Перейти к главному контенту

Что такое обработка естественного языка (NLP)?

Обработка естественного языка (NLP) – это технология, позволяющая компьютерам интерпретировать и понимать человеческий язык, а также использовать его в различных целях. Сегодня организации сохраняют большие объемы голосовых и текстовых данных из различных каналов связи, таких как электронные письма, текстовые сообщения, новостные ленты социальных сетей, видео, аудио и многое другое. Обработка естественного языка играет ключевую роль в анализе этих данных для получения практической бизнес-информации. Организации могут классифицировать, сортировать, фильтровать и считывать намерения или чувства, скрытые в языковых данных. Обработка естественного языка является ключевой функцией автоматизации на основе искусственного интеллекта и поддерживает коммуникацию между машиной и человеком в реальном времени.

Почему NLP играет такую важную роль?

Обработка естественного языка интегрирована практически во все современные рабочие процессы автоматизации, связанные с человеческим общением. Каждый чат-бот, с которым вы взаимодействуете, как и большинство других инструментов на базе искусственного интеллекта, работает на основе обработки естественного языка. Поскольку сегодня в мире генерируется больше неструктурированных текстовых и голосовых данных, чем когда-либо прежде, NLP позволяет компаниям превратить коммуникацию в конкурентное преимущество.

История

Технология NLP зародилась в 1950-х годах, когда исследователи впервые начали экспериментировать с машинным переводом. Одной из первых вех стал проведенный в 1954 году совместный эксперимент IBM и Джорджтаунского университета, в ходе которого 60 предложений на русском языке были автоматически переведены на английский.

Технологии NLP приобрели популярность в период с 1990-х по 2000-е годы благодаря таким приложениям, как фильтрация спама, классификация документов и базовые чат-боты. Однако поворотный момент наступил в 2010-х годах, когда миру стали доступны модели глубокого обучения. Они использовали архитектуру нейронных сетей для анализа последовательностей данных, что позволило анализировать большие блоки текста. Организации могут использовать NLP для получения информации, скрытой в электронных письмах, отзывах клиентов, заявках в службу поддержки и публикациях в социальных сетях.

NLP в отрасли искусственного интеллекта

Технология генеративного искусственного интеллекта стала значимым прорывом в обработке естественного языка. Теперь программное обеспечение может творчески реагировать, переходя от обработки к генерации естественного языка. Агенты ИИ с возможностями NLP могут подводить итоги встреч, составлять электронные письма и переводить разговоры в режиме реального времени.

Каковы примеры использования NLP для бизнеса?

Компании используют обработку естественного языка для выполнения нескольких автоматизированных задач, перечисленных ниже.

  • Обработка, анализ и архивирование больших документов.
  • Анализ отзывов клиентов или записей колл-центра
  • Запуск чат-ботов для автоматизированного обслуживания клиентов
  • Ответы на вопросы «кто, что, когда и где»
  • Классификация и извлечение текста

Компании используют программное обеспечение и инструменты обработки естественного языка (NLP) для эффективного и точного упрощения, автоматизации и оптимизации операций. Ниже мы приводим несколько примеров использования.

Скрытие конфиденциальных данных

Компании в страховом, юридическом и медицинском секторах обрабатывают, сортируют и извлекают большие объемы конфиденциальных документов, таких как медицинские карты, финансовые данные и личные данные. Вместо проверки вручную компании используют технологию NLP для редактирования личной информации и защиты конфиденциальных данных. Например, Chisel AI помогает страховым компаниям извлекать номера полисов, даты истечения срока действия и другие личные атрибуты клиентов из неструктурированных документов с помощью Amazon Comprehend.

Взаимодействие с клиентами

Технологии NLP позволяют чат-ботам и голосовым ботам быть более похожими на людей при общении с клиентами. Компании используют чат-ботов для масштабирования возможностей и качества обслуживания клиентов при минимальных эксплуатационных расходах. Компания PubNub, которая создает программное обеспечение для чат-ботов, использует Amazon Comprehend для внедрения локализованных функций чата для своих клиентов по всему миру. T-Mobile использует NLP для определения конкретных ключевых слов в текстовых сообщениях клиентов и предоставления персонализированных рекомендаций. Университет штата Оклахома внедряет с использованием технологии машинного обучения чат-бот для вопросов и ответов, предназначенный для помощи студентам.

