Интеллектуальные диалоговые системы / 21-40 изнанка

о Сценарий диалога задает его тематическую структуру.В рамках сценария определяются:

1.Структура задачи, т.е разбиение задачи на упорядоченное множество подзадач.

2.Распределение подзадач по участникам общения; 3.Языковые средства, используемые при обращениях к пользователю.

Для задания тематич структ (сценария) диалога примен различ способы, котор группир в три класса: 1.сценарий присут в системе в готовом виде; 2.сц генерируется сист в процессе решения задачи; 3.некоторые компоненты сценария присутствуют в с-ме в готовом виде, а некоторые генерируются. 1 способ: готовый сц м.б. задан в виде частично упорядоченного мн-ва правил с параметрами, значения которых устанавливаются в процессе решения конкретной задачи. Использование готовых сц целесообразно, когда к сист предъявляются жесткие требования по быстродействию, а решаемые задачи имеют жесткую структуру и заранее известны роли участников общения. Это задачи общения с БД, зад. предупреждения или устранения неисправностей. Во всех этих случаях ф-ция ведения диалога ограничивается интерпретацией готового сценария, заранее введенного в с-му при ее настройке на ПрО.Пример с-м, имеющих языки описания сценариев: АИСТ, АТ-ТЕХНОЛОГИЯ

2-ой способ: в диалоговый компонент включается спец. механизм вывода (планирования). Метод планир определяется в завис. от исп. в конкретной ИДС с-мы представления знаний. Генерацию сц диалога целесообразно исп в тех случаях, когда структура задачи зависит от контекста ситуации, в котором происходит решение, а полный перечень ситуаций не м.б. определен заранее. Это задачи общения с ЭС и ИЭС.

Шаг диалога состоит из действия и реакции, где высказывание активного участника – действие, а пассивного – реакция. Перехват инициативы возникает когда пассивный участник вместо преследования цели, предложенной активным уч, предлагает преследовать иные цели. Шаг диалога характериз след параметрами: 1.Инициатор(пользователь/с-ма) 2.Вид действия (задание/ команда/ простой вопрос)3.Вид реакции (отчет/сообщение/ответ на вопрос), 3.Способ спецификации подзадачи, решаемой на данном шаге: ограниченность пространства выбора ф-ции и параметров для ^{решения (огранич/неогранич) и однозначность определения функции.} 24

<ИДС состоит из диалогового компонента, комп.понимания высазыванийк. и комп.генерации выск.>

К задачам диалогового компонента относятся 1.Ведение диалога. 2.Формирование или обработка перехватов инициативы.Задача ведения диалога состоит в том, чтобы обеспечивать целесообразные (т.е. способствующие достижению конечных целей пользователя) действия с-мы на текущем шаге диалога.Возможности современных ИДС не позволяют им самост.формировать целесообр. поведение, поэтому в с-му вводится информация, определяющая структуру диалога.По структуре и текущему состоянию диалога ДК формирует (если инициатива принадлежит системе) или определяет (если…пользователю) тип задания: например, генерация вопроса, понимание ответа, генерация утверждения, и.т.д., выполняемого с-мой на текущем шаге.

Ведение диалога выполняется по 1 из 2 схем: 1.Диалог ведет пользователь.Инициатива в основном (за исключением сообщений об ошибках) находится у пользователя, а с-ма только реагирует на его требования. Функции ДК практически вырождены.

2.Диалог ведет с-ма. Инициатива принадлежит с-ме.Она ведет диалог в соответствии с имеющимися у нее представлениями о структуре диалога (т.е. о разбиении задач на подзадачи и о том, кто из участников, когда и какую из них решает).

Если роли участников неизменны, однозначны и определены заранее – структура д. наз-ся жесткой.

В простейшем случае она сводится к взаимосказанным высказываниям вида «вопрос-ответ».

Если структура д. задает множество возможных, но заранее предписанных направлений течения диалога, то … альтернативной.Выбор одного из возможных направлений осуществляет пассивный участник.

Если роли участников распределяются в ходе общения – то ..гибкой.

Формирование перехвата инициативы происходит в тех случаях, когда с-ма определяет, что текущая ситуация не соотв. предусмотренной структуре диалога. Если же перехват осуществляет пользователь. с-ма должна его обработать – распознать наличие, определить новую тему (цель) и перейти на структуру диалога, соответствующую новой теме.

