ai是怎么用程序理解中文的?
AI理解中文(自然语言处理,NLP)的方式是一个复杂的系统工程,它已经从早期的基于规则的方法,演进到了现在主流的基于统计学和深度学习的方法。
可以把AI理解中文想象成一个正在学习中文的外国天才,它通过海量的阅读(数据)来学习,而不是死记硬背一本语法书。
以下是AI用程序理解中文的主要方式和层次:
1. 基础:从“字”到“词”——分词(Word Segmentation)
这是中文处理独有的、也是最关键的第一步。英文有天然的空格分隔单词,但中文没有。
程序怎么做:AI使用训练好的模型(如基于隐马尔可夫模型HMM或深度学习模型Bi-LSTM、BERT)来为一个句子断句。
例子:
输入:“我爱北京天安门”
输出:[“我”, “爱”, “北京”, “天安门”]
而不是错误的:[“我爱”, “北京”, “天安门”] 或 [“我”, “爱北”, “京天”, “安门”]
2. 理解句法:词性标注与依存句法分析(Part-of-Speech Tagging & Dependency Parsing)
分词后,AI需要知道每个词的词性(名词、动词等)以及词与词之间的关系。
程序怎么做:同样使用序列标注模型(如LSTM+CRF)来分析。
例子:
句子:“苹果很好吃” 和 “苹果发布了新手机”
词性标注:第一个“苹果”是名词,第二个“苹果”是机构名。
句法分析:分析出“好吃”是修饰“苹果”的,“发布”是“苹果”执行的动作,“手机”是“发布”的宾语。
3. 深入核心:语义理解(Semantic Understanding)
这是最核心也最困难的部分,即理解词语和句子的真正含义。现代AI主要通过词向量(Word Embedding) 和预训练大模型来实现。
a) 词向量(Word Embedding)—— 让计算机“感受”词语
这是革命性的技术。程序把每个词映射到一个高维空间(比如300维)的向量(一串数字)。
核心思想:含义相近的词,在空间中的位置也更接近。
程序怎么做:通过在大规模语料库上训练(如Word2Vec, GloVe算法),让模型学会预测一个词的上下文,或者用上下文预测词,从而产生词向量。
神奇的效果:
vector(“国王”) - vector(“男人”) + vector(“女人”) ≈ vector(“女王”)
vector(“北京”) ≈ vector(“巴黎”) (因为都是首都,在句法中扮演相似角色)
模型能理解“苹果”这个词既有“水果”的语义,也有“公司”的语义,并根据上下文选择正确的向量。
b) 预训练大模型(Pre-trained Large Models)—— 现在的绝对主流
这是目前AI理解语言的最强大技术,代表就是 BERT 和 GPT 系列。它们就像是在浩瀚的互联网文本中完成了“通识教育”的大学霸。
工作原理(以BERT为例):
预训练:用一个简单的任务来训练一个巨大的神经网络。比如,随机遮盖一句话中的某个词(如“今天天气很[MASK]”),让模型根据上下文来预测被遮住的词(“好”)。通过几十亿次这样的练习,模型深刻地学会了语法、语义和常识。
微调:当需要完成特定任务(如情感分析、机器翻译、问答)时,只需要在这个“学霸”模型的基础上,用特定领域的数据进行少量训练(微调)即可,效果极好。
程序如何“理解”:对于一个句子,BERT这样的模型会为其中的每个词生成一个上下文相关的向量表示。例如,“苹果”在“吃苹果”和“苹果手机”两个句子中,会得到两个不同的向量,完美解决了一词多义的问题。
总结:AI理解中文的流程
对于一个现代AI系统(如ChatGPT),理解一句中文的流程可以简化为:
接收输入:用户输入句子“请总结这篇关于人工智能的文章。”
分词与编码:将句子分成 tokens(词元),并转换成模型能处理的数字ID。
深度语义编码:将数字ID输入到预训练好的巨型神经网络(如GPT-4)中。模型中的数十亿个参数(神经元之间的连接权重)被激活,将每个词及其上下文转化为一个极其复杂、高维的向量表示。这个过程已经隐式地包含了分词、语法分析、语义理解等所有步骤。
任务执行:模型根据这个深度的向量表示,“知道”用户想要的是“总结”功能,对象是“人工智能文章”。然后它内部的“摘要生成”模块开始工作,输出另一系列向量。
解码输出:将输出的向量解码回人类可读的中文词语,形成流畅的回复:“这篇文章主要讨论了人工智能的当前发展趋势、面临的伦理挑战以及在医疗领域的应用前景...”
所以,与基于硬规则和字典的代码不同,现代AI更像是一个通过海量数据学习到语言内在规律的“超级大脑”,它不是靠“if-else”规则,而是靠数学和统计学来理解和生成语言。