Inteligencia artificial

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Proceso de Lenguaje Natural

¿Qué es el Lenguaje?¿Qué es el Lenguaje Natural?Procesamiento del lenguaje Natural (PLN)Aplicaciones PLNNiveles del LenguajeArquitectura de un sistema de PLN

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Introducción

La inteligencia humana abarca muchas habilidades,incluyendo la habilidad para percibir y analizarescenas visuales y la habilidad para entender ogenerar lenguajes.

Lenguaje: Sistema de signos complejo,estructurado.

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¿Qué es el Lenguaje?

Un lenguaje es un conjunto de oraciones, queusualmente es infinito y se forma con combinacionesde palabras. Es necesario que esas combinacionessean correctas (con respecto a sintaxis) y tengansentido (con respecto a la semántica).Un lenguaje es la función que expresa pensamientos ycomunicaciones entre la gente. Esta función es llevadaa cabo por medio de señales y vocales (voz) yposiblemente por signos escritos (escritura).

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Un lenguaje se considera un conjunto de símbolosque al combinarse permiten la costrucción demensajes.Un mensaje se forma por la combinación de unidadeslingüísticas de menor tamaño (morfemas, palabras,frases, sentencias, párrafos).Comunicación es el intercambio de mensajes através de la emisión y percepción de ellos.

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¿Qué es el Lenguaje?

La lingüística estudia cómo se combinan las unidadesdel lenguaje para formar otras mayores (modeladopor una gramática).

La lingüística estudia los procesos de construcción demensajes para la adecuada comprensión.

Morfología. Sintaxis. Semántica

La lingüística computacional adelanta el proceso deanálisis y síntesis para la comprensión de un texto deforma eficiente por medio del computador.

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Morfología

Estudia la estructura y formación de las palabras.Las unidades constitutivas de las palabras son losmorfemas (mínimas unidades lingüísticas consignificado).

Se distinguen:Morfemas libres.Morfemas ligados.

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Morfología

Según la estructura morfológica se distinguen tresclases de lenguajes:Aislativos. Están compuestos sólo por morfemas libres. Laspalabras son invariantes.

Aglutinativos. Las palabras se forman por concatenación demorfemas invariantes.

Flexivos. Las palabras se forman por la unión de morfemasque se alteran para expresar tiempo, número, persona.

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Sintaxis

Se encarga de estudiar las relaciones entre las palabras en el contexto de laoración.

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Sintaxis

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Semántica

Estudia el significado de los elementos lingüísticos.En semántica computacional se suele asumir que elsignificado de una sentencia es equivalente a suscondiciones de verdad.La descripción semántica de un lenguaje consisteen establecer un mecanismo que determine lascondiciones de verdad para cada sentencia.

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Semántica

Las condiciones de verdad de una sentenciadeterminan la validez de las inferencias realizadas.

Las herramientas básicas para el desarrollo de teoríassemánticas proceden de la lógica y de las reglas deinferencia que se construyan, igualmente de larepresentación del conocimiento (información).

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Generalidades del lenguaje

Lenguaje natural (Chino, danés, inglés, español) sonaquellos que los seres humanos utilizan paracomunicarse entre sí.Lenguaje formal (LISP, PROLOG, C++, JAVA,lógica matemática, lógica de primer orden,...), es loutilizado para estructurar leyes, procesos o teorías.

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¿Qué es el Lenguaje Natural?

Los lenguajes naturales se caracterizan por lassiguientes propiedades:

Desarrollados por enriquecimiento progresivo antesde cualquier intento de formación de una teoría.Su carácter expresivo se debe a la riqueza delcomponente semántico (polisemántica).Existe dificultad o imposibilidad de unaformalización completa.

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Procesamiento computacional delLenguaje Natural (PLN)

Una meta fundamental de la Inteligencia artificial(IA), es la manipulación del lenguaje naturalutilizando herramientas de computación(programas). Los lenguajes formales (programación)juegan un papel importante, ya que facilitarían elenlace necesario entre los lenguajes naturales y sumanipulación por una máquina.

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Lenguajes de programación

Un lenguaje de programación se basa en doselementos muy importantes:

Sintaxis: que se refiere a la utilización correcta de cada una delas sentencias de cierto lenguaje de programación.

