subsrt之后的索引位置}

}

…… //按照???????????????????逐一順序進(jìn)行比對

case ?：{  //后綴字符為?

pi←從srt中取出substr之前的最后第3、2個字符

swich(pi){  //匹配2個后綴字符的情況

case ??：{

if(xij==f(??)){return true；index←subsrt之后的索引位置}

else{return false；index←subsrt之后的索引位置}

}

…

default

return falSe

}

}

default  //無后綴字符的情況

{if(xij==f(pi)){return true；index←subsrt之后的索引位置}

else{returnfalse；index←subsrt之后的索引位置}

}

}

}

else

{return false；index←subsrt之后的索引位置}

藏文接續(xù)關(guān)系檢查算法中，為了算法描述的簡便，只檢查輸入一個字符串的情況，沒有加入循環(huán)嵌套的過程，但在實現(xiàn)算法時需要考慮循環(huán)過程。算法的流程如圖5所示。

2.4 藏文詞語錯誤檢查方法

藏文詞語正確性的檢查中，通過采用正向最大匹配算法進(jìn)行詞典匹配，檢查雙音節(jié)以上詞語的正確性。與分詞不同，當(dāng)詞典中的詞語不匹配時，不匹配的字符串項不再進(jìn)行細(xì)分，只做錯誤標(biāo)記。另外，在詞典內(nèi)容中去除單音節(jié)，保留雙音節(jié)以上的詞條。采用197個虛詞詞典、2311個虛詞兼類詞典和 133227個藏文詞典。

2.5  測試

測試內(nèi)容包含接續(xù)關(guān)系檢查算法和系統(tǒng)部分的測試，主要檢查正確率、召回率和誤判率，并分析每個過程的測試結(jié)果。下面對幾個測試標(biāo)準(zhǔn)在文本中使用的方法做簡要介紹，然后分析實驗的測試結(jié)果。

2.5.1評測標(biāo)準(zhǔn)

在文本自動校對山，一般采用召回率、正確率和誤判率來評測文本校對算法的性能，具體公式[5]如下：

其中r為召回率；find為預(yù)校對文本中查出來的真正錯誤個數(shù)，error為預(yù)校對文本中實際錯誤的個數(shù)；0.01為平滑系數(shù)。

其中α為查準(zhǔn)率；accurate為預(yù)校正文本中查出的正確詞判錯的個數(shù)。

其中ac為誤判率。

2.5.2接續(xù)關(guān)系算法測試

為了測試接續(xù)關(guān)系算法，本文從“青海藏語廣播網(wǎng)”的留言板中收集語料，檢查接續(xù)關(guān)系算法的正確性、穩(wěn)定性和魯棒性。由于網(wǎng)上論壇、貼吧、博客等的內(nèi)容沒有經(jīng)過認(rèn)真的審核和校對，撰寫人員的水平參差不齊，導(dǎo)致文本中經(jīng)常出現(xiàn)藏文音節(jié)拼寫錯誤、接續(xù)關(guān)系錯誤、詞語錯誤和語法錯誤，特別容易產(chǎn)生接續(xù)關(guān)系的錯誤。因此，這類語料的測試具有一定的代表性。語料按照不同留言數(shù)量，分為步長為10的6個文件，即第1個文件10個留言，第2個文件20個留言等。雖然采用步長10來平衡語料，但留言的內(nèi)容有多有少，很難得到均衡增長的目的。召回率、查準(zhǔn)率和誤判率測試結(jié)果如表2和圖6所示。

從實驗中可以發(fā)現(xiàn)，接續(xù)關(guān)系算法的問題主要有以下幾種情形，下面通過具體的例子來進(jìn)行說明。

例1 緊縮詞的識別問題。

格助詞和不自由虛詞中“???????????????”緊縮詞識別和還原，不僅存在識別的難度，還存在還原的難度，更存在接續(xù)關(guān)系判斷的難度，也是算法召回率和查準(zhǔn)率降低的主要原因。例如 “ ???????????” 等。為了解決此問題，本文將緊縮詞的接續(xù)關(guān)系檢查納入到拼寫檢查模塊中， 然后進(jìn)行接續(xù)關(guān)系檢查，但仍然存在“????” 的識別問題。表 3 的數(shù)據(jù)是改進(jìn)后的測試結(jié)果。

