AI小白也能读懂NLP是啥?(附AI使用示例)

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自从All in AI,下定决心从零开始,从理论开始,从碎片开始,每天都前进一点,逐渐地形成自己对人工智能的理解。虽知道仅有理论远远不够,甚至于已有的理论还不足,但依旧要从理论开始切入起步,所以,我依旧不会停止AI探索前行的脚步。

在本篇,我将开启NLP的大门,和大家一起揭秘NLP的真相。

作为一名未来学家和AI专家,Kurzweil认为NLP是实现真正人工智能的关键,因为它涉及到理解和模拟人类语言的本质。著名的计算机科学家和人工智能专家吴恩达也认为,NLP是AI领域中最具潜力的方向之一,因为它能够极大地提高计算机与人类之间的沟通效率。

近几年,归功于深度学习和大数据的发展,NLP领域取得了巨大的进步,我们看到了NLP在很多场景的应用,比如搜索引擎、语音识别、机器翻译、情感分析、聊天机器人等。本篇将重心围绕在NLP的基础理解上。

全文7000字左右,预计阅读时间12分钟,若是碎片时间不够,建议先收藏后看,便于找回。

一、NLP的定义和基础概念

1. 什么是NLP?

在人工智能领域,自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)是一门研究如何使计算机能够理解、处理和生成自然语言的学科。它涵盖了诸多领域,包括语言理解、语言生成、语言识别、语言翻译等。

NLP的核心优势不仅仅是简单的文本解析,更是对语境、语义、情感等复杂因素的综合把握,目标是让计算机能够理解、解释和生成人类语言,从而实现更自然、更有效的沟通。

NLP的研究内容也十分丰富,涉及语言学、计算机科学、数学、统计学等多个学科领域。NLP的应用也十分广泛,涵盖了几乎所有与人类语言相关的领域。

例如,在自然语言理解方面,NLP技术被应用于智能助手、智能客服、信息检索等;在语言生成方面,NLP技术被应用于智能写作、智能翻译等;在语言识别方面,NLP技术被应用于语音识别、语音翻译等。

2. NLP的基础概念

NLP的基础概念围绕着对人类语言的理解、生成和应用展开,目的是使计算机能够像人类一样理解、处理和生成自然语言文本。

我将从语言理解、语言生成和语言应用三个方面介绍NLP的基础概念。

概念一:【语言理解】

先说NLP的语言理解,也就是让计算机能够理解人类语言的含义和语境。语言理解涉及计算机对自然语言文本进行深入分析和理解的过程,其中包括词法分析、句法分析和语义分析等关键技术。

概念二:【语言生成】

NLP的另一个基础概念是语言生成。语言生成是指计算机根据一定的规则和模型生成符合语言规范和语境的自然语言文本的过程。

它涉及到词语选择、语法结构生成、语言风格控制等方面,目的就是让计算机能够产生符合人类习惯和需求的自然语言文本。

概念三:【语言应用】

最后一个基础概念就是语言应用。也就是将自然语言处理技术应用于各种实际场景和应用领域。

这包括信息检索、文本分类、情感分析、机器翻译、智能问答、智能客服等多个方面。

通过NLP技术,可以实现对大规模文本数据的自动化处理和分析,为用户提供更智能、更高效的信息服务和交互体验。

从理论到实践,NLP充满学术的味道但也要结合于应用中发挥价值,对于NLP的基础概念,我通过语言理解、语言生成和语言应用的阐述,希望能帮助你更好理解NLP到底是什么。

二、为什么NLP在AI领域很重要

自然语言处理(NLP)的重要性,不言而喻。就国外的GPT和国内的Kimi Chat这两款AI产品,仅仅是人机交流中的文本沟通效果,就让世人大开眼界。

NLP对人工智能的发展很重要,甚至对人类社会的文明推进也很重要,就NLP的重要性,我总结了以下几点。

1. 实现自然语言交互

自然语言处理(NLP)技术在人工智能领域的重要性首先体现在实现自然语言交互方面。

自然语言交互的实现,让人与计算机之间的交流更加直观、便捷,甚至可以消除传统输入方式(如键盘输入)的限制,提高了用户的使用体验和效率。

举例来说,智能语音助手如Siri、Alexa等,其中语言交互部分就是在NLP的基础上实现的,用户可以通过语音进行交互,向智能助手提出问题或者下达指令,而智能助手则能够理解并做出相应的回应,这种自然而流畅的交互方式提升了人机交互的体验。

为什么计算机可以和人通过语言实现交互呢?

