Named Entity Recognition: identificare e catalogare nomi propri

Il riconoscimento delle entità denominate, in inglese “Named Entity Recognition” (NER), è una sottodisciplina della linguistica computazionale che si occupa di identificare e catalogare le entità (nomi propri) nei testi, assegnandoli a categorie specifiche. Questo processo è fondamentale nell’ambito dell’apprendimento automatico.

Cos’è la Named Entity Recognition (NER)?

La NER è una tecnica che permette di identificare i nomi propri in un testo e di assegnarli automaticamente a categorie predefinite. Questo compito si definisce anche riconoscimento dei nomi propri. I nomi propri o le entità denominate sono singole parole o sequenze di parole che rappresentano entità reali. Ad esempio, possono riferirsi a una persona, un’azienda, un’autorità, un evento, un luogo, un prodotto specifico o anche a una data.

Questa disciplina viene usata anche nell’ambito dell’apprendimento automatico e dell’IA e si inserisce nel campo dell’elaborazione del linguaggio naturale (NLP), grazie al quale algoritmi e computer categorizzano ed elaborano il linguaggio in base a regole fisse. Oggi, grazie ai continui avanzamenti, il riconoscimento delle entità denominate ottiene risultati accurati in molte lingue ed è difficile da distinguere rispetto ai testi prodotti dall’essere umano.

Come funziona il riconoscimento delle entità denominate?

Esistono diversi metodi per riconoscere le entità denominate: nel corso dell’articolo li esamineremo più da vicino. Ogni metodo prevede due fasi fondamentali, essenziali per garantire il successo del procedimento.

Identificazione dei nomi propri

La prima fase consiste nell’identificare una o più entità denominate. Non si tratta solo dei nomi propri più comuni, come “Mario Rossi”, ma anche di termini come “Lago di Como”, “Risorgimento”, “Ferrari”, “Campidoglio”, “Jurassic Park” o “12 ottobre 1986”, anch’essi considerati entità denominate. Una volta che il sistema ha identificato questi nomi propri, ne evidenzia l’inizio e la fine, permettendo così di riconoscerli all’interno di un testo naturale.

Categorizzazione delle entità denominate

Dopo aver identificato i nomi propri, il sistema li assegna a categorie definite. Queste categorie possono includere nomi di persone, luoghi, eventi storici, aziende, autorità, prodotti, date o anche titoli di film e opere d’arte. Pertanto, è importante che il sistema NER sia in grado di riconoscere le varianti di una stessa entità e di garantire che le estremità precedentemente definite (inizio e fine dell’entità) siano corretti.

Quali sono i metodi NER?

Sebbene il riconoscimento delle entità denominate segua sempre le due fasi principali, esistono diversi metodi per raggiungere i risultati desiderati. Di seguito riportiamo i quattro approcci più comuni ed efficaci.

Analisi con dizionari

Questo è probabilmente il metodo più semplice. Le entità vengono confrontate con vari dizionari. Quando una parola o una sequenza di parole corrisponde a un nome proprio presente nel dizionario, viene riconosciuta come entità denominata e classificata di conseguenza.

Named Entity Recognition basata su regole

In questo metodo, si utilizzano regole definite per identificare le entità. Si creano degli schemi che vengono confrontati con i testi. Se c’è una corrispondenza, l’entità viene identificata e catalogata. Questo metodo è particolarmente efficace per testi specializzati e meno adatto per un uso generico.

Apprendimento automatico e IA

I migliori risultati si ottengono utilizzando metodi basati sull’apprendimento automatico o sull’intelligenza artificiale. I sistemi vengono addestrati su record di dati, facendo particolare attenzione al riconoscimento delle correlazioni statistiche. Una volta completato l’addestramento, l’IA può riconoscere nomi propri in testi sconosciuti e classificarli. Più i dati di addestramento sono completi e bilanciati, migliori saranno i risultati.

Approccio ibrido della NER basato su regole e sull’IA

Un approccio ibrido della Named Entity Recognition basata su regole e supportata dall’intelligenza artificiale può generare risultati eccellenti. In questo sistema, le entità più semplici vengono identificate tramite regole predefinite, mentre l’intelligenza artificiale si occupa di riconoscere e classificare quelle più complesse.

Quali sono gli ambiti di applicazione della NER?

Le aree, attuali o future, che prevedono l’applicazione della Named Entity Recognition (NER) sono numerose. Di seguito alcune delle più rilevanti:

• Analisi del sentiment: la NER viene già utilizzata per valutare il feedback dei clienti e le tendenze, identificando nomi di marchi, opinioni circa i prodotti e altre reazioni.
• Business Intelligence: la NER converte testi non strutturati in dati strutturati, utili per il recupero di informazioni e l’analisi di documenti finanziari.
• Annotazione dei dati: in questo contesto la NER è fondamentale per sviluppare e addestrare modelli migliori per traduzioni, classificazioni e analisi testuali.
• Assistenza digitale: il riconoscimento delle entità denominate è una tecnica adatta a servizi come chatbot o assistenti digitali. Analizza le richieste degli utenti, consentendo di generare risposte personalizzate in base alle specifiche entità denominate rilevate nelle domande.
• Parole chiave: il metodo viene utilizzato per filtrare entità come persone o luoghi all’interno di diversi articoli, permettendo di estrarre e memorizzare queste informazioni come metadati.
• Motori di ricerca: la Named Entity Recognition analizza e migliora gli algoritmi di ricerca, consentendo ai motori di ricerca di fornire risultati più accurati e pertinenti.
• Reti neurali: il riconoscimento delle entità denominate (NER) si applica anche nel campo delle reti neurali come la memoria a breve-lungo termine (LSTM) e altre tecniche simili.

Quali sono le problematiche del riconoscimento delle entità denominate?

Nonostante i notevoli avanzamenti di questa tecnologia e i risultati impressionanti che produce, la Named Entity Recognition (NER) presenta ancora alcune problematiche. Una delle principali difficoltà riguarda l’adattamento dei modelli addestrati ai testi specializzati, che spesso non produce i risultati attesi. Questo problema si verifica soprattutto quando i dati per l’apprendimento per trasferimento non sono sufficienti o abbastanza specifici. Le nuove entità, che emergono costantemente, richiedono ai modelli di basarsi su quantità di dati limitate, il che può compromettere le loro prestazioni. Approcci come lo zero-shot o il few-shot learning offrono soluzioni efficaci a questa problematica, poiché consentono ai modelli di funzionare anche con una quantità ridotta di dati.