Lingüística e inteligencia artificial

Grupo de estudio PSIPIIA. Universidad de Antioquia

La dimensión
investigativa y aplicada
a la inteligencia
artificial, cuenta con
alguna tradición y
existe en el medio un
buen número de
autoridades en esta
disciplina.

(LINGÜÍSTICA + INFORMATICA) X TEORIA MATEMATICA DE LA
COMUNICACIÓN O TEORIA DE LA INFORMACIÓN Shannon

PERO
+ ADECUADO CONTEXTO DE INTEGRACIÓN
ES
I.A.

 A partir de teoría de la
información se
introdujeron en la
lingüística algunos
conceptos y se teorizó
sobre las principales
funciones del lenguaje.
 Relación entre lingüística
y matemática no de
aplicación sino de
fundamentación teórica.

LENGUAJE TEORIA DE LA INTELIGENCIA
NATURAL INFORMACIÓN ARTIFICIAL

• No tiene una estructura •Se integra dentro del • Se preocupa por llegar a
estadística. calculo de probabilidades. dar un significado, y
• Estructura sintáctico- •Se ocupa de cuantificar principalmente con su
semántica la información del sentido.
mensaje.
•La información da un
mensaje, no es un
contenido semántico,
sino una característica de
los mensajes en su origen
(determinada por numero
de mensajes que tienen la
misma probabilidad de
ser emitidos).

 Pueden haber 2 o más mensajes con misma cantidad
de información y ser semánticamente diferentes.
 Mismo enunciado portar gran cantidad de
información o poca (o nula), dependiendo de la
incertidumbre que elimine.
 Comunicación= proceso de transmisión de
información.
 Información= Proceso de eliminación de posibilidades
por la aparición de un elemento (señal o secuencia de
señales) del conjunto.
 Se asocia con disminución de entropía (2da ley de
termodinámica), la eliminación del caos (teoría de
sistemas) y la eliminación del suspenso (Narrativa) .

 Entropía e información

 Entropía de una fuente

UNA COSA ES EL ESTUDIO DEL PROCESO DE
TRANSMISIÓN DE LOS MENSAJES Y LA
CUANTIFICACIÓN Y OTRA EL ANÁLISIS
ALGEBRAICO DE SU ESTRUCTURA,
FUNCIONES Y USOS DE LOS ENUNCIADOS
EN EL CONTEXTO DE LA INTERACCIÓN
COMUNICATIVA….

 Punto de vista técnico: I.A. rama avanzada de la
informática.
 Haton (1991): El conjunto de estudios y
aplicaciones orientadas a dotar al computador
de capacidades que habitualmente se le
atribuyen a la inteligencia humana (adquisición
de conocimiento, percepción, razonamiento,
toma de decisiones, etc…)
 Rolston (1990): Es una técnica mediante la cual
se busca la solución de problemas complejos con
el apoyo del computador, siguiendo procesos
análogos al proceso de razonamiento humano.

 I.A. área interdisciplinaria.
 Se ocupa de estudio del
desempeño inteligente del
ser humano: como utiliza
el lenguaje, el desarrollo
de los procesos de
inferencia, la comprensión
de los fenómenos, los
procesos de aprendizaje,
las formas de percepción,
la forma en como
adquieren, aplican,
transfieren conocimientos
sobre el mundo +.

Se observan 4 etapas (Haton, 1991):

Primera etapa Segunda etapa Tercera etapa Cuarta etapa

Años 50 Años 60 -Explosión de trabajos Años 80
-Nacimiento I.A. -Despegue. que permiten -Ingreso de la I.A. a
-Exagerado -Aparición de establecer las bases vida económica.
optimismo. múltiples programas. de la I.A. actual. -Realizaciones
-Enorme dificultad del -Resultados -Relación con la practicas.
problema. significativos. representación del -Creciente numero de
-Múltiples fracasos conocimiento y proyectos
razonamiento. investigativos.
-Sistemas expertos.
-Irrupción de
pragmática.
-Comprensión de
lenguaje natural.
-Robótica avanzada.

Relacionadas con:
 Tipo de información
que manipula
 Procedimientos
metodológicos que
sigue para la solución
de problemas
 La forma de adaptarse
a las situaciones
 El tipo de lenguajes de
programación.