22

Общение (коммуникативное взаимодействие, диалог) – процесс достижения его участниками определ. соглас. целей путем обмена связанными высказ., выраженными в языке, о некотором реальном/гипотетическом мире (ПрО). Если диалог между польз. и ЭВМ, то общение направл на удовлетвор информ потребностей пользователя). Высказывания участников общения образуют связный текст (дискурс).

Процесс извлечения знаний из некот.источника и передачи их в ИДС наз-т приобретением знаний. Если знания не могут приобретаться без участия ее разработчиков – жесткие ИДС.Гибкие допускают такую возможность. Очевидно, что жесткие ИДС (ранние) не удовлетворяют требованиям, предьявляемым к средствам общения конечных пользователей. Различают 2 способа приобр.знаний – настройка и адаптация. Настройка выполняется при первоначальном развертывании ИДС или значительных изменениях ПрО.Адаптация - приобретение знаний в процессе решения задач пользователя. Ранние ИДС требовали знания лингвистики для настройки с-мы (ПОЭТ).Настройка современных – может выполняться прикл.спец-ом или инж.по знаниям (АТ).

Современные с-мы - многоагентные (МАС), и вопсринимают информация на ЕЯ (а не на форм.языках или яз.программирования). Модель коммуник.взаимодействия интеллектуальных агентов в МАС: <в столбик для агента A> Агент А; модель ПрО mA(PD); модель собеседника mA(B);модель языка mA(L);знания о правилах взаимодействия mA(K); сведения о текущем диалоге mA(T);модель себя mA(A); модель среды mA(E).<для B то же самое, два 1 элемента A и B связаны через [проблемная область]; 3 – через [язык общения]; 5-[дискурс];7-[коммуникационная среда] >

Агенты могут обсуждать очень широкий спектр проблем, совпадающий с классом всех возможных миров, о которых можно что-то спросить или сказать.Коммуник.среда – видимые агентами внешние объекты + сами агенты + объединяющая их деятельность.

28

Диалог можно рассматривать на 3 различных уровнях. 1.Глобальная структура.Действия ИДС задаются в виде посл-ти этапов, определяемых в зависимости от класса решаемых задач.Например, в случае общения с ЭС она включает: инструктаж; постановку задачи; решение зад.,объяснения в ходе решения; объяснения после решения задачи; определ. причин неудач и приобретение новых знаний.

2.Тематическая структура.Представляется в виде сценария, в рамках которого определяются 1.Структура задачи, т.е разбиение задачи на упорядоченное множество подзадач. 2.Распределение подзадач по участникам общения; 3.Языковые средства, используемые при обращениях к пользователю. Для задания тематич структ (сценария) диалога примен различ способы, котор группир в три класса: 1.сценарий присут в системе в готовом виде; 2.сц генерируется сист в процессе решения задачи; 3.некоторые компоненты сценария присутствуют в с-ме в готовом виде, а некоторые генерируются.

3.Локальная структура. Шаг диалога состоит из действия и реакции, где высказывание активного участника – действие, а пассивного – реакция. Перехват инициативы возникает когда пассивный участник вместо преследования цели, предложенной активным уч, предлагает преследовать иные цели. Шаг диалога характериз след параметрами: 1.Инициатор(пользователь/с-ма) 2.Вид действия (задание/ команда/ простой вопрос)3.Вид реакции (отчет/сообщение/ответ на вопрос), 3.Способ спецификации подзадачи, решаемой на данном шаге: ограниченность пространства выбора ф-ции и параметров для решения (огранич/неогранич) и однозначность определения функции.

Ведение диалога выполняется по 1 из 2 схем: 1.Диалог ведет пользователь.Инициатива в основном (за исключением сообщений об ошибках) находится у пользователя, а с-ма только реагирует на его требования. Функции ДК практически вырождены.

2.Диалог ведет с-ма. Инициатива принадлежит с-ме.Она ведет диалог в соответствии с имеющимися у нее представлениями о структуре диалога (т.е. о разбиении задач на подзадачи и о том, кто из участников, когда и какую из них решает).

