lingüística e inteligencia artificial
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Grupo de estudio PSIPIIA. Universidad de Antioquia
Enfoque de la exposición
La dimensión investigativa y aplicada a la inteligencia artificial, cuenta con alguna tradición y existe en el medio un buen número de autoridades en esta disciplina.
(LINGÜÍSTICA + INFORMATICA) X TEORIA MATEMATICA DE LA COMUNICACIÓN O TEORIA DE LA INFORMACIÓN Shannon
PERO+ ADECUADO CONTEXTO DE INTEGRACIÓN
ESI.A.
A partir de teoría de la información se introdujeron en la lingüística algunos conceptos y se teorizó sobre las principales funciones del lenguaje.
Relación entre lingüística y matemática no de aplicación sino de fundamentación teórica.
LENGUAJENATURAL
TEORIA DE LA INFORMACIÓN
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
• No tiene una estructura estadística.• Estructura sintáctico-semántica
•Se integra dentro del calculo de probabilidades.•Se ocupa de cuantificar la información del mensaje.•La información da un mensaje, no es un contenido semántico, sino una característica de los mensajes en su origen (determinada por numero de mensajes que tienen la misma probabilidad de ser emitidos).
• Se preocupa por llegar a dar un significado, y principalmente con su sentido.
Pueden haber 2 o más mensajes con misma cantidad de información y ser semánticamente diferentes.
Mismo enunciado portar gran cantidad de información o poca (o nula), dependiendo de la incertidumbre que elimine.
Comunicación= proceso de transmisión de información.
Información= Proceso de eliminación de posibilidades por la aparición de un elemento (señal o secuencia de señales) del conjunto.
Se asocia con disminución de entropía (2da ley de termodinámica), la eliminación del caos (teoría de sistemas) y la eliminación del suspenso (Narrativa) .
Entropía e información
Entropía de una fuente
UNA COSA ES EL ESTUDIO DEL PROCESO DE TRANSMISIÓN DE LOS MENSAJES Y LA CUANTIFICACIÓN Y OTRA EL ANÁLISIS ALGEBRAICO DE SU ESTRUCTURA, FUNCIONES Y USOS DE LOS ENUNCIADOS EN EL CONTEXTO DE LA INTERACCIÓN COMUNICATIVA….
Punto de vista técnico: I.A. rama avanzada de la informática.
Haton (1991): El conjunto de estudios y aplicaciones orientadas a dotar al computador de capacidades que habitualmente se le atribuyen a la inteligencia humana (adquisición de conocimiento, percepción, razonamiento, toma de decisiones, etc…)
Rolston (1990): Es una técnica mediante la cual se busca la solución de problemas complejos con el apoyo del computador, siguiendo procesos análogos al proceso de razonamiento humano.
I.A. área interdisciplinaria. Se ocupa de estudio del
desempeño inteligente del ser humano: como utiliza el lenguaje, el desarrollo de los procesos de inferencia, la comprensión de los fenómenos, los procesos de aprendizaje, las formas de percepción, la forma en como adquieren, aplican, transfieren conocimientos sobre el mundo +.
Se observan 4 etapas (Haton, 1991):
Primera etapa Segunda etapa Tercera etapa Cuarta etapa
Años 50-Nacimiento I.A.-Exageradooptimismo.-Enorme dificultad del problema.-Múltiples fracasos
Años 60-Despegue.-Aparición de múltiples programas.-Resultados significativos.
-Explosión de trabajos que permiten establecer las basesde la I.A. actual.-Relación con la representación del conocimiento y razonamiento.-Sistemas expertos.-Irrupción de pragmática.-Comprensión de lenguaje natural.-Robótica avanzada.
Años 80-Ingreso de la I.A. a vida económica.-Realizaciones practicas.-Creciente numero de proyectos investigativos.
Relacionadas con: Tipo de información
que manipula Procedimientos
metodológicos que sigue para la solución de problemas
La forma de adaptarse a las situaciones
El tipo de lenguajes de programación.
I.A COMPUTACIÓN
• Información simbólica.• Maneja información más relacionada con objetos, hechos, conceptos y reglas.• Caracteriza la potencia medida en el numero de inferencias lógicas realizadas por segundo.•Procedimientos Heurísticos. +•Solución satisfactoria.•Datos de entrada imprecisos, contradictorios o incompletos.•Nivel de exactitud y precisión deriva de calidad y cantidad del conocimiento con que se enfrenta el problema. •Aborda problemas complejos mediante conocimientos y desarrollo de procesos de inferencia.• Aplican lógicas modales (no monótonas)
•Información discreta o discontinua.•Maneja información numérica.•Rinden resultados muy pobres.• Se adaptan mal procesamiento de datos simbólicos.•Caracteriza la potencia de un computador en millones de operaciones realizadas por segundo.•Procedimientos algorítmicos.+•Desempeño optimo.•Datos de entrada precisos.•Aborda problemas mediante instrucciones de cumplimiento riguroso. •Aplica lógicas monótonas (valor de verdad se mantiene).
