Yapay Zekanın Dil Teknolojilerinde Kullanımı

Son yıllarda teknolojiyle birlikte gelişmiş ülkeler tarafından büyük ölçekli Ar-Ge yatırımlarının yapıldığı alanların başında yapay zeka geliyor. Peki Yapay Zeka Konuşma ve Dil Teknolojilerinde Nasıl Kullanılıyor?

Hayatımızın her alanına giren teknoloji alışverişten ulaşıma, sağlıktan tarıma kadar birçok sektörde kullanılıyor. COVİD-19 ile birlikte özellikle robot doktorlar, yapay zeka gibi konular daha da önemli hale geldi. TÜBİTAK BİLGEM Araştırmacıları Yapay Zekânın Konuşma ve Dil Teknolojilerinde Kullanılması başlıklı bir rapor hazırladı.

Yapay zeka konusu geçmişten günümüze, edebiyattan sinemaya, sanatın pek çok dalında değişik şekillerde işlendi. Kitlelerin ilgisini çekmeyi başaran yapay zekâ, gelişen teknolojiyle, sadece bilim-kurgu meraklılarının ilgilendiği bir konu olmaktan çıktı. Her kesimden, yaştan, alandan insanın gündeminde yer almaya başlayan yapay zeka, kimileri için pek çok sorunun çözümünde bir umut ışığı olarak görülüyor. Kimileri içinse Hollywood senaryolarındaki gibi robotların insanlığı ele geçirmesi bekliyor. İnsani yetenekler gerektiren konularda yapay zekâya güvenilemeyeceğini düşünenlerin sayısı hiç de azımsanmayacak boyutta.

Yapay zekâ, son yıllarda gelişmiş ülkeler tarafından büyük ölçekli Ar-Ge yatırımlarının yapıldığı bir alan haline geldi. Farklı sektörlerdeki şirketler de bu alanla entegre olmaya yönelmekte, yapay zekâ ile kendi alanlarına yönelik uygulamalar geliştirdi. Yapay zekânın hem kendisi gelişirken hem de uygulama alanı genişledi.

Konuşma ve dil teknolojileri meraklıları ELIZA isimli sohbet botunu duymuşlardır. 1966 yılında MIT Laboratuvarlarında geliştirilen ve Siri, Alexa, Google Assistantgibi sanal asistanların öncüsü olarak görülen ELIZA,örüntü eşleme ve yer değiştirme yöntemleri ile konuşmayı taklit eden bir sohbet programı.

Nedir Bu Yapay Zekâ?

Yapay zekâ, bir bilgisayarın veya bilgisayar kontrolündeki bir sistemin çeşitli faaliyetlerini zeki canlılara benzer şekilde yerine getirme kabiliyetidir. Başlarda yapay zekâ ile insanların zor buldukları matematik problemlerinin çözümüne odaklanıldı. Daha sonra insanların görme, duyma, anlama, yorumlama veya konuşma gibi yeteneklerinin bilgisayarlara kazandırılmasını sağlayacak çalışmalara yoğunlaşıldı. Bu çalışmaların da etkisi ile gelişen yapay zekâ artık günümüzde tıptan müziğe kadar birçok alanda karşımıza çıkabiliyor. Özellikle son zamanlarda ortaya çıkan otonom araçlar, hastalık teşhisi koyabilen bilgisayarlar, sanal asistanlar gibi yapay zekâ çalışmaları birçok kişiyi oldukça heyecanlandırdı.

Birçok yapay zekâ algoritması, insanların sağladığı verilerle beslenir, bu verileri analiz eder. Daha önceden belirlenmiş parametreler temelinde bu verileri tanımaya çalışır, edindiği tecrübeleri kullanarak insan tarafından belirlenen amaca yönelik doğru yöntemleri geliştirir. Bu bağlamda sistemlerin, daha başarılı sonuçlar elde etmesi için yeterli miktarda ve çeşitlilikte veriye ihtiyacı vardır.

Son yıllarda sosyal medya ve nesnelerin interneti gibi kavramların popülerleşmesi, erişime açık verilerin zenginleşmesini sağladı. Yapay zekâ araştırmacılarının daha başarılı işlere imza atmasına olanak verdi. İnsanlar tarafından atılan tweetler, yazılmış yorumlar veya ses kayıtları dahi birer veri olarak kullanılıyor. Konuşma ve dil teknolojileri bu verileri makine öğrenmesi, konuşma işleme ve doğal dil işleme gibi yapay zekânın altalanlarını kullanarak bilgisayarlar için anlamlı hale getirebiliyor.

