Explicación de la Comprensión del Lenguaje Natural (NLU)

¿Qué es NLU?

La comprensión del lenguaje natural (NLU) es un subcampo del procesamiento del lenguaje natural (NLP) centrado en capacitar a las máquinas para comprender e interpretar el lenguaje humano.

A diferencia de otras tareas de PNL que pueden implicar generar o traducir textoel NLU se ocupa específicamente de comprender el significado, el contexto y la intención que hay detrás de las palabras y frases que utiliza la gente.

Creado con Napkin.ai

En esencia, el NLU consiste en transformar los datos lingüísticos no estructurados en información estructurada con la que puedan trabajar las máquinas. Esto implica tareas como identificar entidades en una frase, determinar el sentimiento de una afirmación o clasificar la intención de la consulta de un usuario.

Por ejemplo, cuando alguien dice: "Reserva un vuelo a Nueva York", un sistema NLU debe reconocer "reservar" como acción, "vuelo" como objeto y "Nueva York" como destino.

Cómo funciona NLU

La comprensión del lenguaje natural (NLU) se basa en una combinación de reglas lingüísticas, algoritmos de aprendizaje automáticoy modelos estadísticos para interpretar con precisión el lenguaje humano.

Los sistemas NLU transforman los datos lingüísticos no estructurados en información estructurada que las máquinas pueden utilizar para realizar tareas como el análisis de sentimientos, el reconocimiento de entidades y la clasificación de intenciones.

El NLU moderno se basa principalmente en aprendizaje profundoen particular modelos como transformadores. Por ejemplo, incluso los modelos polivalentes como ChatGPT son capaces de analizar cualquier frase en inglés para extraer su significado.

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NLU vs PNL

Es importante aclarar que la comprensión del lenguaje natural (NLU) no está separada del procesamiento del lenguaje natural (NLP), sino que es un componente fundamental dentro de él. Aunque la gente utiliza a menudo el término "NLU vs. NLU", el término "NLU vs. NLU" se utiliza a menudo como sinónimo de "NLU". NLP", este encuadre es engañoso porque NLU es un subconjunto de NLP.

La única comparación significativa entre ambos sería debatir las tareas de PNL que no entran dentro de NLU. Sin embargo, eso desviaría la atención de la NLU, por lo que no seguiremos esta línea de comparación.

La PNL engloba una amplia gama de tareas relacionadas con el procesamiento y el análisis de textos, mientras que la NLU se centra específicamente en la comprensión. Por ejemplo, mientras que la PNL puede implicar tareas como el reconocimiento de voz o la generación de texto, la NLU trata de comprender el significado del texto de entrada: qué intenta decir el usuario y por qué.

El cuadro siguiente destaca algunas de las principales diferencias entre ambos:

Esta tabla demuestra que, mientras que la PNL abarca una amplia gama de tareas que implican tanto la comprensión como la generación del lenguaje humano, la NLU se centra específicamente en la comprensión.

Aplicaciones del NLU

La comprensión del lenguaje natural (NLU) es el núcleo de muchas aplicaciones impulsadas por la IA. Permite a las máquinas (por ejemplo, los chatbots) interactuar con los humanos de forma intuitiva y natural. A continuación se exponen algunas áreas clave en las que el NLU está teniendo un impacto significativo, junto con algunos ejemplos de herramientas modernas para cada una de ellas.

Chatbots

Una de las principales aplicaciones del NLU son los chatbots y los asistentes virtuales. Estos sistemas se basan en NLU para interpretar y responder con precisión a las peticiones de los usuarios.

Por ejemplo, cuando un usuario pregunta: "¿Puedes encontrarme una cafetería cercana?", el componente NLU ayuda al sistema a entender que el usuario está buscando una cafetería cerca de su ubicación actual, lo que permite al chatbot o al asistente proporcionar una respuesta relevante.

Más allá de la simple comprensión de las consultas individuales, el NLU es esencial para mantener el flujo de la conversación. Permite a los chatbots y asistentes virtuales hacer un seguimiento del contexto, permitiendo interacciones de ida y vuelta más naturales y coherentes. Por ejemplo, si un usuario se enfada con el chatbot, éste lo entenderá y responderá en consecuencia.