I.A COMPUTACIÓN

• Información simbólica. •Información discreta o discontinua.
• Maneja información más relacionada •Maneja información numérica.
con objetos, hechos, conceptos y reglas. •Rinden resultados muy pobres.
• Caracteriza la potencia medida en el • Se adaptan mal procesamiento de datos
numero de inferencias lógicas realizadas simbólicos.
por segundo. •Caracteriza la potencia de un
•Procedimientos Heurísticos. + computador en millones de operaciones
•Solución satisfactoria. realizadas por segundo.
•Datos de entrada imprecisos, •Procedimientos algorítmicos.+
contradictorios o incompletos. •Desempeño optimo.
•Nivel de exactitud y precisión deriva de •Datos de entrada precisos.
calidad y cantidad del conocimiento con •Aborda problemas mediante
que se enfrenta el problema. instrucciones de cumplimiento riguroso.
•Aborda problemas complejos mediante •Aplica lógicas monótonas (valor de
conocimientos y desarrollo de procesos verdad se mantiene).
de inferencia.
• Aplican lógicas modales (no monótonas)

 Informática tradicional: lenguaje
es en base sintáctica.
 En I.A.: Lenguaje lógico-
semántica. (PROLOG)+
 Proximidad entre los
formalismos de base de la
descripción lingüística, la
representación de conocimiento
y la programación.
 Papel de gramática en I.A:
modelo gramatical se adecua
más a necesidades de la
descripción de la estructura de la
oración, formalización de los
conocimientos semántico –
pragmáticos, y por ende, para la
manipulación del sentido en la
perspectiva en perspectiva del
lengua natural.

CAMPOS DE
APLICACIÓN I.A. +

A) Matemáticas
B) Procesamiento
automático del lenguaje
natural. (oral y escrito)
C) Interpretación de
imágenes.
D) Robótica
E) Juegos.

LOS PROBLEMAS
ABORDABLES POR LA
I.A. SON AQUELLOS QUE
EL HOMBRE NO PUEDE
RESOLVER FACILMENTE ,
O EN UN TIEMPO
RAZONABLE, PERO QUE
SON COMPLETAMENTE
FORMALIZABLES.
(Haton, 1991)

 La lingüística es una de
las ciencias cognitivas.

 Lenguaje natural: es el
sistema más genuino
de representación del
conocimiento.

 Se ocupa de explicitar, mediante la formulación
de reglas, tanto el sistema de conocimientos que
son el fundamento de la competencia
lingüística, como el sistema de conocimientos
que son el fundamento de la competencia
comunicativa.
 Lingüística moderna como rama de la psicología
cognitiva, ya que trata de descubrir una realidad
mental subyacente a la conducta (Chomsky,
1970).

Sólo son soluciones en
No siempre se dispone de
virtud del desarrollo de
datos exactos, y por tanto
procesos de inferencia, en
requieren de un
los que se intervienen una
tratamiento tolerante a los
gran cantidad y variedad
fenómenos cambiantes
de conocimientos

La información de base,
No algoritmizables, no siempre se puede
implementación de acceder en forma discreta
mecanismos heurísticos sino en forma de cadenas
por situaciones Traducción de sonidos, gráficas,
cambiantes automática espectrogramas de
sonido, etc…
y
Procesamiento
del habla +

UN EJEMPLO DE LOS SISTEMAS DE COMPUTACIÓN UTILIZADOS EN LA
I.A.

 Un SE es un conjunto estructurado de programas de
computación diseñados para solucionar problemas
complejos.
 Es una muestra de la tecnología de la I.A. que por
naturaleza se basa en conocimientos.
 Opera mediante la explotación de un conjunto exhaustivo
de conocimientos y la simulación de procesos de
inferencia.
 Está destinado para solucionar una determinada clase de
problemas en un área especifica.
 Participan el experto y el ingeniero de conocimientos.+
 Se compone de: un sistema de almacenamiento de
conocimiento, un sistema de medios de actualización de
conocimientos, un sistema de explicación y un interfaz del
usuario.

BASE DE CONOCIMIENTOS
 Organización del conjunto de
conocimientos sobre los
hechos relacionados con las
distintas facetas del
problema.
 Se enriquece con nuevos
datos derivados de procesos
de inferencia.
 Conocimientos factuales y
procedimentales.+
 No técnica universal para
representar conocimiento.
 Lógica modal.+

LOGICA DE PREDICADO LOGICA MODAL

CONOCIMIENTO FACTUAL -el símbolo
que representa la expresión del
lenguaje natural "es necesario
que“
CONOCIMIENTO -el símbolo
PROCEDIMENTAL que representa la expresión "es
posible que“

MOTOR DE INFERENCIA

 Mecanismo diseñado para
manipular la base de
conocimiento y activar
procesos de razonamiento
en una situación de
consulta.
 Ubica conocimientos y a
partir de estos deduce
nuevos.

SISTEMA DE ACTUALIZACION
DE CONOCIMIENTOS “Como la descripción del
mundo es una tarea
 Mecanismo diseñado para potencialmente infinita, en la
medida en que los
captar y sistematizar computadores sean capaces de
nuevos conocimientos y así aprender de las experiencias
enriquecer la base de sólo será necesario
administrarles conocimientos
conocimientos. iníciales para que a partir de
 La actualiza: experto, ellos deduzcan otros de
Ingeniero de acuerdo con su
funcionamiento”
conocimientos o sistema (Carré, 1991)
mismo.

