Inteligencia artificial

Inteligencia artificial
Proceso de Lenguaje Natural
¿Qué es el Lenguaje?
Q ¿Qué es el Lenguaje Natural?
Q Procesamiento del lenguaje Natural (PLN)
Q Aplicaciones PLN
Q Niveles del Lenguaje
Q Arquitectura de un sistema de PLN
Inteligencia Artificial
Q
Introducción
Inteligencia Artificial
La inteligencia humana abarca muchas habilidades,
incluyendo la habilidad para percibir y analizar
escenas visuales y la habilidad para entender o
generar lenguajes.
Lenguaje: Sistema
estructurado.
de
signos
complejo,
¿Qué es el Lenguaje?
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Un lenguaje es un conjunto de oraciones, que
usualmente es infinito y se forma con combinaciones
de palabras. Es necesario que esas combinaciones
sean correctas (con respecto a sintaxis) y tengan
sentido (con respecto a la semántica).
Un lenguaje es la función que expresa pensamientos y
comunicaciones entre la gente. Esta función es llevada
a cabo por medio de señales y vocales (voz) y
posiblemente por signos escritos (escritura).
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Un lenguaje se considera un conjunto de símbolos
que al combinarse permiten la costrucción de
mensajes.
Un mensaje se forma por la combinación de unidades
lingüísticas de menor tamaño (morfemas, palabras,
frases, sentencias, párrafos).
Comunicación es el intercambio de mensajes a
través de la emisión y percepción de ellos.
¿Qué es el Lenguaje?
La lingüística estudia cómo se combinan las unidades
del lenguaje para formar otras mayores (modelado
por una gramática).
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La lingüística estudia los procesos de construcción de
mensajes para la adecuada comprensión.
La lingüística computacional adelanta el proceso de
análisis y síntesis para la comprensión de un texto de
forma eficiente por medio del computador.
Morfología. Sintaxis.
Semántica
Morfología
Estudia la estructura y formación de las palabras.
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Las unidades constitutivas de las palabras son los
morfemas (mínimas unidades lingüísticas con
significado).
Se distinguen:
Morfemas libres.
Morfemas ligados.
Morfología
Según la estructura morfológica se distinguen tres
clases de lenguajes:
Aislativos. Están compuestos sólo por morfemas libres. Las
palabras son invariantes.
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Aglutinativos. Las palabras se forman por concatenación de
morfemas invariantes.
Flexivos. Las palabras se forman por la unión de morfemas
que se alteran para expresar tiempo, número, persona.
Sintaxis
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Se encarga de estudiar las relaciones entre las palabras en el contexto de la
oración.
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Sintaxis
Semántica
Q
Q
Inteligencia Artificial
Q
Estudia el significado de los elementos lingüísticos.
En semántica computacional se suele asumir que el
significado de una sentencia es equivalente a sus
condiciones de verdad.
La descripción semántica de un lenguaje consiste
en establecer un mecanismo que determine las
condiciones de verdad para cada sentencia.
Semántica
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Las condiciones de verdad de una sentencia
determinan la validez de las inferencias realizadas.
Las herramientas básicas para el desarrollo de teorías
semánticas proceden de la lógica y de las reglas de
inferencia que se construyan, igualmente de la
representación del conocimiento (información).
Generalidades del lenguaje
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Lenguaje natural (Chino, danés, inglés, español) son
aquellos que los seres humanos utilizan para
comunicarse entre sí.
Lenguaje formal (LISP, PROLOG, C++, JAVA,
lógica matemática, lógica de primer orden,...), es lo
utilizado para estructurar leyes, procesos o teorías.
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¿Qué es el Lenguaje Natural?
Los lenguajes naturales se caracterizan por las
siguientes propiedades:
Desarrollados por enriquecimiento progresivo antes
de cualquier intento de formación de una teoría.
Su carácter expresivo se debe a la riqueza del
componente semántico (polisemántica).
Existe dificultad o imposibilidad de una
formalización completa.
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Procesamiento computacional del
Lenguaje Natural (PLN)
Una meta fundamental de la Inteligencia artificial
(IA), es la manipulación del lenguaje natural
utilizando
herramientas
de
computación
(programas). Los lenguajes formales (programación)
juegan un papel importante, ya que facilitarían el
enlace necesario entre los lenguajes naturales y su
manipulación por una máquina.
Lenguajes de programación
Un lenguaje de programación se basa en dos
elementos muy importantes:
Sintaxis: que se refiere a la utilización correcta de cada una de
las sentencias de cierto lenguaje de programación.
