Kontextabhängige Wortvektoren

Kontextabhängige Wortvektoren sind ein Konzept aus der Computerwelt, das Computern hilft, menschliche Sprache besser zu verstehen. Sie bauen auf dem Prinzip der Wortvektoren auf, gehen aber einen Schritt weiter, indem sie die Bedeutung eines Wortes je nach Kontext erfassen.


Inhaltsverzeichnis

  1. Was sind Vektoren?
  2. Was sind Wortvektoren?
  3. Der Unterschied zwischen normalen und kontextabhängigen Wortvektoren
  4. Warum ist der Kontext wichtig?
  5. Wie verwenden Computer diese Vektoren?
  6. Beispiele
  7. Bedeutung für Computer und Sprache
  8. Zusammenfassung
  9. Weblinks

1. Was sind Vektoren?

Ein Vektor ist in der Mathematik eine Liste von Zahlen, die bestimmte Informationen darstellen können. Stell dir einen Pfeil vor, der eine Richtung und eine Länge hat. In der Computerwelt sind Vektoren einfach eine Reihe von Zahlen, die etwas beschreiben.

Beispiel:

  • Wenn du einen Punkt auf einem Blatt Papier beschreiben willst, kannst du sagen, wie weit er nach rechts und wie weit nach oben ist. Diese zwei Zahlen bilden zusammen einen Vektor.

2. Was sind Wortvektoren?

Wortvektoren sind Vektoren, die Wörter in Zahlen übersetzen, damit Computer sie verstehen können. Jedes Wort wird durch eine Liste von Zahlen dargestellt. Diese Zahlen enthalten Informationen über die Bedeutung und Verwendung des Wortes.

Warum brauchen wir das?

  • Computer können nicht wie Menschen denken. Sie benötigen Zahlen und mathematische Modelle, um Sprache zu verarbeiten. Wortvektoren ermöglichen es, Wörter in einer Form darzustellen, die Computer verarbeiten können.

3. Der Unterschied zwischen normalen und kontextabhängigen Wortvektoren

Normale Wortvektoren geben jedem Wort einen festen Vektor. Das bedeutet, dass ein Wort immer durch die gleiche Zahlenliste dargestellt wird, egal in welchem Satz es steht.

Kontextabhängige Wortvektoren hingegen passen die Zahlenliste eines Wortes an den Kontext an, in dem es verwendet wird. Das bedeutet, dass das gleiche Wort in verschiedenen Sätzen unterschiedliche Vektoren haben kann, je nachdem, was es in diesem Satz bedeutet.

Warum ist das wichtig?

  • Manche Wörter haben mehrere Bedeutungen. Wenn wir jedem Wort immer die gleiche Zahlenliste geben, kann der Computer nicht erkennen, welche Bedeutung gemeint ist. Kontextabhängige Wortvektoren lösen dieses Problem, indem sie die Bedeutung aus dem Umfeld des Wortes ableiten.

4. Warum ist der Kontext wichtig?

Der Kontext ist das Umfeld, in dem ein Wort verwendet wird. Er hilft dabei, die genaue Bedeutung eines Wortes zu bestimmen.

Beispiele:

  • „Die Maus frisst Käse.“ (Maus = Tier)
  • „Ich bewege die Maus, um den Zeiger zu steuern.“ (Maus = Computergerät)

Ohne den Kontext wäre es für den Computer schwierig zu wissen, welche „Maus“ gemeint ist.

5. Wie verwenden Computer diese Vektoren?

Normale Wortvektoren:

  • Der Computer weist jedem Wort einen festen Vektor zu.
  • Wenn er Texte verarbeitet, verwendet er diese Vektoren, um Muster zu erkennen.
  • Problem: Bei Wörtern mit mehreren Bedeutungen kann es zu Verwirrung kommen, weil der Computer nicht weiß, welche Bedeutung gemeint ist.

Kontextabhängige Wortvektoren:

  • Der Computer liest den ganzen Satz und achtet auf alle Wörter.
  • Er erstellt für jedes Wort einen Vektor, der die Bedeutung in diesem Satz widerspiegelt.
  • Vorteil: Er kann besser verstehen, was jedes Wort in diesem speziellen Fall bedeutet.

Wie funktioniert das genau?

  1. Analyse des Satzes:
    • Der Computer betrachtet das Wort und die Wörter davor und danach.
    • Er erkennt, welche Wörter oft zusammen vorkommen.
  2. Erstellung des Vektors:
    • Mit Hilfe von Mustern aus vielen gelesenen Texten erstellt er eine Zahlenliste für das Wort in diesem Satz.
    • Diese Zahlen spiegeln die Bedeutung des Wortes in genau diesem Kontext wider.
  3. Verarbeitung der Informationen:
    • Der Computer verwendet diese Vektoren, um den Inhalt des Textes zu verstehen.
    • Er kann Fragen beantworten, Texte übersetzen oder Zusammenfassungen schreiben.

Einfach gesagt:

  • Normale Wortvektoren sind wie Wörterbücher, in denen jedem Wort eine feste Bedeutung zugewiesen ist.
  • Kontextabhängige Wortvektoren sind wie intelligente Wörterbücher, die je nach Satz erkennen, welche Bedeutung eines Wortes gemeint ist.

6. Beispiele

Beispiel 1: Das Wort „Schloss“

  • Satz 1: „Das Schloss wurde im 18. Jahrhundert gebaut.“
    • Hier ist ein großes Gebäude gemeint.
  • Satz 2: „Ich drehe den Schlüssel im Schloss, um die Tür zu öffnen.“
    • Hier ist der Türmechanismus gemeint.

Mit kontextabhängigen Wortvektoren erkennt der Computer die richtige Bedeutung in jedem Satz.

Beispiel 2: Das Wort „Arm“

  • Satz 1: „Er hat sich den Arm gebrochen.“
    • Körperteil
  • Satz 2: „Die Waage zeigt ein armes Ergebnis an.“
    • Hier ist „arm“ als Adjektiv gemeint (bedeutet wenig).

7. Bedeutung für Computer und Sprache

Durch die Verwendung von kontextabhängigen Wortvektoren können Computer:

  • Genauer verstehen, was in einem Text gemeint ist.
  • Mehrdeutige Wörter richtig interpretieren.
  • Bessere Übersetzungen liefern, da sie die korrekte Bedeutung von Wörtern in Sätzen erkennen.
  • Fragen besser beantworten, weil sie den Zusammenhang verstehen.

8. Zusammenfassung

Kontextabhängige Wortvektoren ermöglichen es Computern, die Bedeutung von Wörtern in ihrem jeweiligen Kontext zu erfassen. Im Gegensatz zu normalen Wortvektoren, die jedem Wort eine feste Zahlenliste zuweisen, passen sich kontextabhängige Vektoren an den Satz an, in dem das Wort steht. Das hilft Computern, menschliche Sprache besser zu verstehen und macht viele Anwendungen wie Übersetzungen oder Sprachassistenten effektiver.

Einzelnachweise:

  1. Die Bedeutung von Worten durch Vektoren erfassen:
    https://lamarr-institute.org/de/blog/kontextabhaengige-einbettungsvektoren/
  2. Quantitative Semantik. Word Embedding Models für literaturwissenschaftliche Fragestellungen | SpringerLink
  3. Word Embeddings: Techniken & Anwendungen
  4. Einführung in die Vektoren (Artikel) | Khan Academy
  5. Word embeddings : Ein leicht verständlicher Leitfaden
  6. CreAItix
  7. Bachelorarbeit_Mathis_Poehlsen.pdf