Así es MarIA, la primera inteligencia artificial experta en la lengua española

Los desarrolladores de aplicaciones ya disponen de un sistema de inteligencia artificial experto en comprender y escribir castellano y que pueden utilizar sin coste alguno. El modelo ha sido creado en el Barcelona Supercomputing Center —Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS)— y se ha entrenado en el superordenador MareNostrum con archivos de datos de la Biblioteca Nacional de España. El proyecto se ha financiado con fondos del Plan de Tecnologías del Lenguaje de la Secretaría de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial del Ministerio de Asuntos Económicos y Agenda Digital y del Future Computing Center, una iniciativa del BSC-CNS e IBM.

MarIA, que es el nombre del sistema, está disponible en abierto para que cualquier desarrollador, empresa o entidad pueda utilizarlo sin coste. Sus posibles aplicaciones van desde los correctores o predictores del lenguaje, hasta las aplicaciones de resúmenes automáticos, chatbots, búsquedas inteligentes, motores de traducción y subtitulación automática, entre otros. Los ficheros de datos que han servido para entrenar a MarIA no están en dominio público y, por lo tanto, no están accesibles en internet. Son los WARC resultantes del rastreo y archivado de la web española, que la Biblioteca Nacional de España conserva, en virtud de la ley de depósito legal, como patrimonio documental. El BSC-CNS ha podido utilizarlos para entrenar al sistema gracias a la participación de ambas instituciones en el Plan de Tecnologías del Lenguaje.

MarIA es un conjunto de modelos del lenguaje o, dicho de otro modo, redes neuronales profundas que han sido entrenadas para adquirir una comprensión de la lengua, su léxico y sus mecanismos para expresar el significado y escribir a nivel experto. Logran trabajar con interdependencias cortas y largas y son capaces de entender no sólo conceptos abstractos, sino también su contexto.

El correcto uso de la lengua española por parte de las máquinas y la inteligencia artificial es un asunto en el que varias instituciones están haciendo hincapié en los últimos tiempos, especialmente la Real Academia Española, que ha impulsado el proyecto LEIA (Lengua Española e Inteligencia Artificial) para promover este objetivo entre las grandes corporaciones tecnológicas, como Amazon, Google, Microsoft y Telefónica, y pretende implantar un sistema de certificados de buen uso de nuestro idioma en este ámbito.

La creación de MarIA

El primer paso para crear un modelo de la lengua es elaborar un corpus de palabras y frases que es la base sobre la que se entrena el sistema. Para crear el corpus de MarIA se utilizaron 59 terabytes (equivale a 59.000 gigabytes) del archivo web de la BNE. Posteriormente, estos archivos se procesaron para eliminar todo aquello que no fuera texto bien formado (números de páginas, gráficos, oraciones que no terminan, codificaciones erróneas, oraciones duplicadas, otros idiomas, etc.) y se guardaron solamente los textos bien formados en la lengua española, tal y como es realmente utilizada. Para este cribado y su posterior compilación fueron necesarias 6.910.000 horas de procesadores del superordenador MareNostrum y los resultados fueron 201.080.084 documentos limpios que ocupan un total de 570 gigabytes de texto limpio y sin duplicidades.

Este corpus supera en varias órdenes de magnitud el tamaño y la calidad de los corpus disponibles en la actualidad. Se trata de un corpus que enriquecerá el patrimonio digital del español y del propio archivo de la BNE y que podrá servir para múltiples aplicaciones en el futuro, como tener una imagen temporal que permita analizar la evolución de la lengua, comprender la sociedad digital en su conjunto y, por supuesto, el entreno de nuevos modelos.

Una vez creado el corpus, los investigadores del BSC-CNS utilizaron una tecnología de redes neuronales (basada en la arquitectura Transformer), que ha demostrado excelentes resultados en el inglés y que se entrenó para aprender a utilizar la lengua. Las redes neuronales multicapa son una tecnología de Inteligencia Artificial y los entrenamientos consisten, entre otras técnicas, en presentar a la red textos con palabras ocultas, para que aprenda a adivinar cuál es la palabra ocultada dado su contexto. Para este entrenamiento han sido necesarias 184.000 horas de procesador y más de 18.000 horas de GPU. Los modelos liberados hasta ahora tienen 125 millones y 355 millones de parámetros respectivamente.

Marta Villegas, responsable del proyecto y líder del grupo de minería de textos del BSC-CNS, explica la importancia de poder implementar las nuevas tecnologías de Inteligencia Artificial, “que están transformando completamente el campo del procesamiento del lenguaje natural. Con este proyecto contribuimos a que el país se incorpore a esta revolución científico-técnica y se posicione como actor de pleno derecho en el tratamiento computacional del español”. 

Por su parte, Alfonso Valencia, director del departamento de Ciencias de la Vida del BSC-CNS, argumenta que “la infraestructura de Computación de Altas Prestaciones del BSC-CNS ha demostrado ser esencial para este tipo de grandes proyectos que requieren tanto de mucha computación como de grandes cantidades de datos. Para nosotros, es muy satisfactorio poner capacidades técnicas y conocimiento experto al servicio de un proyecto con tantas repercusiones para la posición del español en la sociedad digital”.

La Biblioteca Nacional de España tiene entre sus funciones “impulsar y apoyar programas de investigación tendentes a la generación de conocimiento sobre sus colecciones, estableciendo espacios de diálogo con centros de investigación”. Con este proyecto, enmarcado en el Plan de Tecnologías del Lenguaje, la BNE explora nuevas vías de explotación de los datos y las colecciones que conserva, y busca impulsar la reutilización, nuevos proyectos de investigación y mejorar el acceso de los ciudadanos a la información, señala la institución.

Próximos pasos

Después de lanzar los modelos generales, el equipo de minería de textos del BSC-CNS está trabajando en la ampliación del corpus, con nuevas fuentes de archivos que aportarán textos con particularidades diferentes a los que se encuentran en los entornos web, como por ejemplo publicaciones científicas del CSIC.

También está prevista la generación de modelos entrenados con textos de diferentes lenguas: castellano, catalán, gallego, euskera, portugués y español de Hispanoamérica.