26

Общение (коммуникативное взаимодействие, диалог) есть процесс достижения его участниками определенных согласованных целей путем обмена связанными высказываниями, выраженными в языке, о некотором реальном или гипотетическом мире (ПрО).

Если диалог между пользователем и ЭВМ, то общение – процесс обмена взаимосвязанными высказываниями, выраженными в языке, направленный на достижение целей пользователя (на удовлетворение его информационных потребностей).

В отличие от традиционных систем общения при разработке ИДС предполагается, что процесс общения обладает особенностями:1. Изменяемость информационных потребностей пользователя

2. Несовпадение взглядов на мир у пользователя и ИДС 3. Связность общения 4. “Неправильность” высказываний пользователя.

Эволюция подходов. Взаимодействие конечных пользователей с ЭВМ происходит на всех стадиях существования человеко-машинной системы (на стадиях использования, разработки и развития приложений). Традиционные средства общения ориентированы либо только на использование заранее разработанных и неизменяемых приложений (система по продаже авиационных билетов), либо – на использование, разработку и развитие приложений. В первом случае процесс взаимодействия состоит из трех этапов: 1.определение параметров работы системы (вход в систему) 2.определение решаемой задачи и исходных данных 3.получение результатов решения задачи.

Во втором случае взаимодействие осуществляется с помощью процедурного языка программирования. Все это не удовлетворяет информационной потребности пользователя, который не умеет/не хочет программировать, у которого изменились информационные потребности.

Отмеченные недостатки традиционных средств общения привели к необходимости создания средств нового поколения, которые не накладывали бы на процесс общения столь жесткие ограничения. Разработка этих средств ведется в наст. время по двум основным направлениям: 1. Повышение уровня и увеличение непроцедурности формализ языков общения (языки APL, NOMAD, MAPPEP, QBE). 2. Предполагается использование конечными пользователями для взаимодействия с ЭВМ естественного языка, семантически и прагматически ограниченного проблемной областью). 32

Общение (коммуникативное взаимодействие, диалог) есть процесс достижения его участниками определенных согласованных целей путем обмена связанными высказываниями, выраженными в языке, о некотором реальном или гипотетическом мире (ПрО).

Обобщенная схема ИДС представляется в виде 3 базовых компонентов: диалоговый комп. ([ведение диалога], [формирование или обработка перехватов инициативы]), комп. понимания высказываний ([анализ высказываний], [интерпретация высказываний]), комп. генерации высказываний ([генерация смысла высказываний],[синтез высказываний]). (1 <-> 2 и 1<->3 на схеме)

Задача ведения диалога состоит в том, чтобы обеспечивать целесообразные действия с-мы на текущем шаге диалога (шаг диалога состоит из действия и реакции, где высказывание активного участника – действие, а пассивного – реакция). Формирование перехв.инициативы. происходит в тех случаях, когда с-ма определяет, что текущая ситуация не соотв. ситуации, предусм. структурой диалога. Если же перехват осуществляет пользователь, с-ма должна его обработать – распознать наличие, определить новую тему (цель) и перейти на структуру диалога, соответствующую новой теме. Ведение диалога выполняется по 1 из 2 схем: 1.Диалог ведет пользователь.Инициатива в основном (за исключением сообщений об ошибках) находится у пользователя, а с-ма только реагирует на его требования. Функции ДК практически вырождены.

2.Диалог ведет с-ма. Инициатива принадлежит с-ме.Она ведет диалог в соответствии с имеющимися у нее представлениями о структуре диалога (т.е. о разбиении задач на подзадачи и о том, кто из участников, когда и какую из них решает).

Понимание выск. – выделения смысла входного выск. и выражение его на внутр. языке с-мы. Делится на 2 этапа: анализ (выделение сущностей, упомянутых в выск.) и интерпретацию (отображение входного выск. на знания с-мы).

Генерация выск. : ген. смысла (определение смысла во внутр.представлении) и синтез высказывания (преобразование смысла в высказывание на ЕЯ).

30

ИДС: основные понятия и определения.

