隱馬爾可夫模型（HMM）解決統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之外的語言問題

然而，在參考騰訊AI同傳的失誤后，我們發(fā)現(xiàn)，僅僅增加數(shù)據(jù)量還是不夠的，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們也會(huì)遇到零概率或者統(tǒng)計(jì)量不足的問題。

比如一個(gè)漢語的語言模型，就足足達(dá)到20萬這個(gè)量級(jí)。曾有人做過這樣一個(gè)假設(shè)，如果刨掉互聯(lián)網(wǎng)上的垃圾數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)中將會(huì)有100億個(gè)有意義的中文網(wǎng)頁，這還是相當(dāng)高估的一個(gè)數(shù)據(jù)，每個(gè)網(wǎng)頁平均1000詞，那么，即使將互聯(lián)網(wǎng)上上所有中文內(nèi)容用作訓(xùn)練，依然只有1013。

為了解決數(shù)據(jù)量的問題，我們提出了隱馬爾可夫模型（HMM）。實(shí)際應(yīng)用中，我們可以把HMM看作一個(gè)黑箱子，這個(gè)黑箱子可以利用比較簡潔的數(shù)據(jù)，處理后得出：

1．每個(gè)時(shí)刻對應(yīng)的狀態(tài)序列；

2．混合分布的均值和方差矩陣；

3．混合分布的權(quán)重矩陣；

4．狀態(tài)間轉(zhuǎn)移概率矩陣。

看起來可能比較復(fù)雜，簡單點(diǎn)說，這個(gè)模型可以通過可觀察的數(shù)據(jù)而發(fā)現(xiàn)這個(gè)數(shù)據(jù)域外的狀態(tài)，即隱含狀態(tài)。也就是說，我們可以憑借一句話，來探索出這句話后的隱含的意思，從而解決一些微妙的語義問題。

如上圖所示，這個(gè)模型能夠通過你提供的可以明顯觀察的句子，推斷出一個(gè)人隱含的心情狀態(tài)（開心OR難過），并得到最后的行為判斷（宅、購物、社交），即通過已知推斷出未知。

而如何優(yōu)化這個(gè)模型，得到最優(yōu)隱含狀態(tài)？人們提出了許多解決問題的算法，包括前向算法、Viterbi算法和Baum－Welch算法。此中奧妙，難以盡述。但不能否認(rèn)的是，在深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)＋模型就能很好地打造出一款A(yù)I同傳翻譯，數(shù)據(jù)越大，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更好。即使翻譯結(jié)果不盡如人意，但只要建設(shè)足夠大的數(shù)據(jù)庫，建立更好的模型，打磨算法，AI同傳很快就會(huì)有更大的提升。

NLP金字塔頂端反哺底端：打造高質(zhì)量AI同傳

除了增加數(shù)據(jù)庫和打磨數(shù)據(jù)模型，AI同傳還可以從哪些方面提升呢？我們不妨借鑒一下其它的技術(shù)。下圖中，這四個(gè)方面代表了人們在NLP領(lǐng)域的一些進(jìn)步。用金字塔形來表示這四個(gè)技術(shù)之間的關(guān)系，難度是逐級(jí)上升的。

目前，聊天機(jī)器人和閱讀理解這一塊兒已經(jīng)取得了很大的突破。而AI閱讀理解技術(shù)的進(jìn)步不止是NLP的高階進(jìn)化，還有一層意義是，科學(xué)之間是相通的，技術(shù)之間可以互相借鑒，金字塔頂端技術(shù)可以反哺底端。

在自然語言處理上，人區(qū)別于AI的點(diǎn)在于人有先驗(yàn)知識(shí)。即人們在聽到某個(gè)字時(shí)，會(huì)自然地聯(lián)想到后一個(gè)字，或者會(huì)被一個(gè)詞觸發(fā)了一句話的聯(lián)想。比如，我們聽到“中”，既有可能想到“國”，也可能想到“間”。但是AI“聯(lián)想”的詞卻依靠數(shù)據(jù)。它說“北”，如果輸入的數(shù)據(jù)不變，那后面跟的就是”京“。