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    從“聽(tīng)懂”到“回答”,人工智能是如何輕松get人類(lèi)語(yǔ)言的?

    原標(biāo)題:從“聽(tīng)懂”到“回答”,人工智能是如何輕松get人類(lèi)語(yǔ)言的?

    在上一篇專(zhuān)欄文章《AI應(yīng)用 | 人工智能為什么越來(lái)越聰明,從機(jī)器學(xué)習(xí)說(shuō)起》中,我們聊了聊人工智能的基礎(chǔ)技術(shù)——機(jī)器學(xué)習(xí)。本篇繼續(xù)深入,看看實(shí)現(xiàn)人工智能需要什么樣的核心技術(shù)能力。

    舉個(gè)例子,兩個(gè)人對(duì)話(huà),之所以能做到所答即所問(wèn),一是聽(tīng)到并理解了對(duì)方說(shuō)的話(huà),二是有相應(yīng)知識(shí)儲(chǔ)備能夠組織語(yǔ)言回答,二者缺一不可。

    人工智能也是如此,可以將支撐它的核心技術(shù)能力分為兩類(lèi):感知技術(shù)和認(rèn)知技術(shù)。其中,感知技術(shù)可以歸類(lèi)為“聽(tīng)懂”,認(rèn)知技術(shù)則可以統(tǒng)歸為“回答”。而這兩項(xiàng)技術(shù)都是由機(jī)器學(xué)習(xí)支撐的,這也是一再?gòu)?qiáng)調(diào),機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)的根本原因。

    那什么是感知技術(shù)和認(rèn)知技術(shù)?前者是對(duì)信息獲取并進(jìn)行認(rèn)知和理解的過(guò)程(聽(tīng)到、看到、感覺(jué)到,知道在特定場(chǎng)景下是什么意思),后者則是分析數(shù)據(jù)、決策的過(guò)程(對(duì)以上做出反映,會(huì)動(dòng)、會(huì)說(shuō)、會(huì)反饋)。具體而言,每項(xiàng)技術(shù)都包括很多應(yīng)用場(chǎng)景。

    感知技術(shù)包括:智能語(yǔ)音、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、AR/VR。

    認(rèn)知技術(shù)包括:自然語(yǔ)言處理、知識(shí)圖譜、用戶(hù)理解等。

    下面看看每項(xiàng)技術(shù)都有什么特點(diǎn)。

    認(rèn)識(shí)三大感知技術(shù)

    • 智能語(yǔ)音

    智能語(yǔ)音是人以自然語(yǔ)音或機(jī)器合成語(yǔ)音同計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互的綜合性技術(shù),結(jié)合了語(yǔ)言學(xué)、心理學(xué)、工程和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的知識(shí)。其不僅要對(duì)語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音合成進(jìn)行研究,還要對(duì)人在語(yǔ)音通道下的交互機(jī)理、行為方式等進(jìn)行研究。其中,語(yǔ)音交互過(guò)程包括四部分:語(yǔ)音采集、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義理解和語(yǔ)音合成。

    在這個(gè)領(lǐng)域中,科學(xué)界早在20多年前就進(jìn)行了嘗試,比如IBM的ViaVoice誕生于2000年左右。在2017年,IBM、微軟相繼宣稱(chēng)自家的產(chǎn)品語(yǔ)音識(shí)別錯(cuò)誤率接近了人類(lèi)(相差4~5個(gè)百分點(diǎn)),而人類(lèi)的語(yǔ)音識(shí)別錯(cuò)誤率大約為5.1%。百度的AI語(yǔ)音開(kāi)發(fā)時(shí)間較早,準(zhǔn)確識(shí)別率超90%,支持多領(lǐng)域語(yǔ)義理解和開(kāi)發(fā)者自行上傳詞庫(kù),并在多個(gè)行業(yè)有應(yīng)用。

    • 計(jì)算機(jī)視覺(jué)

    計(jì)算機(jī)視覺(jué)是使用計(jì)算機(jī)模仿人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)的科學(xué),讓計(jì)算機(jī)擁有類(lèi)似人類(lèi)提取、處理、理解和分析圖像以及圖像序列的能力。近年來(lái),隨著深度學(xué)習(xí)的發(fā)展,預(yù)處理、特征提取與算法處理漸漸融合,形成端到端的人工智能算法技術(shù)。

    自動(dòng)駕駛、機(jī)器人、智能醫(yī)療等領(lǐng)域均需要通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)從視覺(jué)信號(hào)中提取并處理信息。比如,自動(dòng)駕駛就是一個(gè)典型的應(yīng)用場(chǎng)景,真正要成為“無(wú)人駕駛”,幾乎99%的情況下都要依賴(lài)計(jì)算視覺(jué)的能力。

    計(jì)算機(jī)視覺(jué)可分為圖像理解、三維視覺(jué)、動(dòng)態(tài)視覺(jué)三大類(lèi)。

    • 圖像理解是通過(guò)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)解釋圖像,實(shí)現(xiàn)類(lèi)似人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)理解外部世界的一門(mén)科學(xué)。
    • 三維視覺(jué)即研究如何通過(guò)視覺(jué)獲取三維信息(三維重建)以及如何理解所獲取的三維信息的科學(xué)。
    • 動(dòng)態(tài)視覺(jué)即分析視頻或圖像序列,模擬人處理時(shí)序圖像的科學(xué)。
    • 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)/虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)

