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Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Einführung Dialogsysteme Pit Pletz.

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Präsentation zum Thema: "Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Einführung Dialogsysteme Pit Pletz."—  Präsentation transkript:

1 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Einführung Dialogsysteme Pit Pletz

2 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Übersicht Was ist ein Dialogsystem? Verschiedene Dialogsysteme Komponenten eines Dialogsystems

3 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Was ist ein Dialogsystem? System zur Kommunikation zwischen Mensch und Computer mittels natürlicher (gesprochener) Sprache –Verschiedene Komplexitätsstufen: gesprochene Einzelwortbefehle bis hin zu „natürlichen“ Dialogen

4 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Beispiel HAL 9000 Der Computer HAL 9000 aus dem Film „2001 Odyssee im Weltraum“ Foto:

5 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Verschiedene Stufen von Dialogsystemen Gerätebedienung – Auto-Bedienungselemente, Hausgeräte, … Informationsbeschaffung – Auskunfts- und Hilfsysteme (Zugverbindungen, Nachrichten aus Web, Staumeldungen, Börsendaten, Wetter, Notdienste,…) Beschaffung von Dienstleistungen – Bestellung, Reservierung, Buchung, Weitervermittlung Kombinierte Aufgaben – Information und Bestellung in einem System – Buchung zweier voneinander abhängiger Dinge wie Mietwagen/Motel

6 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Verschiedene Stufen von Dialogsystemen Komplexe Aufgaben (akademische Systeme) – Überprüfung und Reparatur elektronischer Schaltkreise (Circuit-Fix-It System, Smith Hipp 94) – Planungssysteme (Küchenplanung, Allen et al. 2001)

7 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Beispiele unterschiedlicher Dialogsysteme Kommerzielle Systeme: Philips: Automatische Zugauskunft ( ) Zugauskunft der Bahn ( ) Sympalog Kinoprogramm ( ) Sprachgesteuerte Bedienungselemente im Auto Online-Banking (NLU, Sparda-Bank Hamburg), Telefonauskunft und –Weitervermittlung Akademische Systeme: Eliza (Weizenbaum 1966): Computer als Psychotherapeut („Männer sind alle gleich“)

8 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Sundial (Speech UNderstanding in DIALogue, 91-93): – Flug/Zugreservierung und Anfrage – Kooperative Dialoge mit mehreren Nutzern über Telefon Fahrstuhlsteuerung (Pinkal, Informatik Univ. SB) Circuit-Fix-It Shop (Smith Hipp 94): Schaltkreisreparatur TRAINS (Allen 95): Routenplanung für Transportprobleme Beispiele unterschiedlicher Dialogsysteme

9 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Komponenten eines Sprachdialogsystems Spracherkennung Sprachverstehen Dialogsteuerung Antwortgenerierung Sprachsynthese Mc Tear, Michael F.: „Spoken Dialogue Technology: Enabling the Conversational User Interface“, ACM Computing Surveys 34(1), 2002.

10 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Komponenten eines Sprachdialogsystems Schnittstelle Eingabe Spracherkennung Sprachverstehen Sprachsynthese Spracherzeugung Externe Information / Datenbank Dialogmanager Physische Ausgabe Mc Tear, Michael F.: „Spoken Dialogue Technology: Enabling the Conversational User Interface“, ACM Computing Surveys 34(1), 2002.

11 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Dialogsteuerung Finite-State-basierte Dialogsysteme Frame-basierte Dialogsysteme Agenten-basierte Dialogsysteme

12 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Finite-State-basierte Dialogsysteme Ausgangspunkt S: Wohin möchten Sie fahren? BremenBerlinHamburgDresdenKöln... Ziel? S: Haben Sie „Bremen“ gesagt? JaNein Ziel = Bremen!... System: Wohin möchten Sie fahren? User: Bremen. System: Haben Sie „Berlin“ gesagt? User: Nein. System: Wohin wollen Sie fahren? User: Bremen. System: Haben Sie „Bremen“ gesagt? User: Ja. System: Wann...