其核心价值在于,在人机交互中,NLP技术能实现自然语言理解。换句话说,计算机能对人类自然语言进行深入理解和分析,从而理解用户的意图,并做出相应的反应。

  • 通过句法分析,计算机可以识别句子中的主谓宾结构和句子成分,从而理解句子的语法结构;
  • 通过语义分析,计算机可以理解句子中的词义和语义关系,从而推断句子的含义和语境;
  • 通过语境推断,计算机可以根据上下文信息进行推断和预测,提高理解的准确性和完整性。

现在,凡是AI产品应用,都有一个基础功能,就是聊天框,操作的第一步就是人类语言的输入。所以,正是因为AI模型和NLP的成熟,让AI实现大众普及,降低了普通人接触AI的门槛,也给了更多人参与AI的机会。

AI产品实现了人和计算机丝滑地沟通,就拿智谱清言的“智能体”设计来说吧。

用户可以在智谱清言平台上,创建各种各样的不同虚拟“角色”。这些角色有特定的身份,人设,性格特点,语言风格以及明确的技能。用户可以根据自己的需求选择某个角色,与它进行文字对话。

只要你有足够的想象力,平台上就可以出现历史人物诸葛亮,行业大咖周鸿祎,动漫人物工藤新一,电视剧主角甄嬛等等。

如果你选择了“甄嬛”,它便会以甄嬛的古文风格与你沟通。比如,可以问它,“朋友恋爱脑,爱上一个人品很差的人怎么办?”

如果你选择了“诸葛亮”,它便会以诸葛亮的语气和风格与你沟通,反馈的文字自带文言文味道。比如,可以问它“蜀国为何最终未能统一三国?”或者“你是如何做到神机妙算的?”

既然是语言交互,就不是简单的问答而已,你可以根据它的反馈,和它进行多轮对话,多次沟通,反复交流。就好像你真的跨越时空和角色在聊天一样。感兴趣的朋友可以自己去体验一番。

我们和AI对话,看似是人机之间一种再正常不过的交流,表面感知似是没什么难度,但实际上,计算机要能实现这样的交流水平,需要克服非常多的困难,NLP在其中发挥的作用是非常大的,想要读懂AI,还需先读懂NLP。

2. 提升信息处理效率

随着互联网的普及和信息化进程的加速,人们在获取信息方面变得更加便捷,然而,与之相伴随的是信息量的爆炸性增长,人们在日常生活和工作中需要处理的信息量也日益庞大。

快速、准确地获取所需信息成为了一个迫切的问题,NLP技术在信息检索和处理方面都能发挥重要作用。

为了获取信息,搜索引擎是重要渠道之一,现在已经有很多人直接通过向AI提问来代替搜索网站了。搜索引擎接收到的信息来源已经不再是人们手动输入的问题,而是通过AI“翻译”后的问题。

可以这么说,NLP技术可以帮助搜索引擎更加智能地理解用户的查询意图,并从海量的网络数据中准确、快速地检索出相关信息。通过理解用户的语义需求和搜索意图,搜索引擎可以优化搜索结果的排序和展示,提高用户的搜索体验。

比如,perplexity这款产品,用过之后,经常直接略过谷歌搜索或百度搜索,直接用它查询网上信息。

同样的问题,perplexity给出的答案更高效。最近,我打算学习一些前端知识,于是就问“如何选择适合自己的前端框架”,谷歌和perplexity都会给我搜索结果,很明显perplexity给出的反馈更好。

随着社交媒体、新闻网站等平台的兴起,大量的文本数据不断涌现,其中蕴含着丰富的信息和价值。然而,要从海量文本数据中提取出有用的信息并不容易,这就需要借助NLP技术进行自动化的文本分析和挖掘。

