معالجة اللغات الطبيعية – جزء 1

هذه المقالة هي المقالة الأولى من سلسلة مقالات تتناول معالجة اللغات الطبيعية وهو مجال ذو صلة وثيقة بكل من الذكاء الاصطناعي والروبوتيك.

المحتويات

1. مقدمة
2. تعريف معالجة اللغات الطبيعية
3. المكونات الرئيسية لمعالجة اللغات الطبيعية
4. تقنيات وخوارزميات في معالجة اللغات الطبيعية
5. خاتمة
6. المراجع

1- مقدمة

تعتبر أجهزة الكمبيوتر رائعة في التعامل مع البيانات المنظمة مثل جداول البيانات وجداول قواعد البيانات. ولكننا نحن البشر نتواصل عادةً بالكلمات، وليس بالجداول. وهذا أمر مؤسف بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر. بالإضافة إلى أن الكثير من المعلومات في العالم غير منظمة – نص خام باللغة العربية أو لغة بشرية أخرى. كيف يمكننا جعل الكمبيوتر يفهم النص غير المنظم ويستخرج البيانات منه؟ وهل يستطيع الكمبيوتر فهم اللغة؟ وما هي الفائدة من جعل أجهزة الكمبيوتر تفهم لغتنا نحن البشر؟

منذ أن كانت أجهزة الكمبيوتر موجودة، كان المبرمجون يحاولون كتابة برامج تفهم لغات مثل اللغة الإنجليزية. السبب واضح جدًا، فالبشر يكتبون الأشياء منذ آلاف السنين وسيكون من المفيد أن يتمكن الكمبيوتر من قراءة وفهم كل تلك البيانات.

لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر حتى الآن فهم اللغة الإنجليزية أو اللغات الأخرى بشكل حقيقي بالطريقة التي يفهمها البشر، ومن هنا بدء ظهور فرع جديد من علوم الحاسب وهو “معالجة اللغات الطبيعية” أو اختصاراً “NLP” وسرعان ما اكتسب هذا المجال اهتماماً كبيراً في السنوات الأخيرة بسبب التقدم الكبير في التعلم الآلة والذكاء الاصطناعي.

تهدف هذه المقالة إلى تقديم لمحة موجزة عن معالجة اللغات الطبيعية، بما في ذلك تعريفها ومكوناتها الرئيسية وتقنياتها وتطبيقاتها وتحدياتها.

2- تعريف معالجة اللغات الطبيعية

يمكن تعريف معالجة اللغات الطبيعية على أنها فرع من الذكاء الاصطناعي الذي يتعامل مع التفاعل بين أجهزة الكمبيوتر واللغة البشرية. وهو يشمل مجموعة واسعة من المهام، بما في ذلك فهم اللغة الطبيعية، وتوليد اللغة الطبيعية، والترجمة الآلية، وتحليل المشاعر، والإجابة على الأسئلة. تستمد معالجة اللغات الطبيعية من تخصصات مختلفة مثل اللغويات وعلوم الكمبيوتر والعلوم المعرفية بالإضافة إلى علوم الإحصاء وتحليل البيانات لتطوير النماذج والخوارزميات التي تمكن أجهزة الكمبيوتر من معالجة وفهم اللغة البشرية.

3- المكونات الرئيسية لمعالجة اللغات الطبيعية

تتكون معالجة اللغات الطبيعية من عدة مكونات أساسية تعمل معًا لمعالجة اللغة البشرية وفهمها. وتشمل هذه المكونات المعالجة المسبقة للنص، والتحليل النحوي، والتحليل الدلالي، وتحليل الخطاب.

تتضمن المعالجة المسبقة للنص مهام مثل الترميز وإعادة كل كلمة إلى جذرها الأساسي وإزالة الكلمات غير ذات الصلة من البيانات النصية، مما يساعد على تنظيف بيانات النص ويقلل حجم البيانات النصية ويحسن من كفاءة خوارزميات ونماذج معالجة اللغات الطبيعية. في حين يركز التحليل النحوي على فهم البنية النحوية للجمل، بينما يهدف التحليل الدلالي إلى استخلاص معنى وسياق الكلمات والجمل. وأخيراً يتعامل تحليل الخطاب مع تفسير النص على مستوى أعلى، مع الأخذ في الاعتبار العلاقات بين الجمل والتماسك العام للنص.

4- تقنيات وخوارزميات في معالجة اللغات الطبيعية

1-4- المعالجة المسبقة للنص

تعد المعالجة المسبقة للنص خطوة حاسمة في معالجة اللغات الطبيعية لأنها تساعد على تنظيف بيانات النص قبل إجراء مزيد من التحليل. تشمل التقنيات الشائعة المستخدمة في المعالجة المسبقة للنص الترميز وإعادة الكلمات إلى جذرها الأساسي وحذف الكلمات التي لا تحتوي على معنى. يتضمن الترميز تقسيم النص إلى كلمات أو رموز فردية، والتي يتم استخدامها بعد ذلك كوحدات أساسية للتحليل. أما إعادة الكلمات إلى جذرها الأساسي هو عملية اختزال الكلمات إلى شكلها الأساسي، مما يساعد على تقليل أبعاد البيانات وتحسين الكفاءة الحسابية. يتضمن خذف الكلمات غير ذات الصلة على إزالة الكلمات الشائعة مثل “the” و”is” و”and” التي لا تحمل الكثير من المعاني ويمكن تجاهلها بأمان في العديد من مهام معالجة اللغات الطبيعية.