深度学习在自然语言处理方面的运用有哪些? 深度学习目前主要有哪些研究方向

作者&投稿:窦雁 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

深度学习在自然语言处理中的应用已经非常广泛,可以说横扫自然语言处理的各个应用,从底层的分词、语言模型、句法分析等到高层的语义理解、对话管理、知识问答、聊天、机器翻译等方面都几乎全部都有深度学习的模型,并且取得了不错的效果。可以参看ACL2017年的accepted papers list。Accepted Papers, Demonstrations and TACL Articles for ACL 2017。从这里可以看到大部分论文都使用了深度学习的模型。那为什么深度学习在自然语言中取得这么大的进步呢。一、从数据上看,经过前些年互联网的发展,很多应用都积累到了足够量的数据。当数据量增大,以SVM、CRF等为代表的浅层模型,因为模型较浅,无法对海量数据中的非线性关系进行建模,所以不能带来性能的提升。相反,以CNN、RNN为代表的深度模型,能够随着模型复杂性的增加,对数据进行更精准的建模,从而得到更好的效果。二、从算法上看,深度学习也给自然语言处理的任务带来了很多好处。首先,word2vec的出现,使得我们可以将word高效的表示为低维稠密的向量(distributed representation),相比于独热表示表示(one-hot-representation),这一方面一定程度上缓解了独热表示所带来的语义鸿沟的问题,另一方面降低了输入特征的维度,从而降低了输入层的复杂性。其次,由于深度学习模型的灵活性,使得之前比较复杂的包含多流程的任务,可以使用end to end方法进行解决。比如机器翻译任务,如果用传统的方法,需要分词模块、对齐模块、翻译模块、语言模型模块等多个模块相互配合,每个模块产生的误差都有可能对其他模块产生影响,这使得原来的传统方法的构建复杂度很大。在机器翻译使用encoder-decoder架构后,我们可以将源语言直接映射到目标语言,从而可以从整体上优化,避免了误差传递的问题,而且极大的降低了系统的复杂性。深度学习虽然是把利器,但是并不能完全解决自然语言中的所有问题,这主要是由于不同于语音和图像这种自然界的信号,自然语言是人类知识的抽象浓缩表示。人在表达的过程中,由于背景知识的存在会省略很多的东西,使得自然语言的表达更加简洁,但这也给自然语言的处理带来很大的挑战。比如短文本分类问题,由于文本比较简短,文本所携带的信息有限,因此比较困难。像这样的问题,当样本量不够时,如何将深度学习方法和知识信息进行融合来提升系统的性能,将是未来一段时间内自然语言处理领域研究的主要问题。



目前,模型方面有两种大的类型,一是基于检索的 Retrieval-based models ,二是生成式的 Generative models。Retrieval-based models 预先定义好知识库,根据输入和上下文语境,使用启发式算法在预先准备好的知识库中检索并生成答案。启发式的检索算法简单的如基于规则的表达式匹配,复杂点的用机器学习分类器。这种系统不会生成新的文本内容,它只是在预定义好的文本集中挑选“最适合”的应答。Generative models 不依赖预定义的知识库,实现起来也更难。两种模型都各有所长,但也有缺点。两种模型中都有用到深度学习的地方,研究方面更倾向于和Generative models结合,比如sequence to sequence([1409.3215] Sequence to Sequence Learning with Neural Networks)模型能生成文本,看起来也更智能。产品方面更多使用Retrieval-based models,因为后者更容易实现,不会有语法错误,同时也限定了应用场景,以减小准备知识库的开销。