NLP中的情感分析、实体识别、主题模型等技术可以帮助用户快速准确地理解文本内容,从而更好地把握信息的本质和内涵。

由此可见,NLP对我们很重要,它可以实现信息的智能化处理和高效利用,帮助用户快速准确地获取所需信息,从而提升工作效率和生活品质。

就拿Kimi Chat举例吧。

该产品的公司是Moonshot AI(月之暗面),他们开发的这款AI产品,支持长达20万汉字的上下文输入,擅长中文和英文的对话,提供实用的信息和参考建议。

Kimi Chat有三大亮点,让它在圈内迅速走红,就是支持长文文档总结、联网搜索、给链接就读网页。

想要了解一个行业,读行研报告是最常见的方法之一,行业报告的信息量巨大,如果一页页看过,需要耗费大量时间,而且有些时候我们往往只关注某个细分领域,但也需要将报告全局快速浏览一遍,才能从中寻找我们需要的重点。

最近,我已经告别了传统肉眼扫行业报告的方式,直接让AI帮我先读一遍,同时内心不禁悄悄感概,大语言模型中发挥NLP的技术能力,真牛真好用。

比如,我想通过《人工智能行业:AI大模型赋能千行百业-117页》这篇文档,了解AI大模型对多行业的影响,我就把文档喂给Kimi Chat先,让AI帮我总结,再根据我感兴趣的部分进行提问,最后直接阅读文档中我关注的那几页内容就,形成自己的理解。

从AI总结的信息中,了解到AI在营销方面,可以生成创意文案,我想进一步了解这方面的内容,就可以打开文档,直接看有针对性的那几页就行。

有趣的是,用户总能开辟出新玩法,已经有人用Kimi Chat解决简历优化和面试准备的问题。相对应的,也已经有面试官用Kimi Chat阅读简历,提高简历筛选效率,再通过提问的方式让Kimi Chat总结候选人的特点,以此来选择匹配的候选人,甚是有趣。

在Kimi Chat所有功能背后的AI模型,都有NLP技术的影子,NLP技术越强大,AI就会越智能。最近,月之暗面成功完成了10亿美元融资,资金注入后的 Kimi Chat 会有怎样的进化,我们拭目以待。

虽说,现在市场上绝大部分的AI产品还没有开辟出新的需求场景,但就是在原来的需求场景中,也有很多未被完全满足的需求,或是提升效率,或是提升体验,都有一些值得AI创业者们突破的地方,值得期待。

3. 支持多 语言交流

随着全球化的加速和信息技术的普及,人们之间的跨文化交流和跨语言沟通变得日益频繁和重要。在这样的背景下,NLP可以帮助人们更轻松地获取和分享跨文化的知识和信息。

NLP技术可以实现不同语言之间的准确翻译已经不足为奇,仅是用于翻译,无法让我们真正意识到NLP的重要性。

高于翻译之上的,NLP技术可以实现跨语言信息互通。随着互联网的发展,人们可以轻松获取来自世界各地的海量信息,但面对不同语言的信息时,我们常常束手无策。

NLP通过分析文本的语义和上下文信息,可以实现对不同语言文本的准确理解和匹配。

这种跨语言信息检索技术可以帮助人们更快速地获取和分享跨文化的知识和信息。

通过NLP,用户可以使用自己的母语搜索和检索其他语言的资料,无需精通每一种语言。

得益于NLP技术,多语言学习平台和应用的也在市场上大量出现,学习外语变得更加容易和有趣。

通过智能语言学习助手,学习者可以获得个性化的学习建议和实时的语音反馈,从而提高学习效率和语言技能。

还有就是,NLP技术可以实现多语言的语音识别和语音合成。通过训练神经网络模型,NLP技术可以实现对不同语言语音的准确识别和合成。

这种语音技术可以帮助人们实现不同语言之间的语音交流,进一步促进多语言交流的便捷性。

通过实现不同语言之间的准确翻译、跨语言信息检索和多语言语音交流,NLP技术可以促进不同地区、不同国家之间的人文交流和文化交流。NLP重要性不言而喻。

中文,作为世界上最难学的语种之一,相信也可以在NLP的帮助下,降低外国友人的学习门槛,让中文更快地走向全世界。

当我们想要看懂一个外文网站,不仅限中英文,该怎么办呢?