Konuşma ve Dil Teknolojilerinde Yürütülen Çalışmalar

Konuşma ve dil teknolojileri üzerine yapılan yazılım çalışmalarına 1950’li yıllarda çeviri ve konuşma tanıma problemlerinin çözülmeye çalışılması ile başladı. Eski çalışmalar kural tabanlı mimarileri kullanırken1980’li yılların sonlarına doğru makine öğrenmesi alanında yaşanan gelişmeler ve bilgisayarların hesaplama gücündeki artışlar, konuşma ve dil teknolojilerinde bir devrime neden oldu. Makine öğrenmesi algoritmalarını kullanabilmek için girdileri, bilgisayarların anlayacağı türden matematiksel verilere dönüştürmek gerekti. Örneğin, kelimeleri, aralarındaki anlam ilişkilerini ve dilbilimsel bağlamı da ifade edebilen vektörlere dönüştürmek en popüler yöntemlerden biri. Konuşma ve Dil Teknolojilerinde yapay zeka örnek çalışmalarını şu şekilde sıralayabiliriz;

Yapay sinir ağlarının bu alanda kullanımı Bengio ve arkadaşlarının 2001 yılında ilk sinirsel dil modelini sunmalarıyla başladı.
Son zamanlarda ise Google tarafından geliştirilmiş önceden eğitimli bir dil modeli olan BERT (Bidirectional Encoder Representations fromTransformers), doğal dil işleme alanındaki başarıların-dan dolayı kendinden sık sık bahsettirdi.
Bu modelin başarısını gören Facebook gibi diğer teknoloji devleri de BERT tabanlı kendi modellerini oluşturdu.
2019’da Google Araştırma Grubu ve Toyota Teknoloji Enstitüsü ortaklıklı olarak geliştirilen ALBERT (A Lite BERT), Stanford Üniversitesi Soru Cevaplama Veri tabanı (SQuAD) lider tablosunda en üst sıralarda yer almayı başardı.

İnsanların makinelerle etkileşimleri, konuşma ve dil işleme teknolojileri sayesinde, her geçen gün daha da artmaktadır. Yapay zekanın dil teknolojilerinde kullanımı her geçen gün farklı uygulama ile karşımıza çıkıyor.

Dil teknolojilerinde Yapay Zeka Örnek Uygulamaları

Dil teknolojilerinde yapay zeka örnek uygulamalarını 5 başlıkta toplayabiliriz;

Otomatik Konuşma Tanıma : Otomatik konuşma tanıma, konuşma işaretlerinin kelime dizilerine dönüştürülmesini sağlayan işlemleri tanımlar. İlk çalışma, 1952 yılında Bell Laboratuvarında üç araştırmacı tarafından tasarlanan, tek bir kişi tarafından söylenen sayıların tanınmasını sağlayan “Audrey” isimli sistem ile başladı. Günümüz teknolojisinde konuşmacıdan bağımsız olarak, söylenenlerin yazılandırılması mümkün hale geldi. Temel haliyle bir ortamda konuşmaların raporlandırılması amacı ile kullanılabileceği gibi insan-makine etkileşimini arttıran sesli komuta ve kontrol sistemlerinde de sıklıkla kullanıldı. Kişisel araçlarımızda sürüş konfor ve kontrolünü kaybetmeden sesli komutlar ile gerekli işlemleri yapabilmemizi, cep telefonlarındaki dikte özelliğini, sanal asistanlarla konuşabilmemizi bu teknolojiye borçluyuz.
Konuşma Sentezi: Konuşma sentezi, metinlerin insan sesine dönüştürülmesi işlemi. İnsan-makine etkileşimini arttırmak amacıyla çeşitli ara yüzlerde kullanılmaktadır. Özellikle görme engelliler için tasarlanan sistemlerde ve diyalog sistemlerinde bu teknoloji ile sıklıkla karşılaşılır.
Makine Çevirisi; Toplumlar sadece kendi aralarında değil, diğer milletlerle de iletişim kurmak zorundadır. Fakat farklı dilleri konuşuyor olmamız zaman zaman büyük bir problem olabilmektedir. Konuşma ve dil teknolojileri alanında çalışan araştırmacılar bu zorlukların önüne geçebilmek amacı ile makinelere çevirmenlik yeteneği kazandırmak için uğraşmaktadırlar. Günümüzde birçoğumuzun sık kullanılanlarında bulunan Google Translate, makine çevirisinin en güzel örneklerinden olmasına rağmen hala tam olarak istenilen seviyeye gelemedi.
Sohbet Botları, Diyalog Sistemleri,Sanal Asistanlar, Soru Cevaplama Sistemleri: Sanal asistanlarımızı, saatin kaç olduğunu veya havanın nasıl olacağını öğrenmek amacıyla rahatsız etmekteyiz. Bu küçük çaplı kullanım senaryosunun getirisine kıyasla sohbet botları gibi sistemler, büyük işletmeler için 7/24 hizmet vermekte, hem müşteriye hem de işletme sahi-bine büyük kazanç sağlamaktadır.