例 2 無后加字的識別問題。

由于音節(jié)中沒有后加字而算法直接去尋找基字或元音， 如果音節(jié)中存在元音或者是縱向疊加情況，在后加字的判斷上就不會存在問題。如果既無元音, 又無疊加情況，基字又兼后加字時，算法會在無后加字的判斷上存在歧義。例如 “???????????????” 中 “??” 后加字還是基字會出現(xiàn)判斷失誤。

例 3 兩個后綴字符的識別問題。

在兩個后綴字符的識別上，例如 “??????????”、“???????”中，“???????”按兩個后綴字符來對待處理時，算法對此類語言現(xiàn)象的處理也是存在歧義的。

2.5.3 系統(tǒng)的性能測試

系統(tǒng)性能的測試中，涉及藏文音節(jié)拼寫檢查、梵音轉(zhuǎn)寫藏文校對、接續(xù)關(guān)系檢查、藏文分詞等多種校對技術(shù), 每個模塊有自身的不足和缺陷，前面模塊的校對結(jié)果直接影響下一模塊的檢查結(jié)果， 因此系統(tǒng)的性能受各個模塊校對結(jié)果的影響，也受各個模塊之間相互關(guān)聯(lián)的影響。對 6 個文件召回率、查準(zhǔn)率和誤判率語料測試結(jié)果如表 3 和圖 7 所示。

系統(tǒng)測試中存在各類錯誤, 包括分詞錯誤、接續(xù)關(guān)系中后綴字符識別錯誤, 拼寫檢查錯誤、各模塊交叉錯誤等。

3 結(jié)論與展望

藏文文本校對作為藏語自然語言處理的重要研究內(nèi)容, 涉及字組織法、詞法分析、句法分析等語言學(xué)中的主要理論, 不僅有助于藏文自然語言處理理論的提升, 而且在藏文文本檢查上有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。藏文音節(jié)拼寫檢查和梵音轉(zhuǎn)寫藏文主要應(yīng)用藏文字性組織法理論; 藏文詞語檢查應(yīng)用藏文詞法分析理論; 接續(xù)關(guān)系檢查和語法檢查應(yīng)用句法分析理論和語義學(xué)的內(nèi)容。因此, 藏文文本校對技術(shù)的研究能夠比較完美地結(jié)合 3 個不同層面的理論。另外, 藏文自動校對可以應(yīng)用在搜索引擎、文字處理、網(wǎng)上資源質(zhì)量檢查等多種領(lǐng)域, 可以提高用戶的文字處理效率和文字質(zhì)量, 提高網(wǎng)上資源的文本質(zhì)量。因此, 本文以藏文音節(jié)拼寫檢查、梵音轉(zhuǎn)寫藏文檢查、藏文接續(xù)關(guān)系檢查、詞語正確性檢查為研究對象, 重點研究了藏文接續(xù)關(guān)系檢查算法、藏文文本自動校對的系統(tǒng)設(shè)計, 提出了接續(xù)關(guān)系檢查算法、自動校對的實現(xiàn)框架和算法, 通過實驗驗證了算法和實現(xiàn)框架的可行性和有效性。本文的研究,從不同的視角為藏文自動校對提供了實現(xiàn)方法, 從宏觀上來說還是屬于規(guī)則方法的文本校對方法。下一步的工作將繼續(xù)研究基于統(tǒng)計方法的藏文文本校對方法、基于規(guī)則和統(tǒng)計方法相結(jié)合的文本校對方法和藏文糾錯方法, 為藏文文本的查錯糾錯提供自動化的處理技術(shù)。

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參考文獻(xiàn)

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