临时抱佛脚去学新语种显然不是明智的选择。比如,我想从一个日文网站上快速了解日本那边对AI的看法,利用好AI工具可以快速解决这个问题。

当我浏览一个日文网站,即使是使用翻译插件,翻译效果也不尽如人意,不如用AI帮我先快速阅读一下。

这一次,我用的是文心一言,并添加了悟智快读插件。

我直接将链接丢给AI,并要求用一段话,总结一下网页中主要说了哪些内容?以信息结构化的方式回答。

通过AI给出的答案,我不需要仔细阅读网站原文的内容,也知道那一页大概说了什么,不懂日文已不是障碍。

也就是说,AI结合了NLP多语言交流的能力之后,我们在一些线上场景中,可以跨越语言不通的障碍,即便没学外语也不影响我们拓宽视野,了解世界。

4. 促进AI大模型的发展

NLP的重要性,还体现在NLP的发展推动了AI大模型的发展,包括机器学习和深度学习。

NLP的进步为AI提供了更强大的语言理解能力,帮助AI系统能够更好地适应复杂的语言环境。

例如,兴起的大规模预训练语言模型,如BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)和GPT(Generative Pretrained Transformer)等,为AI在语言处理方面取得了突破性进展。

这些模型通过在大规模文本数据上进行预训练,学习到了语言的通用特征,从而提高了在多项NLP任务中的表现。

AI大模型和NLP逐渐形成了相互促进,携手同行的关系。

比如,百度发布文心产业级知识增强大模型,已运用在包括电力、燃气、金融、航天、传媒在内等的多个领域。在其知识增强大模型中,就有NLP模型的重要地位。

如果我们将视角聚焦在NLP模型上,也会发现,大部分研发AI大模型的厂商都会搭建NLP大模型,不研发AI模型而专注研究AI应用的公司,其业务也会通过NLP作为底层技术来支撑技术服务。

我们从技术服务的依赖路径中可以发现,只要是需要和人类进行语言沟通的场景下,好的AI应用依赖好的AI大模型,而好的AI大模型则依赖好的NLP技术。NLP的发展对AI大模型的发展具有关键重要性。

说了这么多,NLP的重要性也不会仅限于四点,我也是基于一部分自己的理解,私以为,以上四点是我们理解NLP的关键。

只有当我们真正认识其重要性,我们才会提升对NLP的认知,即不会把NLP看得过分强大,也不会因为自己的狭隘,而小看了NLP。

当我们客观理性地看待NLP时,我们就能真正使用好这项技术,扬其长,避其短,用它帮助我们解决生活和工作中的各种问题。

三、NLP的发展、机遇与挑战

1. NLP的技术发展

自然语言处理(NLP)技术的发展经历了从早期的规则驱动方法到统计学习方法,再到当前深度学习技术的演变。

早期的NLP研究中,规则驱动方法是主流。这种方法依赖于语言学家精心设计的语法规则和词典,来解析和理解文本。

这种方法在处理结构简单、规则明确的问题时表现尚可,但规则驱动方法难以适应语言的多样性和复杂性,且需要大量的人工干预,很难扩展到新的应用场景。

然后,随着机器学习技术的发展,统计学习方法开始在NLP领域占据主导地位。这种方法通过从大量语料库中学习语言的统计规律,构建模型来处理各种NLP任务。

其中,隐马尔可夫模型(HMM)、条件随机场(CRF)等模型在词性标注、命名实体识别等任务上取得了显著的成效。

虽然,统计学习方法相较于规则驱动方法,能够更好地处理语言的不确定性和变异性,但仍然受限于特征工程和标注数据的质量和数量。

近年来,借助深度学习技术的兴起,特别是Transformer架构的出现,它通过自注意力机制能够捕捉文本中的长距离依赖关系,极大地提升了模型对语言的理解能力。

2. NLP的市场机遇

NLP大模型的核心优势在于其深度理解和生成自然语言的能力,随着大模型的兴起,NLP的市场机遇正在各个行业中迅速展开。就拿医疗,教育,法律行业举例来说,就存在以下机遇。

