多语言虚拟助手扩展至千门语言的技术实现
人机交互范式的演进
过去50年间,计算技术从基于文本的终端输入发展到图形用户界面、Web应用程序、移动时代,最终进入语音用户界面和环境计算时代。每种范式在多语言支持方面都面临独特挑战,而语音AI系统是实现大规模多语言支持最具难度的范式。
当前语音AI系统架构
典型语音AI系统包含:
- 自动语音识别模型:将原始音频转换为文本
- 自然语言理解模型:识别用户意图和命名实体
- 仲裁和对话管理中央服务:将命令路由到相应服务
- 文本转语音模型:生成输出响应
系统还需处理底层知识图谱扩展、语义解析、触摸屏内容本地化等附加任务。
多语言建模技术突破
自监督学习
通过掩码语言建模等自监督预训练目标,模型能够从无需标注的单语数据中学习语言表征。利用Common Crawl网络抓取数据、维基百科全文等海量语料,结合具有高度并行化能力的Transformer架构,可构建包含数百亿密集参数的大规模模型。
零样本学习
在多语言建模中,模型首先在多种语言上进行自监督预训练,然后使用仅含英语等单一语言的标注数据进行微调。令人惊讶的是,模型能够利用预训练阶段学习的语言知识,对未见过标注数据的语言进行意图分类。
上下文学习
仅通过提供适当提示,预训练模型就能执行特定任务而无需额外训练。例如在文本摘要任务中,只需在段落前添加"Passage:“前缀和"Summary:“提示,模型即可生成相应摘要。
模型蒸馏与优化
某中心教师模型管道包含以下关键步骤:
- 使用万亿级token训练多语言大模型
- 在真实系统领域数据上进一步训练
- 将模型蒸馏为适合生产环境的较小版本
- 使用标注数据微调最终模型并部署
测试表明,该方案在保证低延迟和低内存消耗的同时,显著提升了模型准确性并降低了用户不满意率。
扩展到1000种语言的挑战与解决方案
MASSIVE多语言基准测试
新发布的多语言自然语言理解基准MASSIVE包含:
- 100万条标注数据
- 涵盖51种语言
- 18个领域、60种意图、55个槽位
- 包含29个语系、14个语族、21种文字系统
低资源语言处理技术
针对数据稀缺语言,研究人员探索使用双语词典等语言资源提升模型性能。词典覆盖的语言范围远大于传统建模数据源,为低资源语言处理提供了新思路。
自学习机制
通过挖掘历史语料改进系统性能:当用户在多轮交互中重新表述请求,或多个用户对同一目标提供不同表述时,系统可统计聚合这些表述形成新的训练集,无需人工标注即可更新系统。
未来发展方向
要实现支持7000种语言的目标,需要:
- 构建能够利用低成本数据(特别是未标注单语数据)的新型强大模型
- 开发能够利用现有和新兴语言资源(如双语词典和形态变换数据库)的模型
- 扩展跨语言和跨领域的可用语言资源
多语言技术的进步将为全球用户带来更丰富的交互体验,每种语言都为我们理解世界提供独特视角。