现在neural network这么火,基本上你能想到的NLP task都被刷过了。只是跟vision那边用到的network相比不一定很“深”。下面列一些有代表性的工作:机器翻译(Machine Translation)papers.nips.cc 的页面。事实问答(Factoid Question Answer)例如提问“谁是现任美国总统” 回答“奥巴马”stanford.edu 的页面umd.edu 的页面。社区类型问答(Community-based Question Answering),帮你找到一个语义上尽量类似的提问、或者回答。arxiv.org 的页面http://arxiv.org/pdf/1511.04108v3.pdf。语法解析(Syntactic Parsing)输入一个句子,分析句子的语法结构http://www.petrovi.de/data/acl15.pdfstanford.edu 的页面。信息提取、序列标注(Information Extraction / Tagging)从句子中抽取特殊片段(比如人名),或者标注每个单词类型(例如词性标注)emnlp2014.org的页面aclweb.org 的页面。分类问题:情感分析,文档分类比如判断淘宝京东商品评论是正面的还是负面的;当前新闻是体育相关还是财经相关等等。推荐系统:文档推荐,娱乐内容推荐(电影等, 用text mining)。图片题注: Image captioning, Image to text mapping。



深度学习在自然语言处理方面的运用有哪些~

作者:陈见耸
来源:知乎

深度学习在自然语言处理中的应用已经非常广泛,可以说横扫自然语言处理的各个应用,从底层的分词、语言模型、句法分析等到高层的语义理解、对话管理、知识问答、聊天、机器翻译等方面都几乎全部都有深度学习的模型,并且取得了不错的效果。可以参看ACL2017年的accepted papers list。Accepted Papers, Demonstrations and TACL Articles for ACL 2017。从这里可以看到大部分论文都使用了深度学习的模型。
那为什么深度学习在自然语言中取得这么大的进步呢?
一、从数据上看,经过前些年互联网的发展,很多应用都积累到了足够量的数据。当数据量增大,以SVM、CRF等为代表的浅层模型,因为模型较浅,无法对海量数据中的非线性关系进行建模,所以不能带来性能的提升。相反,以CNN、RNN为代表的深度模型,能够随着模型复杂性的增加,对数据进行更精准的建模,从而得到更好的效果。
二、从算法上看,深度学习也给自然语言处理的任务带来了很多好处。首先,word2vec的出现,使得我们可以将word高效的表示为低维稠密的向量(distributed representation),相比于独热表示表示(one-hot-representation),这一方面一定程度上缓解了独热表示所带来的语义鸿沟的问题,另一方面降低了输入特征的维度,从而降低了输入层的复杂性。其次,由于深度学习模型的灵活性,使得之前比较复杂的包含多流程的任务,可以使用end to end方法进行解决。比如机器翻译任务,如果用传统的方法,需要分词模块、对齐模块、翻译模块、语言模型模块等多个模块相互配合,每个模块产生的误差都有可能对其他模块产生影响,这使得原来的传统方法的构建复杂度很大。在机器翻译使用encoder-decoder架构后,我们可以将源语言直接映射到目标语言,从而可以从整体上优化,避免了误差传递的问题,而且极大的降低了系统的复杂性。

深度学习虽然是把利器,但是并不能完全解决自然语言中的所有问题,这主要是由于不同于语音和图像这种自然界的信号,自然语言是人类知识的抽象浓缩表示。人在表达的过程中,由于背景知识的存在会省略很多的东西,使得自然语言的表达更加简洁,但这也给自然语言的处理带来很大的挑战。比如短文本分类问题,由于文本比较简短,文本所携带的信息有限,因此比较困难。像这样的问题,当样本量不够时,如何将深度学习方法和知识信息进行融合来提升系统的性能,将是未来一段时间内自然语言处理领域研究的主要问题。

爱学习的人不少,会学习的人不多。从小接受的教育教会我们的「学习」更多是把知识点背下来、能解答习题,从未有人教我们如何「有效学习」或「深度学习。深度学习力本质上是一种竞争力。

深度学习的应用领域有哪些?
答:深度学习是基于机器学习延伸出来的一个新的领域,由以人大脑结构为启发的神经网络算法为起源加之模型结构深度的增加发展,并伴随大数据和计算能力的提高而产生的一系列新的算法。本项目主要关注深度学习在自然语言处理中的应用,利用循环神经网络及长短时记忆网络来实现该领域中的词嵌入学习和上下文推断。项目...

