聊天機(jī)器人的技術(shù)原理和未來(lái)的發(fā)展
近年來(lái),人工智能越來(lái)越火,那你們真的知道人工智能嗎?
一、人工智能是什么
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫(xiě)為AI。它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。
李開(kāi)復(fù) 對(duì)人工智能做過(guò)這樣的定義:
- 首先是感知,包括視覺(jué)、語(yǔ)音、語(yǔ)言;感知可能是幫助識(shí)別一張圖里,一個(gè)嬰兒在沙發(fā)上抱著泰迪熊;
- 然后是決策,包括識(shí)別、推薦、預(yù)測(cè)、判斷;比如GoogleNow通過(guò)你過(guò)去做的事情推測(cè)你接下去要做什么;
- 最后是反饋,包括生成、機(jī)器人、自動(dòng)化;比如無(wú)人駕駛汽車通過(guò)各種傳感器捕捉的信息后,用來(lái)做最后的決策——比如怎么去操作方向盤、油門、剎車等。
人工智能里面有很多先進(jìn)的技術(shù),自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)音識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等,下面,我們首先來(lái)了解一下自然語(yǔ)言處理技術(shù)以及其典型應(yīng)用。
二、自然語(yǔ)言處理應(yīng)用——聊天機(jī)器人
自然語(yǔ)言處理(NLP)是計(jì)算機(jī)科學(xué),人工智能,語(yǔ)言學(xué)關(guān)注計(jì)算機(jī)和人類語(yǔ)言之間的相互作用的領(lǐng)域。核心技術(shù)有機(jī)器翻譯、聊天對(duì)話等,主要的應(yīng)用有搜索引擎、問(wèn)答系統(tǒng)等。
問(wèn)答系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)信息檢索(IR)系統(tǒng),只是它從文本中獲取更多信息,返回更加精準(zhǔn)的答案。
傳統(tǒng)的問(wèn)答系統(tǒng)將按照以下的流程工作:(1)問(wèn)題解析(2)信息檢索(3)答案抽取。
典型的就是聊天機(jī)器人,一種自動(dòng)的問(wèn)答系統(tǒng)。模仿人的語(yǔ)言習(xí)慣,通過(guò)模式匹配的方式來(lái)尋找答案。在它們的對(duì)話庫(kù)中存放著很多句型、模板,對(duì)于知道答案的問(wèn)題,往往回答比較人性化,而對(duì)于不知道的問(wèn)題,則通過(guò)猜測(cè),轉(zhuǎn)移話題,或者回答不知道的方式給出答案。
聊天機(jī)器人主要解決下面四個(gè)問(wèn)題:
第一個(gè)怎么讓你的“女朋友”能聽(tīng)你的話并想出應(yīng)該回復(fù)什么
針對(duì)內(nèi)容為導(dǎo)向的對(duì)話,系統(tǒng)中有內(nèi)容管理模塊,會(huì)在網(wǎng)上爬取信息,然后選取相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行對(duì)話;
第二個(gè)問(wèn)題是怎么樣進(jìn)行開(kāi)放式的話題,讓聊天一直持續(xù)下去
在開(kāi)放式話題上,該機(jī)器人需要涵蓋很廣的內(nèi)容,并且需要區(qū)分領(lǐng)域和話題。會(huì)首要響應(yīng)用戶的需求,同時(shí)將內(nèi)容推薦作為潛在任務(wù)來(lái)推進(jìn)對(duì)話的進(jìn)行;
第三個(gè)問(wèn)題是怎么樣貼合用戶愛(ài)好,聊相關(guān)話題
聊天機(jī)器人以用戶為中心,以內(nèi)容為導(dǎo)向。構(gòu)建了為對(duì)話設(shè)計(jì)的知識(shí)圖譜,里面涵蓋了比較多樣化,高質(zhì)量的內(nèi)容,所以能進(jìn)行一些風(fēng)格多樣化的對(duì)話;
第四個(gè)是面對(duì)多樣的用戶是怎么讓各種用戶都滿意的?