13 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Frame-basierte Dialogsysteme Start Ziel Reisetag Abfahrt Ankunft System: Was kann ich für Sie tun? User: Ich möchte morgen nach Bremen fahren. System: Von wo möchten Sie morgen, am 28. November, nach Bremen fahren? User: Aus Hamburg. System: Sie möchten morgen aus Hamburg nach Bremen fahren. Geben Sie nun bitte noch die gewünschte Abfahrts- oder Ankunftszeit an. User: Ich möchte gerne gegen 19 Uhr ankommen. System: Sie möchten morgen aus Hamburg nach Bremen fahren und gegen 19 Uhr in Bremen ankommen. Bitte bestätigen Sie mit „Ja“ oder sagen Sie „Korrektur“ ? Bremen ? Hamburg ? ~ 19.00h ?

14 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Agentenbasierte Dialogsysteme Dialog zwischen intelligenten Agenten, um ein Problem oder eine Aufgabe zu lösen Verwendung von Techniken aus der KI

15 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Verschiedene Arten von Wissen Dialoggeschichte Weltwissen Anwendungsspezifisches Wissen Benutzerbild Dialog-Kompetenz

16 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Arten Dialogsteuerung Finite-State-basiertFrame-basiertAgenten-basiert Eingabe einzelne Wörter, Phrasen ähnlich natürlicher Sprache vollkommen natürliche Sprache BestätigungExplizitexplizit und implizit „Grounding“: herstellen gemeinsamer Basis Dialog-InitiativeSystemSystem, teils BenutzerBeliebig Dialogmodell Informationszustände implizit in Dialogzuständen repräsentiert. Kontrolle explizit durch Zustandsdiagramm repräsentiert Explizite Repräsentation von Informationszuständen. Dialogkontrolle durch Kontroll-Algorithmus gesteuert Modellierung von Intentionen, Zielen, Wissenszuständen des Systems. Dialogkontext und –geschichte Benutzermodell Einfach (Erfahrung, Präferenzen des Benutzers) Modellierung von Intentionen, Zielen, Wissenszuständen des Benutzers

17 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Automatische Spracherkennung Digitalisierung Feature-Extraktion Klassifikation

18 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Probleme bei der Spracherkennung Linguistische Faktoren Außerlinguistische Faktoren

19 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Probleme beim Sprachverstehen Allgemein Ambiguität natürlicher Sprache Schwierigkeiten satzübergreifender Analysen (Anaphern etc.) „Und der nächste?“ Abdeckungsprobleme formaler Grammatiken bei freiem Input Dialogsysteme Falsch erkannte Wörter der Spracherkennung Vielzahl spezieller Phänomene bei echter gesprochener Sprache Pausen, Zögern, Stottern, Neuanfang, Korrektur Ungrammatikalische Eingaben „Ich möchte am Mo Dienstag äh nein halt - Mittwoch fahren“ Robustheit und Effizienz als Hauptziele

20 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Anworterzeugung Standardszenario: gewünschte Information aus Hintergrunddatenbank erhalten. – Welche Informationen sollten ausgegeben werden? – Wie soll Information strukturiert werden? – Explizite Wahl der Wörter und der syntaktischen Struktur. Hierbei ist Form der Frage - ggfs. Auch Benutzerbild - zu berücksichtigen. Einfachste Form: relevante Daten werden in vorgefertigte Satzschemata mit Slots eingesetzt.

21 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Probleme bei der Antworterzeugung Satzübergreifende Antworten Einbeziehen von Benutzermerkmalen Spezielle Strategien in Abhängigkeit von der Größe der Antwortmengen

22 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Sprachsynthese Einfach: - Vorweg aufgenommene Sprachstücke können verwendet werden. Slots werden ggfs. aufgefüllt Komplex: - „Text-to-speech“ (TTS) Synthese

23 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Probleme bei der Sprachsynthese Probleme der Analyse Probleme der Sprach-Erzeugung

24 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Abschluss It‘s hard to wreck a nice beach... It‘s hard to recognize speech!

25 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Interessante Links: Eliza CSLU Toolkit with RAD https://www.cslu.ogi.edu/toolkit/

26 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Literatur McTear, Michael F.: „Spoken Dialogue Technology: Enabling the Conversational User Interface“, ACM Computing Surveys 34(1), Jurafsky & Martin: Dialogue and Conversational Agents, in An introduction to Natural Language Processing, Computational Linguistics, and Speech Recognition, Chapter 19, Schwitter, Rolf: Spoken Language Dialog Systems. Macquarie University, Carstensen, Kai-Uwe: Dialogsysteme - Natürlichsprachliche Systeme I. Uni Freiburg, 2005.

27 Language Technology - Dialogsysteme - WS 2007 Vielen Dank!


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