自然言語処理（NLP）をわかりやすく解説

皆さんは自然言語処理(natural language processing)という言葉はご存知でしょうか。
おそらく知らない方も多いのではないでしょうか。
第4次産業革命と言われ、様々な分野にAIが使われている現代において実は自然言語処理は私達の生活に密接に関わっています。

今回は自然言語処理とは？そもそもAIと自然言語処理の関係についてわかりやすく解説します。

▼AIについての詳しい解説はこちらから

自然言語処理とは（NLP）とは？

結論から言うと自然言語処理とは、

自然言語をコンピューター認識させる技術

です。これだけですと、まだ難しい印象がありますね。
この言葉を本質的に理解するためにはまず自然言語と機械言語の意味の違いを理解しなければなりません。

自然言語とは・・

自然言語とは、私達が普段、日常的に用いてる言語のことを指します。

より詳細に話すと、私達は普段のコミュニケーションにおいて、言葉やジェスチャーなど様々な形で自分の考えを周りに伝えます。そういった中で自然発生的に使われてきた言語のことを指します。

特徴としては、日本語や英語の様に文化の違いによって使われている言葉が全く違ったり、同じ言葉でも時代によって意味が全く違うなど、非常に曖昧さをもった言語だということが挙げられます。

機械言語とは・・

機械言語とは、コンピューターが使う言語のことを指します。

コンピューターは異なる機械でも同じ挙動をしなければなりません。もし仮に自然言語と同じ様に言葉に曖昧さを持っていた場合、それぞれのコンピューターで違った処理をしてしまいます。

そのため、機械言語は人間が人工的に作り、なおかつ言葉の曖昧さを持たない言語であることが特徴です。

つまり、自然言語と機械言語は、「人が人工的に作ったか否か」、「言葉に曖昧さがあるか否か」が違いなのです。

自然言語処理とは・・

上記の話を踏まえて自然言語処理とは、

私達が日常で使っている曖昧さを持った言葉をコンピューターに認識させる技術 を指します。

私達は現在、物理的な距離が離れた友人とスマートフォン一つで連絡を取ることが出来ますが、この際に用いられてる処理が自然言語処理なのです。

自然言語処理の仕組み

自然言語処理は

①形態素解析：意味を持つこれ以上分割出来ない最小単位に分割する
↓
②構文解析：①で得られた最小単位のつながりを解析する
↓
③意味解析：②で得られた構文を意味を持つまとまりにする
↓
④文脈解析：複数の文を通して、①形態素解析③意味解析を行う。

詳細は割愛しますが、このような流れで行われます。

こういった過程を経て、初めてコンピューターが自然言語処理を完了した状態になります。

AIとの関係性は？

自然言語処理はAIの技術が現代の様に発達する以前から存在していましたが、AIを活用することでよりわかりやすく正確な自然言語処理が可能となりました。

以前の自然言語処理は言語学の専門家が処理を行うためのデータの入力やルールを人力で作っていました。

しかし、2000年代以降は機械学習（AIアルゴリズム）の一つとして自然言語処理を行うことが主流になり、コンピューターがルールを自力で作成できるようになりました。
更にIOTの発達によりデータ量の増量、ディープラーニングの発明などによってAIの自然言語処理能力は飛躍的に向上しました。

自然言語処理が出来ることとは？

では実際に自然言語処理を活用することでどういったことが出来るのだろうか。 本章では具体例を交えながら解説していきます。

機械翻訳

コンピューターを使って、自然言語を別の自然言語に翻訳することを指します。

分かりやすい例としては、Google翻訳です。
現在のGoogle翻訳の精度は非常に高く、

最近、リモートワークが続いてるが、明日は会社に出社する。
↓
Recently, I've been working remotely, but tomorrow I'll be working at the company.

この様に文脈的に全く違和感がなく翻訳を行うことが出来ます。
AI技術の発展に伴って、文脈解析と意味解析の機能の精度が上がっているため、それにより機械翻訳の精度も向上しているのです。

対話システム

コンピューターが人と言語でのコミュニケーションをすることを指します。

みなさんが最もイメージがつきやすいのではないでしょうか。
有名なものはapple製品に搭載されたSiriです。

「hey Siri　明日10時にアラームかけて」
「明日10:00にアラームを設定しました」

この様に発した言葉を認識し、自動でアラームをかけさることが出来ます。

人間の言葉を理解し、その質問に対して適切な挙動をしつつ、返答をしなければなりません。 この技術もAIの発展があってこその処理だと言えます。

予測変換

PCやスマホでタイピングする際に変換機能は必須です。

こういった場面でも自然言語処理は使われています。

「もと」は「基」「元」「下」どれが文脈からして正しいのか、人が手書きをする際でも判断が難しいです。しかし予測変換では比較的正しい変換候補を提示することが出来ます。
こういった背景にもAIにより文脈を読み取る力が向上したことが要因にあります。

自然言語処理の今後の未来とは？

現代において自然言語処理とAIは非常に密接に関わっており、

自然言語処理の進化とはAIの進化である

このように言い換える事ができます。

インターネットの普及によって、今まで紙媒体で管理していた知識や情報が凄まじいスピードでインターネットに集約されています。集まったビッグデータを基に更に自然言語処理の精度は向上していくことが予想されます。

しかしながら、現在においてAIによる自然言語処理はまだ言葉の本質的な意味の理解をすることは出来ません。あくまでも過去の膨大なデータを基に統計的に確率が高いものを選んでるに過ぎないのです。

今後、本当の意味でAIが人から生み出される言葉から内容や感情の機微を理解することが出来るようになれば、アニメのドラえもんのような世界が来るかもしれません。

まとめ

いかがだったでしょうか。本日はAIにまつわる技術の一つである自然言語処理についてご紹介させて頂きました。
あまり聞き慣れない言葉ですが、検索エンジンのGoogleに代表されるように私達の生活に密接に関わる技術です。
少し専門的な分野の話になりますがこういった学習を通して、社会の仕組みについて知ることは非常に重要です。

最後までお読みいただきありがとうございました。

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