Informática tradicional: lenguaje es en base sintáctica.
En I.A.: Lenguaje lógico-semántica. (PROLOG)+
Proximidad entre los formalismos de base de la descripción lingüística, la representación de conocimiento y la programación.
Papel de gramática en I.A: modelo gramatical se adecua más a necesidades de la descripción de la estructura de la oración, formalización de los conocimientos semántico –pragmáticos, y por ende, para la manipulación del sentido en la perspectiva en perspectiva del lengua natural.
CAMPOS DE APLICACIÓN I.A. +
A) MatemáticasB) Procesamiento
automático del lenguaje natural. (oral y escrito)
C) Interpretación de imágenes.
D) RobóticaE) Juegos.
LOS PROBLEMAS ABORDABLES POR LA I.A. SON AQUELLOS QUE EL HOMBRE NO PUEDE RESOLVER FACILMENTE , O EN UN TIEMPO RAZONABLE, PERO QUE SON COMPLETAMENTE FORMALIZABLES.
(Haton, 1991)
La lingüística es una de las ciencias cognitivas.
Lenguaje natural: es el sistema más genuino de representación del conocimiento.
Se ocupa de explicitar, mediante la formulación de reglas, tanto el sistema de conocimientos que son el fundamento de la competencia lingüística, como el sistema de conocimientos que son el fundamento de la competencia comunicativa.
Lingüística moderna como rama de la psicología cognitiva, ya que trata de descubrir una realidad mental subyacente a la conducta (Chomsky, 1970).
Traducción automática
y
Procesamiento del habla +
No algoritmizables, implementación de
mecanismos heurísticos por situaciones
cambiantes
Sólo son soluciones en virtud del desarrollo de
procesos de inferencia, en los que se intervienen una gran cantidad y variedad
de conocimientos
No siempre se dispone de datos exactos, y por tanto
requieren de un tratamiento tolerante a los
fenómenos cambiantes
La información de base, no siempre se puede
acceder en forma discreta sino en forma de cadenas
de sonidos, gráficas, espectrogramas de
sonido, etc…
UN EJEMPLO DE LOS SISTEMAS DE COMPUTACIÓN UTILIZADOS EN LA I.A.
Un SE es un conjunto estructurado de programas de computación diseñados para solucionar problemas complejos.
Es una muestra de la tecnología de la I.A. que por naturaleza se basa en conocimientos.
Opera mediante la explotación de un conjunto exhaustivo de conocimientos y la simulación de procesos de inferencia.
Está destinado para solucionar una determinada clase de problemas en un área especifica.
Participan el experto y el ingeniero de conocimientos.+ Se compone de: un sistema de almacenamiento de
conocimiento, un sistema de medios de actualización de conocimientos, un sistema de explicación y un interfaz del usuario.
BASE DE CONOCIMIENTOS
Organización del conjunto de conocimientos sobre los hechos relacionados con las distintas facetas del problema.
Se enriquece con nuevos datos derivados de procesos de inferencia.
Conocimientos factuales y procedimentales.+
No técnica universal para representar conocimiento.
Lógica modal.+
LOGICA DE PREDICADO LOGICA MODAL
CONOCIMIENTO FACTUAL
CONOCIMIENTOPROCEDIMENTAL
-el símbolo que representa la expresión del lenguaje natural "es necesario que“-el símbolo que representa la expresión "es posible que“
MOTOR DE INFERENCIA
Mecanismo diseñado para manipular la base de conocimiento y activar procesos de razonamiento en una situación de consulta.
Ubica conocimientos y a partir de estos deduce nuevos.
SISTEMA DE ACTUALIZACION DE CONOCIMIENTOS
Mecanismo diseñado para captar y sistematizar nuevos conocimientos y así enriquecer la base de conocimientos.
La actualiza: experto, Ingeniero de conocimientos o sistema mismo.
“Como la descripción del mundo es una tarea potencialmente infinita, en la medida en que los computadores sean capaces de aprender de las experiencias sólo será necesario administrarles conocimientos iníciales para que a partir de ellos deduzcan otros de acuerdo con su funcionamiento”
(Carré, 1991)
SISTEMA DE EXPLICACIONES
Preocupación de lógica moderna por destierro de la intuición.