根據(jù)對(duì)話的歷史以及內(nèi)容的屬性來(lái)選取最優(yōu)的策略進(jìn)行對(duì)話。通過(guò)心理學(xué)的問(wèn)題來(lái)了解用戶的性格從而更好地進(jìn)行內(nèi)容推薦。
基本實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:用戶輸入數(shù)據(jù) -> 分析用戶意圖 -> 抓取關(guān)鍵參數(shù) -> 匹配最佳回答 –> 輸出回答。
基本原理就是我們的目標(biāo)給定輸入句子X(jué),生成目標(biāo)句子Y,對(duì)輸入句子X(jué)進(jìn)行編碼,將輸入句子通過(guò)非線性變換轉(zhuǎn)化為中間語(yǔ)義表示C,根據(jù)句子X(jué)的中間語(yǔ)義表示C和之前已經(jīng)生成的歷史信息y1,y2……yi-1來(lái)生成i時(shí)刻要生成的單詞yi。每個(gè)yi都依次這么產(chǎn)生,那么看起來(lái)就是整個(gè)系統(tǒng)根據(jù)輸入句子X(jué)生成了目標(biāo)句子Y。
利用上述框架,聊天機(jī)器人可以根據(jù)用戶當(dāng)前輸入Message自動(dòng)生成應(yīng)答Response,形成了一個(gè)有效的問(wèn)答對(duì)話系統(tǒng)。
相對(duì)基于檢索類或者機(jī)器翻譯類傳統(tǒng)技術(shù)而言,基于深度學(xué)習(xí)框架的聊天機(jī)器人具有如下明顯優(yōu)點(diǎn):
- 構(gòu)建過(guò)程是端到端(End-to-End)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的,只要給定訓(xùn)練數(shù)據(jù)即可訓(xùn)練出效果還不錯(cuò)的聊天系統(tǒng),省去了很多特征抽取以及各種復(fù)雜中間步驟的處理。
- 語(yǔ)言無(wú)關(guān),可擴(kuò)展性強(qiáng)。只需要使用不同語(yǔ)言的聊天數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,不需要專門針對(duì)某種語(yǔ)言做相關(guān)的特定優(yōu)化措施,這使得系統(tǒng)可擴(kuò)展性大大加強(qiáng)。
- 訓(xùn)練數(shù)據(jù)擴(kuò)大有助于持續(xù)提升系統(tǒng)效果,一般通過(guò)不斷增加訓(xùn)練數(shù)據(jù)就能夠帶來(lái)持續(xù)的效果提升。
也存在下面缺點(diǎn):
- 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面還有待深入研究,很多工作是通過(guò)人工來(lái)進(jìn)行效果評(píng)價(jià),還沒(méi)有特別合適的專用于聊天機(jī)器人的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),這是阻礙聊天機(jī)器人技術(shù)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)障礙。
- 缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的大規(guī)模訓(xùn)練數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)化的特大規(guī)模人與人對(duì)話數(shù)據(jù)相對(duì)缺乏。如果能夠有大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)聊天數(shù)據(jù),很明顯將能夠極大促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。
- 技術(shù)仍處于發(fā)展初期。技術(shù)手段也好,實(shí)際系統(tǒng)效果也好,都有非常大的進(jìn)步空間。
三、聊天機(jī)器人的未來(lái)發(fā)展
聊天機(jī)器人已開(kāi)始滲透到了我們的日常生活中,只不過(guò),它們還沒(méi)有變成主流。電腦需要更好地理解人類的語(yǔ)言、情感和意圖。人工智能必須在幾個(gè)重要的方面獲得發(fā)展,才可能有機(jī)會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。
1. 自然語(yǔ)言處理方面得到改善
聊天機(jī)器人越來(lái)越火,且應(yīng)用至各行各業(yè),微信、微博、QQ等眾多社交平臺(tái)紛紛選擇嵌入人工智能,尤其能理解對(duì)話的語(yǔ)境與語(yǔ)義的虛擬聊天機(jī)器人成為核心,得益于日益成熟的人機(jī)自然交互技術(shù),提升了用戶體驗(yàn)。
2. 了解消費(fèi)者
人工智能要發(fā)揮作用,最關(guān)鍵的問(wèn)題就是理解背景信息。正如營(yíng)銷和銷售會(huì)以360度的視角來(lái)了解消費(fèi)者,聊天機(jī)器人也需要更深入地了解它們互動(dòng)的對(duì)象:他們是誰(shuí),他們是如何變成現(xiàn)在這個(gè)樣子的,他們?cè)趯ふ沂裁?,以及他們過(guò)去做過(guò)什么。
3. 閱讀人類的情感
如果聊天機(jī)器人能夠閱讀人類的面部表情或語(yǔ)音變化,從而理解與它們交流的人的情感變化,那么它們將無(wú)疑能夠提供更好的服務(wù)。聊天機(jī)器人現(xiàn)在只能應(yīng)付簡(jiǎn)單的客戶服務(wù)。如果用戶感到失望或惱怒,那么聊天機(jī)器人可能需要將對(duì)話交給人類客服人員了。
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