深度学习该如何正确运用?
答:2.模型选择:根据问题的性质和数据的特点,例如,对于图像识别问题,我们可以选择卷积神经网络(CNN);对于自然语言处理问题,我们可以选择循环神经网络(RNN)或者Transformer模型。3.我们可以通过交叉验证等方法来选择最优的参数组合。4.训练和验证:在选择了合适的模型和参数后,并使用验证数据来评估模型的...

程博明的介绍
答:其中,他最为人熟知的贡献是提出了“基于深度学习的自适应推荐算法”。这一算法通过深度神经网络对用户的行为进行建模,能够准确预测用户的兴趣和需求,从而实现个性化的推荐。这一算法在电商、社交和视频网站等领域得到了广泛应用,取得了显著的商业效果。在自然语言处理方面,程博明也取得了显著的...

人工智能翻译的原理
答:人工智能翻译的原理是基于深度学习和自然语言处理技术,通过训练大量的双语语料数据,构建出能够自动将一种语言文本转换为另一种语言文本的模型。深度学习技术的运用是人工智能翻译的核心。通过深度神经网络,如循环神经网络或Transformer模型,机器能够“学习”到语言间的复杂映射关系。这些网络结构允许...

人工智能的各个领域是什么
答:深度学习是机器学习的一个重要方向,它利用神经网络模型来模拟人脑的学习过程。深度学习通常涉及复杂的网络结构,如卷积神经网络、循环神经网络等,广泛应用于图像识别、语音识别、自然语言处理等领域。其强大的表征学习能力使得深度学习在很多任务上取得了超越传统方法的性能。自然语言处理是人工智能领域中与语言...

人工智能的关键技术有哪些?
答:人工智能的关键技术主要包括机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉和知识表示与推理等。首先,机器学习是人工智能的一个核心分支,它使计算机系统能够从数据中“学习”和提取知识或模式,而无需进行明确的编程。例如,在电子邮件过滤系统中,机器学习算法可以分析大量的邮件样本,并学会自动...

智能客服系统解读人类语言需要依赖什么技术
答:智能客服系统解读人类语言需要依赖多种技术,其中包括自然语言处理(NLP)技术、机器学习技术以及深度学习技术。拓展知识:首先,自然语言处理技术是智能客服系统解读人类语言的基础。它涉及到对人类语言的语法、语义、词汇等方面的分析,以便能够准确地识别和理解人类输入的文本。在这个过程中,智能客服系统需要...

深度学习是什么意思
答:深度学习试图使用原始数据作为输入,自动学习数据的复杂特征,而不需要人为进行特征工程。这种学习方式使得深度学习在语音识别、图像识别、自然语言处理等领域取得了显著的成果。由于其强大的表征学习能力,深度学习已经广泛应用于计算机视觉、自然语言处理等多个领域,并取得了许多突破性的进展。深度学习技术已经...

自然语言处理技术有哪些
答:情感分析是一种自然语言分析技术,旨在识别与提取文本数据中的主观信息。与主题建模类似,情感分析可以将非结构化的文本转为嵌入在数据中的信息基本摘要。大多情感分析技术都属于以下两个类别之一:基于规则和机器学习的方法。基于规则的方法需要根据简单的步骤来获得结果。在进行了一些类似标记化、停止词消除、...

百度文库ai写作在哪找
答:百度AI在自然语言处理、图像处理、语音识别等多个领域都处于国际领先水平。百度AI的技术和产品广泛应用于医疗、金融、智能家居、自动驾驶等领域,具有广泛的市场影响力。百度AI与众多合作伙伴共同构建了良好的生态系统,推动了人工智能产业的发展。百度AI的核心技术 1、自然语言处理:百度AI在自然语言处理方面...