人工智能课件真体及自然语言理解

1、Artificial Intelligence (AI)人工智能第十章：自然语言了解人工智能课件真体及自然语言理解第1页AgentAgent定义定义1 社会中某个个体经过协商后可求得问题解，这个个体就是agent.（明斯基，1986年）定义2 是一个经过传感器知其环境，并经过执行器作用于该环境实体，所以，能够把真体定义为一个从感知序列到实体动作映射。（Russell and Norving,1995）定义3 是一个含有智能实体。人工智能课件真体及自然语言理解第2页2. Agent 译法提议把agent译为“(艾)真体”理由：（1）Agent是一个经过传感器感知其环境，并经过执行器作用于该环境实

2、体。 这个“实体”也可叫做“真体”。所以，能够把真体定义为一个从感知序列到实体动作映射。（2）译为“主体”可能是考虑到agent含有自主性。但交互性、协调性、社会性、适应性和分布性等不可能在译名上全部反应出来，因而是片面。（3）译为“代理”是受到社会科学和管理科学影响。也不能表示出agent原义。（4）音译不失为一个可取方法。（5）有一定物理意义。 Agent人工智能课件真体及自然语言理解第3页 Agent与环境交互作用 环 境执行器作 用感 知传感器？Agent人工智能课件真体及自然语言理解第4页1. 真体要素真体必须利用知识修改其内部状态（心理状态），以适应环境改变和协作求解需要。真体行动

3、受其心理状态驱动。人类心理状态要素有认知（信念、知识、学习等）、情感（愿望、兴趣、兴趣等）和意向（意图、目标、规划和承诺等）三种。着重研究信念（belief）、愿望（desire）和意图（intention）关系及其形式化描述，力图建立真体BDI（信念、愿望和意图）模型，已成为真体理论模型研究主要方向。Agent人工智能课件真体及自然语言理解第5页2. 真体特征行为自主性 能够控制本身行为，其行为是主动、自发/有目标和意图，并能依据目标和环境要求对短期行为做出规划。 作用交互性 能够与环境交互作用，能够感知其所处环境，并借助自己行为结果，对环境做出适当反应。 环境协调性 真体存在于一定环境中，

4、感知环境状态、事件和特征，并经过其动作和行为影响环境，与环境保持协调。环境和真体相互依存，相互作用。 面向目标性 真体能够表现出某种目标指导下行为，为实现其内在目标而采取主动行为。 存在社会性 真体存在于由多个真体组成社会环境中，与其它真体交换信息、交互作用和通讯。各真体经过社会承诺，进行社会推理，实现社会意向和目标。 Agent人工智能课件真体及自然语言理解第6页工作协调性 各真体合作和协调工作，求解单个真体无法处理问题，提升处理问题能力。 运行连续性 真体程序在起动后，能够在相当长一段时间内维持运行状态，不随运算停顿而马上结束运行。 系统适应性 真体不但能够感知环境，对环境做出反应，而且能

5、够把新建立真体集成到系统中而无需对原有多真体系统进行重新设计，因而含有很强适应性和可扩展性。 结构分布性 在物理上或逻辑上分布和异构实体（或真体），如主动数据库、知识库、控制器和执行器等，在多真体系统中含有分布式结构，便于技术集成、资源共享、性能优化和系统整合。 功效智能性 真体强调理性作用，可作为描述机器智能、动物智能和人类智能统一模型。 Agent人工智能课件真体及自然语言理解第7页 自然语言了解Natural Language Understanding 俗称人机对话。 研究用电子计算机模拟人语言交际过程，使计算机能了解和利用人类社会自然语言如汉语、英语等，实现人机之间自然语言通信，以代

6、替人部分脑力劳动，包含查询资料、解答问题、摘录文件、汇编资料以及一切相关自然语言信息加工处理。人工智能课件真体及自然语言理解第8页 自然语言了解 这一领域研究包括自然语言，即人们日常使用语言，包含汉字、英文、俄文、日文、德文、法文等等，所以它与语言学研究有着亲密联络，但又有主要区分。 自然语言处理并不是普通地研究自然语言，而在于研制能有效地实现自然语言通信计算机系统，尤其是其中软件系统。人工智能课件真体及自然语言理解第9页 自然语言了解 实现人机间自然语言通信意味着要使计算机既能了解自然语言文本意义(即自然语言了解)，也能以自然语言文原来表示给定意图、思想等(即自然语言生成)。人工智能课件真体

