自然語言處理（NLP）系列（一）——自然語言理解（NLU）

作為人工智慧領域的基礎，自然語言處理（NLP）一直是該領域最熱門技術之一。近年來，一種潛在的新語言模型GPT-4出現，他能夠掌握更廣泛的會話主題，甚至成為對話的 “主導者”，實時語言翻譯更加精準，與人的交流變得更加準確，可運用於每一個行業。

什麼是自然語音處理（NLP）？

自然語言處理（NLP）是研究人與計算機互動的語言問題的一門學科。它研究人與計算機之間用自然語言進行有效通訊的理論和方法。融語言學、電腦科學、數學等於一體的科學。自然語言處理的工作原理是先接收到透過人類使用演變而來的自然語言；再轉譯成自然語言，這通常是透過基於機率的演算法進行轉變的；最後再分析自然語言並輸出最終結果。NLP就是利用人類交流所使用的自然語言與機器進行互動通訊的技術，對自然語言各方面（包括話語、句法結構、單詞、語意解釋等）的分析，理解出使用者想表達的意思，從而得到機器可讀並理解的語言。

自然語言處理是人工智慧中最為困難的問題之一。

自然語言處理（NLP）的核心任務

自然語言處理（NLP）的兩個核心任務分別是自然語言理解（NLU）和自然語言生成—（NLG）。自然語言的理解就是希望機器可以和人一樣，有理解他人語言的能力；自然語言的生成就是將非語言格式的資料轉換成人類的語言格式，以達到人機交流的目的。

什麼是自然語言理解（NLU）?

NLU是所有支援機器理解文字內容的方法模型或任務的總稱，即能夠進行常見的文字分類、序列標註、資訊抽取等任務。簡單來說，就是希望機器人能夠像人一樣，具備正常的語言理解能力。

自然語言理解可以讓機器從各種自然語言的表達中區分出哪些話歸屬於一類，而不是僅僅依賴過於死板的關鍵詞。

自然語言理解（NLU）應用廣泛

1.應用於2022年北京冬奧會和冬殘奧會

2022年北京冬奧會和冬殘奧會期間，為幫助視障人士聽得見奧運文字、幫助聽障人士看得見奧運聲音，科大訊飛研發的虛擬主播“冰冰”和“小晴”透過整合多語種識別、自然語言理解、機器翻譯等核心技術，形成一站式影片生產和編輯服務的能力，替代真人進行全天候新聞播報。

2.AI主播新聞播報

2021年12月6日，北京朝陽首位AI主播正式入駐“北京朝陽”客戶端。據悉，北京朝陽客戶端此次上線的AI主播基於虛擬數字人技術，為了讓主播語音表達自然，透過自然語言理解技術，讓虛擬主播具備高擬人度的表現力和感染力。

3.機器翻譯

基於規則的翻譯效果，想提升翻譯的效果，必須建立在對內容的理解之上。市面上的詞典搭載了YNMT神經網路翻譯、ASR語音識別、NLU自然語言理解等技術，現已在語言翻譯領域樹立起行業標杆。

4.機器客服

如果想實現問答，就要建立在多輪對話的理解基礎之上，自然語言理解是必備的能力。

5.智慧音響

智慧音響中，NLU 也是重要的一個環節。很多語音互動都是很短的短語，音響不但需要能否識別使用者在說什麼話，更要理解使用者的意圖。

NLU的實現難點？

1.語言的多樣性

自然語言沒有什麼通用的規律，且自然語言的組合方式非常靈活，字、詞、短語、句子、段落等不同的組合可以表達出多種不同的含義。

2.語言的歧義性

如果不聯絡上下文，缺少環境的約束，語言可能會產生很大的歧義性。

3.語言的魯棒性

自然語言在輸入的過程中，尤其是透過語音識別獲得的文字，會存在多字、錯字、少字、噪音等問題。

4.語言的知識依賴

語言是對世界的符號化描述，語言依賴著世界知識。

5.語言的上下文

上下文的概念包括很多種：對話的上下文、裝置的上下文、應用的上下文等。

近年來，人工智慧的進步促進自然語言處理的發展，也使得自然語言處理面臨挑戰，比如更優的演算法、語言的深度分析、多學科的交叉等，深度學習為自然語言處理帶來了重大技術突破。隨著NLP模型變得越來越大，需要更多的資料來訓練它們。

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