A cambio de la intuición se da la explicitación de todo el desarrollo deductivo.
Capacidad de explicar propio razonamiento es fundamento de credibilidad.
Lógica formal: carácter reflexivo.
INTERFAZ DEL USUARIO
Es un mecanismo que acepta información de parte del usuario y la traduce a una forma aceptable para el resto del sistema.
Por otra parte, recibe la información proveniente del sistema y la traduce de tal forma que pueda ser comprendida por el usuario.
Integra un procesador de lenguaje natural que acepta y devuelve información.
La comunicación de información en lenguaje natural por parte de la maquina es una aplicación de los resultados del PNL, consiste en poder generar textos a partir de estructuras de datos.
Aunque en la actualidad no existen sistemas que reproduzcan la potencia global del lenguaje humano, existen sistemas que han producido resultados impresionantes mediante la utilización de subdominios restringidos del lenguaje natural (Rolston, 1990)
Las principales partes de los S.E. muestran los recursos de que dispone la I.A. para abordar problema PLN.
El conocimiento de arquitectura S.E. permite conocer el lugar y el papel del lenguaje natural en esta tecnología.
El lenguaje natural adquiere una importancia cada vez más creciente en la informática moderna, ya como objeto de estudio, ya como instrumento de la interacción.
Comparten fundamentos como la teoría de la recursividad, la teoría gramáticas generativas y la teoría autómata, etc.…
Los lenguajes de que se ocupan se fundamentan en los mismo procesos.
Lingüística y matemáticas: relación no cuantitativa o aritmética, sino formal y algebraica.
Relación de complementariedad y constante interfertilización.
Lingüística ha asimilado investigaciones en área de lógica matemática y en fundamentos de matemáticas.
Objetivo I.A.: Construir computadores que acepten, procesen y operen con el lenguaje natural.
Objetivo Lingüística: I.A. la provee de recursos teóricos y técnicos necesarios para validar refutar y modificar (mediante la simulación) sus hipótesis formalizadoras sobre la estructura y funcionamiento de la lengua
EL RESULTADO DE UNA INTEGRACIÓN.
Factores que determinan la actuación lingüística: El análisis de los componentes (y su respectiva interacción), fonético-
fonológico, morfológico, sintáctico y semántico. El análisis de la manera como los usuarios de una lengua producen e
interpretan enunciados. La construcción de sistemas de representación del conocimiento que sirva
de base para el análisis pragmático que dé cuenta de cómo el contexto determinada la interpretación de los enunciados.
La modelización de los procesos de inferencia. La especificación de algoritmos de Parsing (análisis sintáctico) y el estudio
de sus propiedades computacionales. La construcción de interfaces en lenguaje natural para la consulta de bases
de datos. El diseño de técnicas de análisis tolerantes que acepten los errores, datos
incompleto, redundancias. La construcción de sistemas de traducción automática, de análisis y
generación de textos. La construcción de sistemas del habla. La construcción de sistemas de instrucción asistida por computador, etc…
“Para tratar automáticamente a lengua primero hay que conocerla”. (Carré, 1991)
Proyecto para construir computadores que acepten el lenguaje natural y operen eficientemente con él.
Que los enunciados mediante los cuales se desarrolla una interacción comunicativa, puedan ser captados por el computador y éste tenga un comportamiento comunicativo análogo al de un hablante- oyente normal.
PNL comienza con la formalización. Sin embargo, como no son los objetos o los procesos los que se formalizan sino la descripción que se hace de ellos, lo que es objeto de formalización, y consecuentemente, de procesamiento, no es el lenguaje, sino los conocimientos que de él tiene el hablante- oyente.
En la perspectiva programática, I.A. es el marco de referencia de mayor trascendencia para el desarrollo de la investigación y la aplicación lingüística.
La lingüística desempeña un papel central en el contexto de la I.A. puesto que se ocupa del análisis del sistema más genuino de representación de los conocimientos y de la manera como el hombre los utiliza adecuadamente en su comportamiento comunicativo.
El conocimiento se constituye en el fundamento de la potencia de las técnicas de la I.A. como el S.E.
La tarea fundamental de la lingüística en el campo de la I.A. consiste en proporcionar Lingüísticos que capacitan al hablante- oyente para interactuar adecuadamente en los distintos eventos comunicativos.
La integración en el contexto de la I.A. es para la lingüística una forma de ponerse en consonancia con las exigencias de la tecnología moderna y de ampliar su radio de aplicación de acuerdo con los desarrollos de la informática y las industrias de la lengua.