Бизнес-аналитика

Маркетологи используют инструменты NLP, такие как Amazon Comprehend и Amazon Lex, чтобы получить обоснованное представление о том, что клиенты думают о продукте или сервисе компании. Сканируя определенные фразы, они могут оценить настроение и эмоции клиента в письменных отзывах. Например, Success KPI предоставляет решения для обработки естественного языка, которые помогают компаниям сосредоточиться на целевых областях анализа тональности и помогают контакт-центрам получать полезную информацию из аналитики звонков.

Каковы подходы к обработке естественного языка?

Ниже мы приводим некоторые общие подходы к обработке естественного языка (NLP).

Контролируемая обработка естественного языка (NLP)

Во время контролируемой обработки естественного языка программное обеспечение обучается с помощью набора маркированных или заранее известных входов и выходов. Программа сначала обрабатывает большие объемы известных данных и учится получать правильные выходные данные из любого неизвестного ввода. Например, компании обучают инструменты NLP категоризации документов в соответствии с конкретными этикетками.

Неконтролируемая обработка естественного языка (NLP)

Неконтролируемая обработка естественного языка использует статистическую языковую модель для прогнозирования закономерности, которая возникает при подаче немаркированного ввода. Например, функция автозаполнения в текстовых сообщениях предлагает релевантные слова, которые имеют смысл для предложения, отслеживая ответ пользователя. 

Понимание естественных языков

Понимание естественного языка (NLU) – это подмножество NLP, которое фокусируется на анализе значения предложений. NLU позволяет программе находить похожие значения в разных предложениях или обрабатывать слова, которые имеют разные значения.

Генерация естественного языка

Генерация естественного языка (NLG) направлена на создание разговорного текста, как это делают люди, на основе определенных ключевых слов или тем. Например, интеллектуальный чат-бот с возможностями NLG может общаться с клиентами, подражая сотрудникам службы поддержки клиентов.

Что такое задачи NLP?

Методы обработки естественного языка (NLP), или задачи NLP, разбивают человеческий текст или речь на более мелкие части, которые компьютерные программы могут легко понять. Общие возможности обработки и анализа текста в NLP приведены ниже.

Маркировка частей речи

Это процесс, при котором программное обеспечение NLP помечает отдельные слова в предложении в соответствии с контекстуальными обычаями, такими как существительные, глаголы, прилагательные или наречия. Подобные действия помогают компьютеру понять, как слова формируют значимые отношения друг с другом.

Неоднозначность смысла слов

Некоторые слова могут иметь разные значения при использовании в разных сценариях. Например, слово «замок» в разных предложениях означает разные вещи.

  • Замок – это средневековое строение.
  • Люди используют замок, чтобы закрыть что-либо.

Устраняя неоднозначность смысла слов, программное обеспечение NLP определяет предполагаемое значение слова, обучая его языковую модель или ссылаясь на словарные определения.

Распознавание речи

Распознавание речи превращает голосовые данные в текст. Процесс включает в себя разбиение слов на более мелкие части, а также понимание акцентов, оскорблений, интонаций и неправильного использования грамматики в повседневном разговоре. Ключевым применением распознавания речи является транскрибирование, которое можно выполнить с помощью сервисов преобразования речи в текст, таких как Amazon Transcribe.

Машинный перевод

Программное обеспечение для машинного перевода использует обработку естественного языка для преобразования текста или речи с одного языка на другой с сохранением контекстуальной точности. Сервис AWS, поддерживающий машинный перевод, – Amazon Translate.

Распознавание наименований сущностей

Этот процесс определяет уникальные имена людей, мест, событий, компаний и многого другого. Программное обеспечение NLP использует распознавание именованных сущностей для определения отношений между различными сущностями в предложении.

Рассмотрим следующий пример: «Джейн отправилась в отпуск во Францию, где она побаловала себя блюдами местной кухни».

Программное обеспечение NLP выберет «Джейн» и «Франция» в качестве особых субъектов в предложении. Это может быть дополнительно расширено с помощью разрешения совместных ссылок, определяющего, используются ли разные слова для описания одного и того же субъекта. В приведенном выше примере и «Джейн», и «она» указывали на одного и того же человека.

Анализ тональности текста

Анализ тональности – это основанный на искусственном интеллекте подход к интерпретации эмоций, передаваемых текстовыми данными. Программа NLP анализирует текст на наличие слов или фраз, которые показывают неудовлетворенность, счастье, сомнения, сожаление и другие скрытые эмоции.

Какие технологии используются в NLP?

