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《自然語言對話領(lǐng)域的現(xiàn)狀與未來展望.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、自然語言對話領(lǐng)域的現(xiàn)狀與未來展望 原華為諾亞方舟實驗室主任、現(xiàn)已加入字節(jié)跳動AILab的李航教授近日發(fā)表博客，對自然語言對話領(lǐng)域的現(xiàn)狀和最新進展進行總結(jié)，并展望了未來的走向?！ ?.引言 語音助手、智能客服、智能音箱、聊天機器人，近年各種自然語言對話系統(tǒng)如雨后春筍般地涌現(xiàn)，有讓人眼花繚亂的感覺。一方面對話系統(tǒng)越來越實用化，另一方面當(dāng)前技術(shù)的局限性也凸顯無遺。計算機多大程度上可以自如地和人進行對話？自然語言對話的挑戰(zhàn)在什么地方？未來可能會有哪些突破，以及需要重點研究與開發(fā)哪些技術(shù)？ 筆者曾有幸在華為與前同事一起進行了對話技術(shù)的研究，以及華為Mate10語音助手的開發(fā)，本
2、文基于自己的研究與開發(fā)經(jīng)驗，嘗試對以上問題做出回答?！ ?.前提條件 功能主義 腦科學(xué)和人工智能的先驅(qū)馬爾（DavidMarr）曾提出，計算有三個層面，自上而下分別是功能層面、算法和表征層面、實現(xiàn)和物理層面。如果有兩個系統(tǒng)做計算，給定同樣輸入，產(chǎn)生同樣輸出，兩個系統(tǒng)的行為完全一致，則認(rèn)為它們在功能層面是等價的。這時不考慮它們在算法層面進行的是串行計算還是并行計算，也不考慮它們在實現(xiàn)層面進行的是數(shù)字計算還是模擬計算?！ 蓚€系統(tǒng)，一個是人腦，一個是計算機，情況也一樣。假設(shè)人的思維可以還原為計算，那么只要看到功能上計算機可以和人腦做同樣的事情，就認(rèn)為它們在功能上擁有同等的智能。
3、本文討論對話系統(tǒng)，也是站在功能主義的立場?！ 『侠硇袆拥闹悄軝C器 人工智能是關(guān)于構(gòu)建智能機器（或智能計算機）的科學(xué)與工程領(lǐng)域，但對智能機器，有不同的定義?？梢允窍袢艘粯有袆拥闹悄軝C器，也可以是合理行動的智能機器。本文采用后者的定義。合理行動的智能機器有以下幾個特點。1.系統(tǒng)與環(huán)境互動；2.目標(biāo)導(dǎo)向，有明確的任務(wù)要完成；3.有評價完成任務(wù)好壞的標(biāo)準(zhǔn)；4.旨在功能上完成任務(wù)，并不試圖模仿人類；5.完成任務(wù)上能力達到或超過人類。 構(gòu)建合理行動的智能機器，比起構(gòu)建像人一樣行動的智能機器，在人腦的工作機理還不是很清楚的現(xiàn)在，更加現(xiàn)實可行?，F(xiàn)在的大部分人工智能系統(tǒng)都屬于這種類型。大數(shù)據(jù)
4、與機器學(xué)習(xí)使人工智能的這條路線更加容易取得突破。（筆者近期的短文《合理行動的智能機器》對相關(guān)問題做了更詳細的論述[1]）?！ D靈測試的對象實質(zhì)上是像人一樣行動的智能機器，但如何評價像人一樣行動并不容易。如果目的是為人類提供智能性的工具，提高人們的生活質(zhì)量或工作效率，可能沒有必要考慮構(gòu)建像人一樣行動的機器。圖靈測試作為人工智能的測試實驗有其局限性?！ ∷?，近未來構(gòu)建「合理行動的」對話系統(tǒng)應(yīng)該是我們追求的目標(biāo)。為用戶提供問答、幫助用戶完成任務(wù)（打開音箱、訂機票）、甚至做用戶的陪伴，都滿足以上合理行動的智能機器的特點?！ ?.自然語言對話 自然語言理解 自然語言理解，也就是人
5、或機器理解人類語言，有兩種不同定義：一種基于表征，另一種基于行為?；诒碚鳎╮epresentation），就是系統(tǒng)根據(jù)輸入的語言產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部表征，這個過程也稱為語義接地（semanticgrounding）。比如，有人說「哈利波特」，在大腦里聯(lián)系到哈利波特的概念就意味著理解了對方的語言?；谛袨?，就是系統(tǒng)根據(jù)輸入的語言采取相應(yīng)的動作。比如，有人說「給我拿一杯茶」，機器人按照命令做了，就認(rèn)為它理解了人的語言。這兩個定義在一定程度上互為補充，前者從語義角度，后者從語用角度界定這個問題。 下面從功能角度概述語言理解過程，可以是人腦，也可以是計算機系統(tǒng)。 自然語言理解，輸入是自
6、然語言的語句，輸出是語句的語義表征，包括詞匯分析、句法分析、語義分析、語用分析幾個步驟，如圖1所示。原則上是自下而上的處理，也有自上而下的指導(dǎo)，一般是兩者的結(jié)合。詞匯分析使用詞典，句法分析使用句法，語義分析使用世界知識，語用分析使用上下文信息?！ D1.自然語言理解過程 詞匯分析將輸入語句中的單詞映射到單詞的語義表征上。每一個單詞都有豐富的語義。一個單詞的語義包含了它的相關(guān)概念，以及使用方法。一個語言的常用詞匯量一般在5萬到10萬的范圍?！ 【浞ǚ治龈鶕?jù)句法規(guī)則判斷輸入語句中的單詞之間的語法關(guān)系，得到語句的語法表征。句法既有一定的規(guī)律，也有大量的例外。一個語言的語法是一個
7、非常復(fù)雜的規(guī)則體系?！ ≌Z義分析，基于單詞的語義表征、語句的語法表征，根據(jù)系統(tǒng)中的世界知識的表征，構(gòu)建語句的（可能是多個）語義表征?！ ≌Z用分析，基于語句的語義表征，根據(jù)系統(tǒng)中的上下文，確定語句具體語義表征。 自然語言理解的核心是：聽到一句話或者讀到一句話，把它映射到系統(tǒng)的一個表征上面。這個映射是一個多對多的映射，必然產(chǎn)生多義性（ambiguity）和多樣性（variability），也就是一句話可以有多個意思，一個意思有多種方法表達。比如：「Isawagirlwithatelescope