Язык – это находящаяся в распоряжении того или иного коллектива система элем – единиц разных ярусов (слов, значащих частей слов и т. д.) + система правил функ-я этих ед. Сис единиц называют инвентарем языка, а сис правил их функц-я, т. е. правил генерации и понимания осмыслен высказ – грамматикой этого языка. ЕЯ–язык, кот. не требует для своего понимания правил и инструкций. Подъязык – это язык некот группы людей, общающихся в конкр ПрО с конкр целями.

Общение (коммуникативное взаимодействие, диалог) – процесс достижения его участниками определенных согласованных целей путем обмена связанными высказываниями, выраженными, выраженными в языке, о некотором реальном/гипотетическом мире (проблем обл). Если диалог между пользователем и ЭВМ, то общение – процесс обмена взаимосвязанными высказываниями, выраженными в языке, направл на достижение целей пользователя (на удовлетвор его информ потребностей). Высказывания участников общения образуют связный текст (дискурс).

ИДС – прикладные ИнСист, в которых акцент делается на средства общения.ИДС, поддерживающие процессы взаимодействия конечных пользователей с ЭВМ на языке, близком к ЕЯ – наз-ся ЕЯ-системы. В их основе лежит лингвистический процессор, работающий на основе базы знаний о языке и БЗ о ПрО.

Функции ИДС: 1.Ведение диалога – обеспечение целесообразных действий с-мы на текущем шаге диалога.2.Понимание – преобразование поступающих от пользователя высказываний на ЕЯ в выражения на языке внутр.представления. 3.Генерация – формирование выходных высказываний на ЕЯ. Обобщенная схема ИДС: 3 компоненты: диалоговая комп. (ведение диалога, формирование или обработка перехватов инициативы), комп. понимания высказываний (анализ высказываний <выявление сущностей и отношений>, интерпретация высказываний <отображ.вход.выск.на знания с-мы>), комп. генерации высказываний (генерация смысла высказываний <редактирование значений атрибутов или выбор шаблона ответа>, синтез высказываний <на ЕЯ>). (1 <-> 2 и 1<->3 на схеме).

36

Морфологический анализ – обработка словоформ вне связи с контекстом, где словоформа – отрезок текста между пробелами (‘,’ - словоформа!).Функциями МА являются идентификация каждой текущей словоформы и приписывание ей комплексаморфологической информации <затем она идет на синтаксический анализ>. Алгоритмы МА зависят от того, как представляется инф. в словаре: процедурно (хранятся основы слов) или декларативно (хр.все словоформы). Декларативный МА – простейшая операция поиска в словаре, поэтому интерес представляет процедурный МА.Этапы МА:

1.Поиск в словаре готовых форм.В русском яз. есть неизменяемые слова (ножницы),которые можно хранить в отд.словаре готовых форм.Для них МА не требуется.Если словоф.найдена в нем, то из СГФ переписывается вся соотв.ей морфологическ.информ. т анализ закончен. 2.Выделение основы. Последовательная проверка возможностей вложения в анализируемую словоформу справа налево окончаний и суффиксов (= аффиксов).Выделяется основа, т.е. производится отсечение афф., в соответствии с таблицами аффиксов. Сложность – в различении основ с чередующимися буквами (бег-бежать).В результате словоформе сопоставляется 1 или несколько гипотетических основ с соотв. морфологич. информ., и управление передается на этап 3.

3.Поиск в словаре основ. В случае нахождение в словаре гипотетической основы, она и ее морф.инф. считаются верными, иначе – ошибочными. Проблемы: омонимия-разные по значению, но одинаковые по написанию словоформы и чередование гласных в конце основы (светить-освещать)

4.Обработка словосочетаний. Склеивание отдельных словоформ, отделенных пробелами, но рассматриваемых на уровне семантики как единое целое. «будем строить» заменяется на «построить». <затем синтаксич.анализ – зависимости между словами>

34

<Словарь – совокупность индивид. знаний о языке.Фактически каждое слово несет индивидуальное знание, т.е. его необходимо хранить в словаре (декларативный подход).>