Обработка естественного языка (NLP) сочетает в себе компьютерную лингвистику, прогнозирующий искусственный интеллект и модели глубокого обучения для обработки человеческого языка.

Компьютерная лингвистика

Компьютерная лингвистика – это наука о понимании и конструировании моделей человеческого языка с помощью компьютеров и программных инструментов. Исследователи используют методы компьютерной лингвистики, такие как синтаксический и семантический анализ, для создания платформ, помогающих машинам понимать разговорный человеческий язык. Такие инструменты, как переводчики языков, синтезаторы текста в речь и программное обеспечение для распознавания речи, основаны на компьютерной лингвистике.

Прогнозирующий ИИ

Прогнозирующий искусственный интеллект, также называемый машинным обучением или глубоким обучением, – это технология, которая обучает компьютер выполнять определенные задачи на основе выборочных данных. Это включает нейронную сеть, состоящую из узлов обработки данных, структурированных так, чтобы напоминать человеческий мозг. С помощью глубокого обучения компьютеры распознают, классифицируют и сопоставляют сложные закономерности во входных данных.

Человеческий язык имеет несколько особенностей, таких как сарказм, метафоры, вариации в структуре предложений, а также исключения из грамматики и употребления, на изучение которых у людей уходят годы. Программисты используют методы прогнозирования, чтобы научить приложения NLP распознавать и точно понимать эти функции с самого начала.

Традиционные нейронные сети, работающие с последовательностями данных, используют архитектуру кодировщика или дешифратора. Кодировщик считывает и обрабатывает всю последовательность входных данных, например английское предложение, и преобразует ее в компактное математическое представление. Это представление являет собой краткое изложение, отражающее суть входных данных. Затем дешифратор принимает это краткое изложение и шаг за шагом генерирует выходную последовательность. Для этого может использоваться одно и то же предложение на разных языках или информация о смысле и характере предложения.

Генеративный искусственный интеллект

Технология генеративного искусственного интеллекта использует трансформеры – нейронные сети, включающие механизм самовнимания. Вместо того чтобы обрабатывать данные по порядку, этот механизм позволяет модели одновременно рассматривать разные части последовательности и определять, какие из них наиболее важны.

Благодаря внимательности к себе трансформеры могут учиться на больших наборах данных и обрабатывать очень большой текст, где контекст издалека влияет на смысл того, что будет дальше.

Как работает NLP?

Как правило, внедрение NLP начинается со сбора и подготовки неструктурированных текстовых или речевых данных из таких источников, как облачные хранилища данных, опросы, электронные письма или внутренние приложения бизнес-процессов.

Предварительная обработка

Программное обеспечение NLP использует методы предварительной обработки, такие как токенизация, стемминг, лемматизация и удаление стоп-слов, для подготовки данных для различных приложений.

Ниже приведено описание этих методов.

  • Токенизация разбивает предложение на отдельные единицы слов или фраз.
  • Стемминг и лемматизация упрощают слова до их корневой формы. Например, эти процессы превращают «стартуем» в «старт».
  • Удаление стоп-слов гарантирует, что слова, которые не добавляют значимого смысла предложению, такие как «для» и «с», будут удалены.

Обучение

Исследователи используют предварительно обработанные данные и машинное обучение для тренировки моделей NLP, чтобы выполнять конкретные приложения на основе предоставленной текстовой информации. Обучение алгоритмов NLP требует предоставления программного обеспечения большими выборками данных для повышения их точности.

Развертывание и вывод

Затем специалисты по ИИ развертывают модель или интегрируют ее в существующую производственную среду. Модель NLP получает входные данные и прогнозирует выходные данные для конкретного примера использования, для которого она предназначена. Приложение NLP можно запустить на живых данных и получить требуемый результат.

Как AWS может помочь в решении задач NLP?

AWS предоставляет самый широкий и полный набор сервисов на базе искусственного интеллекта для клиентов любого уровня квалификации. Эти сервисы подключены к полному набору источников данных.

  • Amazon Comprehend помогает находить ценную информацию и взаимосвязи в тексте
  • Amazon Transcribe выполняет автоматическое распознавание речи
  • Amazon Translate качественно переводит текст, поддерживая десятки языковых пар
  • Amazon Polly превращает текст в речь с естественным звучанием
  • Amazon Lex помогает создавать чат-ботов для взаимодействия с клиентами
  • Amazon Kendra выполняет интеллектуальный поиск корпоративных систем, чтобы быстро найти нужный контент

Создайте аккаунт AWS и начните работу с NLP уже сегодня.