Una herramienta popular para construir chatbots con capacidades NLU avanzadas es el marco Rasa. Es una biblioteca de código abierto utilizada para construir chatbots con capacidades NLU avanzadas.

Análisis del sentimiento

El análisis del sentimiento es otra aplicación fundamental del NLU, y se utiliza mucho para medir la opinión pública y las opiniones de los clientes.

Las empresas utilizan NLU para analizar el sentimiento expresado en las reseñas de los clientes, las publicaciones en redes sociales y otras formas de opinión para determinar si el sentimiento general es positivo o negativo.

Una herramienta de análisis de sentimientos muy utilizada que me gustaría mencionar es VADER (Diccionario Consciente de la Valencia y Razonador de Sentimientos). Es una herramienta de código abierto basada en reglas, diseñada específicamente para comprender el sentimiento en los medios sociales.

Clasificación de textos

NLU desempeña un papel vital en tareas de clasificación de texto, como el filtrado de spam. Al analizar el contenido y la intención que hay detrás de los correos electrónicos o mensajes, los sistemas NLU pueden distinguir eficazmente entre jamón y spam.

Dos herramientas populares para la clasificación de textos son SpaCy y NLTK (Kit de herramientas de lenguaje natural).

SpaCy es una biblioteca de código abierto diseñada para una PNL eficaz y rápida en Python, que ofrece modelos preentrenados que pueden ajustarse con precisión para diversas tareas de clasificación de textos.

NLTK es otra potente biblioteca de Python que proporciona herramientas fáciles de usar para tareas como la tokenización, el etiquetado de parte del habla y la clasificación de textos. Ambas bibliotecas pueden utilizarse para construir cadenas de clasificación de textos.

Retos de la NLU

A menudo se hace referencia al NLU como un problema difícil de la IA, lo que significa que es una de las áreas más complejas y desafiantes de la IA. La dificultad reside en los matices del lenguaje humano: las ambigüedades, los modismos, el contexto y las diferencias culturales contribuyen a la complejidad.

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Ambigüedad

Uno de los retos más importantes del NLU es manejar la ambigüedad inherente a las lenguas humanas.

A menudo, una misma frase puede interpretarse de múltiples maneras. Por ejemplo, considera la siguiente frase: "Vi a un hombre con prismáticos". Esta frase podría significar que vimos al hombre utilizando prismáticos o que el hombre que vimos tenía prismáticos.

Desambiguar esas frases requiere comprender el contexto, algo que es relativamente sencillo para los humanos, pero sigue siendo un reto considerable para las máquinas.

Modismos y lenguaje figurado

Las expresiones idiomáticas y el lenguaje figurado añaden otra capa de complejidad al NLU. Frases como "estirar la pata" o "soltar la sopa" tienen significados que no están directamente relacionados con la interpretación literal de las palabras.

Para que los sistemas NLU interpreten con precisión esas expresiones, deben entrenarse con muchos datos que incluyan esos matices culturales y lingüísticos, que pueden variar mucho entre distintas lenguas y regiones.

Diversidad cultural y lingüística

La lengua no es uniforme. Varía significativamente según las distintas culturas, regiones e incluso grupos sociales. Un sistema NLU que funciona bien en una lengua o contexto cultural puede fracasar en otro.

Por ejemplo, la jerga, los dialectos y las expresiones regionales pueden ser difíciles de interpretar correctamente para los sistemas NLU. Construir sistemas que puedan manejar esta diversidad requiere datos de entrenamiento amplios y diversos, que a menudo son difíciles de obtener.

Sesgo de los datos

Sesgo en los datos de entrenamiento plantea otro reto importante para los sistemas NLU. Si los datos utilizados para entrenar un modelo NLU están sesgados, las predicciones e interpretaciones del modelo reflejarán ese sesgo.

Por ejemplo, si un modelo se entrena con el texto de un grupo demográfico concreto, puede que no funcione bien al interpretar el lenguaje de grupos demográficos diferentes.

Conclusión

La comprensión del lenguaje natural (NLU) es un importante subcampo de la IA y la PNL que se centra en capacitar a las máquinas para comprender e interpretar con precisión el lenguaje humano.

Al comprender los principios y los retos de la NLU, incluido su papel en el contexto más amplio de la PNL, podrás apreciar la complejidad y la importancia de la comprensión del lenguaje natural.