Модель управления – особая зона словарной статьи, в которую помещена синтаксическая и семантическая информация (знания) о конкретной лексеме. Число и содержание мест МУ зависит от 1.Числа и характера актантов ситуации, обозначенной данным словом (семантической валентности) 2.Числа и характера подлежащего и дополнений, зависящих от данного слова (синтаксическая валентность) Семантич. валентность представляет собой синоним глубинного падежа в англ.языке. Примеры глубинных падежей: агент(A) – одушевл.возбудитель действия, контрагент (K) – сила, против которой направлено действие, объект (О)- вещь, явл.объектом действия, адресат (D) – лицо, в пользу или во вред которому совершается действие; инструмент (I) – неодушевленный предмет или сила, составляющая причину действия или состояния;результат(R). МУ (или несколько моделей в случае омонимии) могут иметь: глаголы, краткие прил., причастия, дееприч., отглаг. сущ, некоторые предлоги. В словаре слова, имеющие и не имеющие МУ, описываются различным образом. max валентность для глаголов рус.яз.=6, как у командировать: кто, кого, куда, на сколько, зачем, когда. В словаре системы ПОЭТ МУ задается в виде таблицы.Число столбцов равно числу актантов ситуации; в столбцах пишутся: 1.Части речи с указанием конкретного падежа (кроме инфинитива).2.Конкретные лексемы (обычно предлоги), причем для предлогов, допускающих после себя существительные в разных падежах – указывается конкретный падеж (в(вин.) или в(предл.)).

3.Конкретная лексема, вводящая придаточное предложение. 4.отсутствие кандидата по конкретному столбцу обозначается знаком . Приведен пример для глагола «колотить».

	А(агент)	В(адресат/тема)	С(инструмент)	D(пораж. часть объекта)
синт. комп.	1. Кто колотит? Sим (сущ. в им. падеже)	1. Sвин (кого колотят?). 2. по + Sдат. 3. в + Sвин	Sтв	По, Sдат
сем. комп	1. одуш	1. одуш. предм или физ. об. 2. Неоднор. предм. (часть или большой предмет) 3. преграда.	Физич объект	Ч 40 асть тела объекта В.

Лингвистическая модель входного подъязыка: Lm = <V,G,S,[P]>, где

V – лексич. компон, опред лексику (словарь) подъязыка, обслуживающего конкретную ПрО;

G – синтаксич компон, опред способ порождения правильных конструкций подъязыка;

S – сем компон, опред способ записи логико-смысловой структуры вх. подъязыка.

[P] – прагматический компонент (опционально)

Программное средство реализации Lm называется лингвистическим процессором (ЕЯ-проц.)

Д

(вскочить)(MOD(Прош)(сов))

(А(кот)(ССК)

(Н(большой)(ССК))

(Н(черный)(ССК)))

(F(подножка)(ССК)

(Р(трамвай)(ССК))

(Н(московский)(ССК)))

ля описания семантического компонента модели Lm для подъязыков технической прозы, хорошо подходит семантический язык CAREL (Canonical Representation Language). С точки зрения моделей представления знаний в ИИ любое CAREL – выражение является разновидностью фрейма, так называемым лингвистическим фреймом, который выражает семантические отношения в ЕЯ.

Пример CAREL-выражения. «Большой черный кот вскочил на скользкую подножку московского трамвая».

Нормальная каноническая форма для частей речи: существительное – 1-е лицо ед. и множ. числа; глагол – инфинитив; прилагательное – им.падеж ед.числа муж.рода;

Перечень семантико-синтаксических связей:

1.Глубинный падеж (семантич.валентность).Между предикатом и его аргументами. А-быть «агентом» действия; О-объектом;Т-темой;D-адресатом;I-инструментом;G-целью;C-условием;L-местом;B-сроком.

2.Атрибутивная связь (характеризация понятия или свойства). Определительная связь (Между существит.и прилаг.) – Н. Количественная (числительное и сущ.) – Н. Притяжательная (сущ. и сущ.; сущ.предлогсущ; наречиеприлаг.) – H. Именная (сущ. нарицательное сущ.) – Н. 3.Генетивная связь (частьцелое).(сущ. сущ.) – Р. 4.Связь типа «быть подмножеством» - U, «быть элементом»- E (обе сущ. суш.).

Все словоформы заносятся в нормальной канонической форме. Если вопросит. предложение – после того, о чем спрашивается – ставится Q. Например «куда вскочил?»: (вскочить)(MOD(..) … (F Q () (CCK)))

38