    增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)/虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)是以計(jì)算機(jī)為核心的新型視聽(tīng)技術(shù)。結(jié)合相關(guān)科學(xué)技術(shù),在一定范圍內(nèi)生成與真實(shí)環(huán)境在視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸感等方面高度近似的數(shù)字化環(huán)境。用戶(hù)借助必要的裝備與數(shù)字化環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互,相互影響,獲得近似真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn),通過(guò)顯示設(shè)備、跟蹤定位設(shè)備、觸力覺(jué)交互設(shè)備、數(shù)據(jù)獲取設(shè)備、專(zhuān)用芯片等實(shí)現(xiàn)。

    從中不難發(fā)現(xiàn),感知技術(shù)的重點(diǎn)在于“感”,像聽(tīng)、看、觸,未來(lái)還可能有“嗅覺(jué)”都屬于這個(gè)范疇。

    再識(shí)三大認(rèn)知技術(shù)

    • 自然語(yǔ)言處理

    自然語(yǔ)言處理是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域與人工智能領(lǐng)域中的一個(gè)重要方向,研究能實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)之間用自然語(yǔ)言進(jìn)行有效通信的各種理論和方法,涉及的領(lǐng)域較多,主要包括機(jī)器翻譯、閱讀理解、智能寫(xiě)作、對(duì)話(huà)系統(tǒng)、基礎(chǔ)技術(shù)和語(yǔ)義計(jì)算等。

    自然語(yǔ)言處理的難點(diǎn)在于讓機(jī)器“懂”人類(lèi),應(yīng)用最廣的是“智能音箱”,能讓音箱聽(tīng)懂人類(lèi)詞語(yǔ)背后的真正含義,這就要結(jié)合場(chǎng)景、上下文對(duì)話(huà)、不斷訓(xùn)練才能一步步提高“懂”的層級(jí)。

    • 知識(shí)圖譜

    知識(shí)圖譜是一種結(jié)構(gòu)化的知識(shí)庫(kù),是一種由節(jié)點(diǎn)和邊組成的圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是一種將不同種類(lèi)的信息連接在一起的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。知識(shí)圖譜符號(hào)化地描述了物理世界中的實(shí)體及其聯(lián)系,提供了從“關(guān)系”的角度去分析問(wèn)題的能力。與行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)合,知識(shí)圖譜可以廣泛應(yīng)用于智慧醫(yī)療、智慧金融、智慧司法、智慧企業(yè)服務(wù)等方向。

    這也是近兩年發(fā)展較快的技術(shù),10多年前的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)家系統(tǒng)都可以看做是知識(shí)圖譜的前身。目前在百度云智能客服系統(tǒng)中已經(jīng)有較成熟的應(yīng)用, 現(xiàn)在百度的度秘、新聞推薦也都有應(yīng)用知識(shí)圖譜。

    • 用戶(hù)理解

    AI應(yīng)用場(chǎng)景中,需要對(duì)C端用戶(hù)有全面的理解,用戶(hù)畫(huà)像是非常重要的技術(shù)方向,可以從多個(gè)維度去刻畫(huà)用戶(hù)特征,形成群體畫(huà)像,用于市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、風(fēng)險(xiǎn)控制等領(lǐng)域。很明顯,認(rèn)知技術(shù)的核心在于“認(rèn)”,重要的是輸出結(jié)果,輔助決策。

    這與大數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù)密不可分,在以“客戶(hù)為中心”的數(shù)字營(yíng)銷(xiāo)中應(yīng)用較多。

    從當(dāng)前的發(fā)展階段看,感知技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,并廣泛應(yīng)用于金融、制造、政府、零售、地產(chǎn)、教育、交通等諸多行業(yè),認(rèn)知技術(shù)相較而言則還有較大的發(fā)展空間,待拓展的領(lǐng)域還有很多。

    不過(guò),相信隨著包括百度云在內(nèi)眾多企業(yè)不斷將這些AI技術(shù)應(yīng)用到不同行業(yè)中,反過(guò)來(lái)也會(huì)提高和促進(jìn)這些技術(shù)的發(fā)展,然后不斷反饋到行業(yè)中,讓更多企業(yè)從中受益,實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。

    關(guān)注百度云微信公眾號(hào),了解更多AI應(yīng)用知識(shí)

    極客網(wǎng)企業(yè)會(huì)員

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    2019-02-25
    從“聽(tīng)懂”到“回答”,人工智能是如何輕松get人類(lèi)語(yǔ)言的?
    自然語(yǔ)言處理是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域與人工智能領(lǐng)域中的一個(gè)重要方向,研究能實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)之間用自然語(yǔ)言進(jìn)行有效通信的各種理論和方法,涉及的領(lǐng)域較多,主要包括機(jī)器翻譯、閱讀理解、智能寫(xiě)作、對(duì)話(huà)系統(tǒng)、基礎(chǔ)技術(shù)和語(yǔ)

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