第五章 计算机能理解人类并与他们交谈吗?

当前，人工智能技术应用于生活的方方面面，比如计算机已经能够与人类通过对话进行互动交流。很多公司也推出了他们的智能语音助手（如图27）。智能语音助手可以通过语音查询和自然语言来回答问题、提供建议，执行操作。

图 27. 可以与人类互动的智能虚拟助手的例子

为了实现自然语言交互并与人类交流，机器会执行下列步骤：(1)接受人类的输入，如语音；(2)分析输入(语音)，以确定语音内容；(3)进行推理，以得到准确的答案；(4)执行回应，回复用户或执行特定任务。为了提供更加智能的、仿佛是真的是在与人类交互的体验，机器使用到了自然语言处理（NLP）技术。图26所展示的是人类与智能语音助手之间的交流场景，人类通过语言交流让机器播放特定的音乐。

图 28. 人与智能语音助手之间的交流场景—小爱同学播放特定音乐

自然语言处理（NLP）的定义是：将计算技术应用于自然语言和语音的分析。也即利用计算机科学的不同技术（算法等）来理解和回应人类的语言及语音。自然语言处理主要包括以下两部分:

• 自然语言理解（NLU）。它主要围绕机器理解展开，这是一个对人工智能颇有挑战的问题。一个NLU系统需要以下组件 (1) 词典、解析器和语法规则 (2) 帮助理解的语义理论。

• 自然语言生成（NLG）的目标是生成自然语言。它使用到类似于知识库的机器表示系统来生成自然语言，它就像是数据和自然语言之间的翻译器。自然语言生成包括三个任务: (1) 文本规划—从知识库中提取相关内容; (2) 句子规划—选择合适的词，形成有意义的短语，与此同时还需要设定句子的语气 (3) 文本实现—将短语规划映射为句子结构.