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Semántica: se encarga de que cada sentencia utilizada del
lenguaje en el programa tenga un significado correcto.
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Procesamiento computacional del
Lenguaje Natural (PLN)
PLN es utilizar el lenguaje natural para
comunicarnos con el computador. Este comprendería
las sentencias enunciadas.
El uso de lenguajes naturales facilita el desarrollo de
programas que realicen tareas de comunicación. Y
construir modelos que ayuden a comprender los
mecanismos humanos relacionados con el lenguaje.
Utilizar lenguaje natural (LN) en la comunicación
hombre-maquina es una ventaja y un obstáculo con
respecto a otros medios de comunicación.
Estructura de frase
Q
Q
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Q
Q
Los mensajes se componen de frases, las cuales se
agrupan en diversas categorias.
Frase nominal (ej: el rey, el agente de la esquina)
FN
Frase verbal (ej: esta muerto)
M => FN FV
Pasos de una comunicación
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Intención
Generación
Síntesis
Percepción
Análisis (interpretación sintactica,
interpretación semántica).
Desambiguación.
Incorporación.
HABLANTE
Intención:
Sabe (H, ¬EstáVivo
(rick, S3)
Generación:
“El rick está muerto”
Síntesis:
[elrickestamuerto]
OYENTE
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Percepción
“El rick está
muerto”
Desambiguación
¬EstáVivo(rick, S3)
Análisis (gramatical)
O
FN
FV
artículo sustantivo verbo adjetivo
El
rick
está muerto
Incorporación:
DECIR (BC)
¬EstáVivo(rick, S3)
Aplicaciones del PLN
Traducción automática
Q Recuperación de la información
Q Extracción de Información y Resúmenes
Q Resolución cooperativa de problemas.
Q Tutores inteligentes.
Q Reconocimiento de Voz
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Q
Niveles del Lenguaje
Nivel Fonológico: trata de cómo las palabras se
relacionan con los sonidos que representan.
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Nivel Morfológico: trata de cómo las palabras se
construyen a partir de unas unidades de significado
mas pequeñas llamadas morfemas, por ejemplo:
Rápida + Mente == Rápidamente
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Niveles del Lenguaje
Nivel Semántico: trata del significado de las palabras
y de cómo los significados se unen para dar
significado a una oración, también se refiere al
significado independiente del contexto, es decir de la
oración aislada.
Nivel Pragmático: trata de cómo las oraciones se usan
en distintas situaciones y de cómo el uso afecta al
significado de las oraciones. Se suele reconocer un
subnivel recursivo: discursivo, que trata de cómo el
significado de una oración se ve afectado por las
oraciones inmediatamente anteriores.
Arquitectura de un sistema PLN
Son los procesos con los que el computador interpreta
y analiza las sentencias dadas.
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El usuario le expresa al computador que es lo que desea hacer.
El computador analiza las oraciones recibidas, en el sentido
morfológico y sintáctico, es decir, si las frases contienen
palabras compuestas por morfemas y si la estructura de las
oraciones es correcta.
Luego analiza semánticamente, es decir, saber cual es el
significado de cada oración, y determinar el valor de verdad.
Enseguida pasa a realizar el análisis pragmático de la oración,
es decir, se miran todas juntas, tomando en cuenta la situación
de cada una.
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Así sabrá el computador que es lo que debe hacer, es decir, ya
tiene la expresión final.
Una vez obtenida la expresión final, pasa a su ejecución para
obtener un resultado y proporcionárselo al usuario.
Análisis y comprensión del lenguaje
Q
Q
Inteligencia Artificial
Q
Q
Muchas aplicaciones comercializadas utilizan gramáticas
“comentadas” —cuentan con gran cantidad de reglas para
describir diferentes tipos de frases.
Cada regla se halla comentada por características o
expresiones en un lenguaje de programación.
Este tipo de gramáticas alcanzan tamaños que dificultan su
mantenimiento y reutilización.
Se obtienen sistemas eficaces para determinadas
aplicaciones, pero lentos, lo que los hace inaplicables a
entornos interactivos o con gran volumen de trabajo.
Análisis y comprensión del lenguaje
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Inteligencia Artificial
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En la investigación actual:
Se emplean gramáticas muy simples, tales como autómatas
de estado finito, que proporcionan un procesamiento muy
eficiente.
Algunas aproximaciones prescinden incluso de la gramática
y usan métodos estadísticos para identificar patrones
lingüísticos.
Por otro lado, se han desarrollado diversos formalismos de
gran sofisticación y potencia para facilitar la ingeniería de la
gramática.
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