自然言語処理とは?概要や仕組みについて初学者でもわかりやすく解説!

自然言語処理という言葉を知っていますか?現代の技術が進歩した結果、コンピューターが話し言葉を処理できる機能です。しかし、言葉については聞いたことがあっても、具体的な仕組みや言語処理工程について、理解している人は少ないのではないでしょうか?

今回は、自然言語処理の概要や、仕組み、流れについてわかりやすく解説します。本記事を参考にして、自然言語処理の理解を深めましょう。

自然言語処理とは

自然言語処理とは、簡単に説明すると、人間の話し言葉を文脈から適切に処理する方法です。知り合いなど、人と人がコミュニケーションを図る場合は、何となくのニュアンスで、相手が伝えたいことが分かったりすることがあります。

しかし、コンピューターの場合は文脈から意味を理解することが苦手といった部分を持っており、これまで自然言語処理することは難しいと考えられてきました。近年になって、自然言語処理を行える仕組みが整い、文脈や話し言葉を、コンピューターが処理できる可能性が広がっています。

自然言語処理の仕組み

自然言語処理は、計算機用辞書やコーパスで処理します。また、具体的な処理の方法として5つの工程があり、正確に文章の意図を理解できるような仕組みが整っています。

計算機用辞書やコーパスで処理する

自然言語処理を行うために、計算機用辞書やコーパスで処理する仕組みとなっています。それぞれの機能について、下記で詳しく説明します。

計算機用辞書

計算機用辞書は、私たちが普段使っているような、困った時に単語や言葉の意味を調べるのと同じイメージです。ただ、この場合の辞書は内容が広く、一般の辞書と同じような情報を記述したものや、調査した単語の品詞や表記などの情報を調べられる、熟語がどの言葉と紐づくのかなど、あらゆる情報についての辞書を記述している場合もあります。

コーパス

辞書を使用して単語の意味を調べた時に、本当に意味が間違っていないのかを確認したいときに、実際に単語を使用している例文を調べることがあると思います。例文集の役割を担っているのが「コーパス」です。

分野ごとで単語を使用する方法が異なることもあるため、様々な分野から、実際の使用実態を反映した事例から収集し、作成しています。また、ジェスチャーや視線、表情での非言語情報について記録したコーパスも存在します。

自然言語処理の流れ

自然言語処理の流れとして、 

  1. 音声のテキスト化
  2. 形態素解析
  3. 構文解析
  4. 意味解析
  5. 文脈解析

上記5つの工程があります。

音声のテキスト化は人間には必要ない工程ですが、コンピューターは最初にテキストから、原稿を分析していく仕組みです。

次の形態素解析は、言葉によるミーシア助詞助動詞などを分類していく段階です。

そして、構文解析は、どの単語がどこまでの部分を指しているのかを分析します。なぜなら、名詞が2つの単語で、複合的になっているケースも考えられるからです。

意味解析は、文脈をどこで切るのかによって、解釈できる意味合いが何パターンかある場合に解析します。

最後の文脈解析は、複数文にて形態素解析・意味解析を行い、文脈のつながりを正確に分析していきます。理由は、会話の際の文章と同じように、主語が含まれていない文章を分析する可能性があるからです。

文章の意味を正確に分析するのは、難易度が高い機能となるため、実用への応用には至らないのが現状です。

まとめ

今回は、 自然言語処理の概要や仕組み、具体的な流れについて解説しました。あまり馴染みのない言葉ですが、コンピューターが人間の話し言葉を理解できる技術が、少しずつ進歩しています。

特に、これからIT業界への就職を希望している人は、概要について知っておく必要があると言えます。本記事で取り上げた内容を参考にして、自然言語処理の理解を深めましょう。