SISTEMA DE EXPLICACIONES

 Preocupación de lógica
moderna por destierro de la
intuición.
 A cambio de la intuición se da
la explicitación de todo el
desarrollo deductivo.
 Capacidad de explicar propio
razonamiento es fundamento
de credibilidad.
 Lógica formal: carácter
reflexivo.

INTERFAZ DEL USUARIO
 Es un mecanismo que acepta
información de parte del
usuario y la traduce a una
forma aceptable para el resto
del sistema.
 Por otra parte, recibe la
información proveniente del
sistema y la traduce de tal
forma que pueda ser
comprendida por el usuario.
 Integra un procesador de
lenguaje natural que acepta y
devuelve información.

 La comunicación de información en lenguaje
natural por parte de la maquina es una
aplicación de los resultados del PNL, consiste en
poder generar textos a partir de estructuras de
datos.
 Aunque en la actualidad no existen sistemas que
reproduzcan la potencia global del lenguaje
humano, existen sistemas que han producido
resultados impresionantes mediante la
utilización de subdominios restringidos del
lenguaje natural (Rolston, 1990)

 Las principales partes de los S.E. muestran los
recursos de que dispone la I.A. para abordar
problema PLN.
 El conocimiento de arquitectura S.E. permite
conocer el lugar y el papel del lenguaje
natural en esta tecnología.
 El lenguaje natural adquiere una importancia
cada vez más creciente en la informática
moderna, ya como objeto de estudio, ya
como instrumento de la interacción.

 Comparten fundamentos como
la teoría de la recursividad, la
teoría gramáticas generativas y
la teoría autómata, etc.…
 Los lenguajes de que se ocupan
se fundamentan en los mismo
procesos.
 Lingüística y matemáticas:
relación no cuantitativa o
aritmética, sino formal y
algebraica.
 Relación de complementariedad
y constante interfertilización.
 Lingüística ha asimilado
investigaciones en área de lógica
matemática y en fundamentos
de matemáticas.

 Objetivo I.A.: Construir
computadores que
acepten, procesen y
operen con el lenguaje
natural.
 Objetivo Lingüística: I.A. la
provee de recursos
teóricos y técnicos
necesarios para validar
refutar y modificar
(mediante la simulación)
sus hipótesis
formalizadoras sobre la
estructura y
funcionamiento de la
lengua

EL RESULTADO DE UNA INTEGRACIÓN.

Factores que determinan la actuación lingüística:
 El análisis de los componentes (y su respectiva interacción), fonético-
fonológico, morfológico, sintáctico y semántico.
 El análisis de la manera como los usuarios de una lengua producen e
interpretan enunciados.
 La construcción de sistemas de representación del conocimiento que sirva
de base para el análisis pragmático que dé cuenta de cómo el contexto
determinada la interpretación de los enunciados.
 La modelización de los procesos de inferencia.
 La especificación de algoritmos de Parsing (análisis sintáctico) y el estudio
de sus propiedades computacionales.
 La construcción de interfaces en lenguaje natural para la consulta de bases
de datos.
 El diseño de técnicas de análisis tolerantes que acepten los errores, datos
incompleto, redundancias.
 La construcción de sistemas de traducción automática, de análisis y
generación de textos.
 La construcción de sistemas del habla.
 La construcción de sistemas de instrucción asistida por computador, etc…

“Para tratar automáticamente a lengua primero hay que conocerla”.
(Carré, 1991)

 Proyecto para construir computadores que acepten el
lenguaje natural y operen eficientemente con él.
 Que los enunciados mediante los cuales se desarrolla
una interacción comunicativa, puedan ser captados
por el computador y éste tenga un comportamiento
comunicativo análogo al de un hablante- oyente
normal.
 PNL comienza con la formalización. Sin embargo,
como no son los objetos o los procesos los que se
formalizan sino la descripción que se hace de ellos, lo
que es objeto de formalización, y consecuentemente,
de procesamiento, no es el lenguaje, sino los
conocimientos que de él tiene el hablante- oyente.

 En la perspectiva programática, I.A. es el marco de referencia de
mayor trascendencia para el desarrollo de la investigación y la
aplicación lingüística.
 La lingüística desempeña un papel central en el contexto de la I.A.
puesto que se ocupa del análisis del sistema más genuino de
representación de los conocimientos y de la manera como el hombre
los utiliza adecuadamente en su comportamiento comunicativo.
 El conocimiento se constituye en el fundamento de la potencia de las
técnicas de la I.A. como el S.E.
 La tarea fundamental de la lingüística en el campo de la I.A. consiste
en proporcionar Lingüísticos que capacitan al hablante- oyente para
interactuar adecuadamente en los distintos eventos comunicativos.
 La integración en el contexto de la I.A. es para la lingüística una forma
de ponerse en consonancia con las exigencias de la tecnología
moderna y de ampliar su radio de aplicación de acuerdo con los
desarrollos de la informática y las industrias de la lengua.

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