NLP+医疗行业。通过自然语言理解,医疗文档和病历可以被自动解析和整理,提高医疗记录的可访问性和准确性。

NLP+教育行业。个性化学习系统利用NLP技术来分析学生的学习习惯和偏好,提供定制化的学习资源和辅导。

同时,结合NLP的自动评分系统和智能教学助手等AI产品,可以提高教育评估的效率,也为教师和学生提供了更加具互动性和有趣的学习体验。

NLP+法律行业。法律文档的自动审核和合同分析能够节省大量时间和资源,同时降低人为错误,提高法律专业人士服务的质量和效率。

在各行各业,NLP技术的商业化落地都在加速,市场上的技术迭代速度以日为单位在更新。企业和组织通过整合和应用NLP技术,有很大机会提升现有业务流程的效率,探索全新的商业模式,创造新的收入来源。

3. NLP的困难挑战

NLP的发展虽然充满机遇,但也面临着众多挑战。算法优化、数据质量、计算资源就已经形成了NLP发展的三大挑战。

挑战一:【模型算法优化】

算法优化是NLP发展的一个重要挑战。尽管现有的模型如BERT和GPT在多个任务上取得了显著的成绩,但它们仍然需要更加高效和精确的算法来处理更复杂的语言现象。

例如,当前的模型在处理歧义、隐喻和非文字信息时仍然存在局限。此外,算法的优化还需要考虑到计算效率,以减少模型训练和部署的时间和成本。

挑战二:【数据质量限制】

数据质量的提升同样是一个挑战。想要完成NLP任务的模型性能在很大程度上取决于训练数据的质量和多样性。高质量的数据集不仅需要大量的文本,还需要涵盖广泛的主题和语言风格。

然而,获取和处理这样的数据集既昂贵又耗时,尤其是在多语言和跨文化的环境中。

此外,数据偏见和隐私问题也不容忽视,模型训练数据中的偏差可能导致输出结果的不公平和歧视,也容易因此引额外的危机。

挑战二:【计算资源成本】

计算资源的需求是另一个挑战。为了保证NLP的效果,AI大模型通常需要大量的计算资源进行训练,也需要以高昂的成本做代价。

随着模型规模的不断扩大,如何平衡计算资源的使用和模型性能的提升成为了一个亟待解决的问题。而且,模型的部署也需要考虑到硬件的兼容性和成本效益。

不过,话说回来,机遇与挑战并存,向来是科技发展的常态,不高估技术在短期的能力,也不低估技术在长期的能力。科技行业的从业者,遇山开路,遇水搭桥,总有解法。

四、总结与预告

写在最后,我们来总结一下。

自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)是一门研究如何使计算机能够理解、处理和生成自然语言的学科。

从重要性看,NLP实现了计算机理解人类语言,实现自然语言交互的需求,不仅让人机交互更加智能化和便捷化,也为人们提供了更加自然和直观的交流方式。

其次,NLP技术能够提升信息处理的效率,帮助人们更快速、准确地获取和理解海量的文本信息。

此外,NLP还支持多语言交流,促进了不同语言和文化之间的交流和沟通,有助于构建一个更加多元化和包容性的信息社会。

在推动技术发展层面,NLP的发展也推动了AI大模型的发展,如BERT、GPT等,而大模型的发展也同样让NLP的发展有了新的突破,两者相辅相成,给AI领域带来了更多可能性。

从发展、机遇和挑战看,NLP的技术发展逐渐强大和成熟,市场机遇越来越多,发展空间越来越大,面临的困难和挑战也不是轻易或短期就能解决的。

同步预告下一篇内容,继续围绕NLP展开,我将重点讲解NLP的核心技术,涉及NLP的词法分析,句法分析,语义分析等,咱们下篇见。

作者:果酿,公众号:果酿产品说

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