Las Interfaces en Lenguaje Natural
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Las Interfaces en Lenguaje Natural
La comunicación persona/máquina El papel de la lengua en la comunicación
persona/máquina Las interfaces en lenguaje natural (NLI) Revisión histórica de las NLI Funcionalidad de las NLI
• Una tendencia: la multimodalidad El tratamiento lingüístico Arquitecturas sencillas en la tecnología de NLI Arquitecturas avanzadas La ingeniería de las NLI
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La comunicación persona/máquina
Human Computer Interface, HCI ha de permitir que personas concretas
realicen tareas concretas de acuerdo con sus objetivos
metáforas• la conversación humana
• pregunta/respuesta, sistemas de menús, relleno de formularios, lenguajes de órdenes, utilización de LN
• el modelo del mundo• permite el acceso directo a los objetos del dominio (a su
representación iconográfica). WYSWYG
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El papel de la lengua en la comunicación persona/máquina
¿cuándo será conveniente utilizar LN y cuándo será preferible utilizar otro modo de comunicación? + lenguaje no artificial+ enunciar formas sumamente complejas de consulta+ formas variadas de referencia anafórica • incompletitud• exceso de verbosidad y de ambigüedad de las lenguas
el uso del LN puede ser un modo de comunicación efectivo para usuarios ocasionales que posean un conocimiento preciso de la cobertura conceptual de la aplicación y realicen consultas (u otras operaciones) complejas sobre dominios restringidos.
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Las interfaces en lenguaje natural (NLI)
Importancia de la Ingeniería de las NLI Restricciones sobre la cobertura Interfaces transportables (o adaptables).
El dominio semántico, representado usualmente a través de un modelo.
La aplicación informática a la que la interfaz sirve de canal de comunicación con el interlocutor humano o más precisamente la visión que la interfaz tiene de tal aplicación.
La lengua utilizada.
El nivel de cobertura lingüística.
Reutilización de componentes multimodalidad sistemas amistosos
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Esquema general de una Interfaz en Lengua Natural
Conocimiento eInformaciónlingüísticos
Adquisición ygestión
AplicaciónInformática
ILNusuario
Informacióndinámica
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Revisión histórica de las NLI (1)
NLI acceso a BD• inicio (70s)
• LUNAR, (Woods) => ATN, RENDEZVOUS, (Codd, 1974)
• desarrollo y madurez (80s)• LADDER (Hendrix), TEAM (Grosz), CHAT-80 (Warren, Pereira)
=>DCG, DATALOG (Hafner)
Otras aplicaciones• acceso a sistemas operativos, sistemas expertos, tutores,
sistemas de asesoría, sistemas de ofimática, ...• Sistemas de laboratorio
• LDC, TELI, XTRA, INKA, XCALIBUR, UC, GISE
• Sistemas comerciales• INTELLECT, PARLANCE, HAL, Q&A, LOQUI, NAT, NL, SESAME
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Revisión histórica de las NLI (2)
Situación actual• sistemas multimodales
• MMI2 (Multimodal Interface for Man Machine Interaction)
• MATIS (Multimodal Airline Travel Information System)
• ALFRESCO, Concierge
• COMET (Coordinated Multimedia Explanation Testbed), WIP, IGiNG (Integrating Graphics and Natural Language Generation).
• sistemas que utilizan la voz• sistemas de dictado, sistemas telefónicos, sistemas de oficina
automática y aplicaciones industriales más específicas• VOYAGER (MIT), Office Manager (CMU), MASK (Multimodal
Multimedia Automated Service Kiosk), ATIS (MIT, CMU), Railtel, Sundial, Verbmobil
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Ciclo básico en una interacción pregunta/respuesta
ILN
Comprensión
Elaboraciónde la
respuesta
Generación de la
respuesta
AplicaciónInformáticaUsuario
Expresiónen LN
Expresiónen LN
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Funcionalidad de las NLI
Calidad de la interacción Interfaces amistosas
• Recuperación de errores ortográficos y gramaticales Aceptación de frases no gramaticales, jergas, siglas, abreviaturas,
barbarismos, etc...
Aceptación de respuestas ampliadas y de elicitatación libre de información por parte del usuario.
Utilización de formas indirectas de confirmación y paráfrasis de las intervenciones del usuario.
Análisis ilocutivo de las intervenciones del usuario, Reconocimiento de los actos de habla indirectos.
Respuestas cooperativas por parte del sistema.
Modelos de usuario
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Multimodalidad (1)
El uso de LN, tanto en entrada como en salida, coordinado con hipermedia y/o con manipulación de gráficos.
La admisión de formas complejas de referencia temporal y espacial combinada con el espacio informativo visible (normalmente a través de la pantalla).
La generación de gráficos junto a texto explicativo de los mismos.
La interpretación de gestos (con el ratón o con un guante sensible) junto a lenguaje oral.
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Multimodalidad (2)
La selección del contenido para la generación de información (ayuda, respuestas, explicaciones, etc...) de acuerdo con los modelos del usuario, de la tarea y del entorno.
La coordinación del contenido de la información con el modo de expresión y con el medio.
La utilización de medios y modos alternativos para la representación de una misma información.
La reutilización de un medio para satisfacer varios objetivos.