Semántica: se encarga de que cada sentencia utilizada dellenguaje en el programa tenga un significado correcto.

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Procesamiento computacional delLenguaje Natural (PLN)

PLN es utilizar el lenguaje natural paracomunicarnos con el computador. Este comprenderíalas sentencias enunciadas.El uso de lenguajes naturales facilita el desarrollo deprogramas que realicen tareas de comunicación. Yconstruir modelos que ayuden a comprender losmecanismos humanos relacionados con el lenguaje.Utilizar lenguaje natural (LN) en la comunicaciónhombre-maquina es una ventaja y un obstáculo conrespecto a otros medios de comunicación.

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Estructura de frase

Los mensajes se componen de frases, las cuales seagrupan en diversas categorias.Frase nominal (ej: el rey, el agente de la esquina)FNFrase verbal (ej: esta muerto)M => FN FV

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Pasos de una comunicación

IntenciónGeneraciónSíntesisPercepción

Análisis (interpretación sintactica,interpretación semántica).Desambiguación.Incorporación.

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Síntesis:[elrickestamuerto]

Generación:“El rick está muerto”

Intención:Sabe (H, ¬EstáVivo(rick, S3)

HABLANTE

Incorporación:DECIR (BC)¬EstáVivo(rick, S3)

Desambiguación¬EstáVivo(rick, S3)

Análisis (gramatical)Percepción“El rick estámuerto” O

FN FV

El rick está muerto

artículo sustantivo verbo adjetivo

OYENTE

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Aplicaciones del PLN

Traducción automáticaRecuperación de la informaciónExtracción de Información y ResúmenesResolución cooperativa de problemas.Tutores inteligentes.Reconocimiento de Voz

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Niveles del Lenguaje

Nivel Fonológico: trata de cómo las palabras serelacionan con los sonidos que representan.

Nivel Morfológico: trata de cómo las palabras seconstruyen a partir de unas unidades de significadomas pequeñas llamadas morfemas, por ejemplo:

Rápida + Mente == Rápidamente

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Niveles del Lenguaje

Nivel Semántico: trata del significado de las palabrasy de cómo los significados se unen para darsignificado a una oración, también se refiere alsignificado independiente del contexto, es decir de laoración aislada.Nivel Pragmático: trata de cómo las oraciones se usanen distintas situaciones y de cómo el uso afecta alsignificado de las oraciones. Se suele reconocer unsubnivel recursivo: discursivo, que trata de cómo elsignificado de una oración se ve afectado por lasoraciones inmediatamente anteriores.

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Arquitectura de un sistema PLN

Son los procesos con los que el computador interpretay analiza las sentencias dadas.

El usuario le expresa al computador que es lo que desea hacer.

El computador analiza las oraciones recibidas, en el sentidomorfológico y sintáctico, es decir, si las frases contienenpalabras compuestas por morfemas y si la estructura de lasoraciones es correcta.

Luego analiza semánticamente, es decir, saber cual es elsignificado de cada oración, y determinar el valor de verdad.

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Enseguida pasa a realizar el análisis pragmático de la oración,es decir, se miran todas juntas, tomando en cuenta la situaciónde cada una.

Así sabrá el computador que es lo que debe hacer, es decir, yatiene la expresión final.

Una vez obtenida la expresión final, pasa a su ejecución paraobtener un resultado y proporcionárselo al usuario.

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Análisis y comprensión del lenguaje

Muchas aplicaciones comercializadas utilizan gramáticas“comentadas” —cuentan con gran cantidad de reglas paradescribir diferentes tipos de frases.Cada regla se halla comentada por características oexpresiones en un lenguaje de programación.Este tipo de gramáticas alcanzan tamaños que dificultan sumantenimiento y reutilización.Se obtienen sistemas eficaces para determinadasaplicaciones, pero lentos, lo que los hace inaplicables aentornos interactivos o con gran volumen de trabajo.

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En la investigación actual:Se emplean gramáticas muy simples, tales como autómatasde estado finito, que proporcionan un procesamiento muyeficiente.Algunas aproximaciones prescinden incluso de la gramáticay usan métodos estadísticos para identificar patroneslingüísticos.Por otro lado, se han desarrollado diversos formalismos degran sofisticación y potencia para facilitar la ingeniería de lagramática.

Análisis y comprensión del lenguaje

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