7、及自然语言理解第10页 不论实现自然语言了解，还是自然语言生成，都远不如人们原来想象那么简单，而是十分困难。从当前理论和技术现实状况看，通用、高质量自然语言处理系统，依然是较长久努力目标，不过针对一定应用，含有相当自然语言处理能力实用系统已经出现，有些已商品化，甚至开始产业化。经典例子有：各种数据库和教授系统自然语言接口、各种机器翻译系统、全文信息检索系统、自动文摘系统等。 自然语言了解人工智能课件真体及自然语言理解第11页 自然语言处理，即实现人机间自然语言通信，或实现自然语言了解和自然语言生成是十分困难。 造成困难根本原因是自然语言文本和对话各个层次上广泛存在各种各样歧义性或多义性（amb

8、iguity）。 自然语言了解人工智能课件真体及自然语言理解第12页 一个汉字文本从形式上看是由汉字（包含标点符号等）组成一个字符串。由字可组成词，由词可组成词组，由词组可组成句子，进而由一些句子组成段、节、章、篇。不论在上述各种层次：字（符）、词、词组、句子、段，还是在下一层次向上一层次转变中都存在着歧义和多义现象，即形式上一样一段字符串，在不一样场景或不一样语境下，能够了解成不一样词串、词组串等，并有不一样意义。 自然语言了解人工智能课件真体及自然语言理解第13页 普通情况下，它们中大多数都是能够依据对应语境和场景要求而得到处理。也就是说，从总体上说，并不存在歧义。这也就是我们平时并不感到

9、自然语言歧义，和能用自然语言进行正确交流原因。不过首先，我们也看到，为了消解歧义，是需要极其大量知识和进行推理。怎样将这些知识较完整地加以搜集和整理出来；又怎样找到适当形式，将它们存入计算机系统中去；以及怎样有效地利用它们来消除歧义，都是工作量极大且十分困难工作。这不是少数人短时期内能够完成，还有待长久、系统工作。 自然语言了解人工智能课件真体及自然语言理解第14页存在问题 首先，迄今为止语法都限于分析一个孤立句子，上下文关系和谈话环境对本句约束和影响还缺乏系统研究，所以分析歧义、词语省略、代词所指、同一句话在不一样场所或由不一样人说出来所含有不一样含义等问题，尚无明确规律可循。 自然语言了解

10、 其次，人理解一个句子不是单凭语法，还运用了大量有关知识，包括生活知识和专门知识，这些知识无法全部贮存在计算机里。所以一个书面理解系统只能建立在有限词汇、句型和特定主题范围内。人工智能课件真体及自然语言理解第15页 自然语言了解 用自然语言与计算机进行通信，这是人们长久以来所追求。因为它现有显著实际意义，同时也有主要理论意义：人们能够用自己最习惯语言来使用计算机，而无需再花大量时间和精力去学习不很自然和习惯各种计算机语言；人们也可经过它深入了解人类语言能力和智能机制。人工智能课件真体及自然语言理解第16页 从微观上讲，语言了解是指从自然语言到机器(计算机系统)内部之间一个映射。从宏观上看，语言

11、了解是指机器能够执行人类所期望一些语言功效。这些功效包含： 回答相关提问； 提取材料摘要； 不一样词语叙述； 不一样语言翻译。 自然语言了解人工智能课件真体及自然语言理解第17页 怎样才算了解了语言呢? 归纳起来主要有以下几个方面：既能够了解句子正确词序规则和概念，又能了解不合规则句子知道词确实切含义、形式、词类及构词法了解词语义分类以及词多义性和歧义性指定、不定特征及全部(隶属)特征问题领域结构知识和时间概念语言语气信息和韵律表现相关语言表示形式文学知识论域背景知识 自然语言了解人工智能课件真体及自然语言理解第18页1. 自然语言了解研究领域和方向文字识别语音识别机器翻译自动文摘句法分析文本

12、分类 自然语言了解人工智能课件真体及自然语言理解第19页信息检索信息获取信息过滤自然语言生成汉字自动分词语音合成问答系统 自然语言了解人工智能课件真体及自然语言理解第20页自然语言了解研究进展 机器翻译是自然语言了解最早研究领域。70年代早期，对语言了解对话系统研究取得进展。80年代，自然语言了解应用研究广泛开展，机器学习研究又十分活跃。自然语言了解研究为教授系统知识获取提供了新路径。自然语言了解研究已促进计算机辅助语言教学(CALI)和计算机语言设计(CLD)等发展。人工智能课件真体及自然语言理解第21页 文本自动翻译机器翻译1. 原文输入因为计算机只能接收二进制数字，所以字母和符号必须按照一定编码法转换成二进制数字。2. 原文分析原文分析包含两个阶段：查词典和语法分析。查词典。经过查词典，给出词或词组译文代码和语法信息，为以后语法分析及译文输出提供条件。语法分析。在词典加工之后，输入句就进入语法分析阶段。语法分析任务是：深入明确一些词形态特征；切分句子；找出词与词之间句法上联络，同时得出英汉语中介成份。一句话，为下一步译文综合做好充分准备。人工智能课件真体及自然语言理解第22页3.