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El tratamiento lingüístico
Las NLI suelen requerir un nivel de comprensión de las expresiones del usuario sumamente preciso y completo
EL interlocutor humano puede actuar como fuente de conocimiento adicional en el proceso de comprensión
Problemas específicos
El establecimiento correcto de relaciones sintácticas (como la asignación de los sintagmas preposicionales)
El ámbito de la cuantificación. Son frecuentes en los diálogos soportados por ILN expresiones en las que varios cuantificadores interactúan en forma compleja.
La coordinación y subordinación
Las formas variadas de anáfora frecuentísimas en las intervenciones del interlocutor humano
Las elipsis
El uso de expresiones no gramaticales
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Arquitecturas sencillas
Comprensión• actuación de una serie de procesadores
encargados de tratar la expresión inicialmente introducida por el usuario a diferentes niveles de descripción lingüística.
• Análisis léxico-morfológico• análisis sintáctico• análisis semántico-referencial• análisis pragmático
Elaboración de la respuesta generación
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Arquitectura típica de una NLI que utiliza un lenguaje de representación intermedio
AnalizadorSintáctico
Gramática Lexicón
IntérpreteSemántico
Reglassemánticas
Modelo deldominio
Árbol deAnálisis
FormaLógica
RelaciónDominio/aplicación
Interfaz con laaplicación
Aplicación
Expresiónen LN
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Gramática Sintagmática extendida
intervencion pregunta | orden | ...orden v, sn {imperativo(1), orden(1)}sn snbase, [snmods] | np {concordancia(1,2)}snbase [det], n, [adjs] {concordancia(1,2,3)}adjs adj, [adjs]snmods snmod, [snmods]snmod sp | ...sp prep, snnp "barcelona" | "valencia" | ...n "billete" | "euromed" ...v "deme" | ...det "un" | "el" | ...
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Ejemplo de árbol de análisis
intervencion
orden
v sn
n
snprep
np
snbase snmods
det snmod snmods
sp snmod snmods
sp snmod
sp
n
snbase
det
snprep
np
snprep
Deme un billete en el Euromed de Barcelona a Valencia
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Representación de la orden
Billete Fecha Tipotren Desde Hasta Hora Clase Precio ...
QuéCantidad: 1
Encargo Qué Cantidad ...
Tipotren: EuromedDesde: BarcelonaHasta: Valencia
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Gramática semántica
encargo_billete entrada, cuantificacion, billete, [mods]entrada "deme" | "quisiera" | "desearía" | "quisiera encargar" | ...cuantificacion "un" | "dos" | 1 | ...billete "billete" |"billetes" | "reserva" | ...mods mod , [mods]mod "de", ciudad | "a", ciudad | "en", tipotrenciudad "barcelona" | "valencia" | ...tipotren "euromed" | ...
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Ejemplo de árbol de análisis
Encargo_billete
entrada modsbillete
Deme un billete en el Euromed de Barcelona a Valencia
cuantificacion
mod mods
tipotren mod mods
ciudad mod
ciudad
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Formas lógicas utilizadas en SISCO
¿Cúal es el caudal del rio Ebro?
preg(Y, ex(rio1(X)&X=ebro,caudal(Y,X)))
¿Dónde desemboca el rio Ebro?
preg(X, ex(rio1(Y)&Y=ebro,desemboca(Y,X)&lugar(X)))
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Esquema de casos inspirado en ATIS
CASEFRAME flighttimeKEYWORDS {vuelo,volar, salida, viaje, llegada,...}From (desde, salida,...) @cityTo: (hasta, llegada,...) @cityStop: (escala,...) @cityRelative-departure-time (salida+) antes, despuesDeparture-time (salida+) @hour-minute
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Arquitecturas avanzadas: NLI orientada al diálogo
Comprensión
Controladordel
diálogo
Generación
Expresiónen LN
Expresiónen LN
Reglas decontrol
del diálogo
Estructuradel discurso
AplicaciónInformática
Razonamientosobre el modelo del
dominio
Estructurasatencional
e intencional
Interfaz con laaplicación
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Ejemplo de regla de control del diálogo de WISBER
(desea sistema (sabe sistema X)) (cree sistema (sabe usuario (relacionado X))) (sabe sistema (sabe usuario X))(pregunta sistema usuario X)(sabe mutuo (desea sistema (sabe sistema X)))(sabe mutuo (cree sistema (sabe usuario (relacionado X))))
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Actos discursivos en SUNDIAL
Open iniciar el diálogoClose finalizar el diálogoRequest solicitar informaciónSpell solicitar información deletreandoConfirm validar informaciónInform proporcionar informaciónExplain explicar el comportamiento del sistemaTerminate cancelar el diálogo
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Un ejemplo de estructura de conversación
C D {tema: bienvenida } Interc {objetivo: saludar} Interv S> Bienvenido al servicio de información, ¿Qué desea? D {tema: viaje en tren de Barcelona a Valencia} Interc {objetivo: petición de una información} Interv U> Quisiera ir de Barcelona a Valencia Sub {tema: fecha del viaje} Interc {objetivo: precisión}
Interv S> ¿En qué fecha? Interv U> el martes que viene
Sub {tema: hora del viaje} Interc {objetivo: precisión}
Interv S> ¿qué horario, mañana o tarde? Interv U> a primera hora
Interv S> Hay 3 trenes, el Euromed .... Interc {objetivo: petición de una información} Interv U> ¿Cuánto vale el billete en segunda? Interv S> 8000 pesetas D {tema: despedida} Interc {objetivo: despedirse} Interv U> Gracias, buenas tardes Interv U> Gracias a Vd, buenas tardes