Interfaces Conversacionais
Interação Humano-Computador
Fabrício Enembreck
Hoje
• Objetivos
• Tipos de Interação em Linguagem Natural
(Questão/Resposta, Diálogo)
• Técnicas de Implementação (Palavraschave, Semântica, Morfológica)
Objetivos
• Melhorar a interação entre homem e
computador através de um meio mais
intuitivo de comunicação
?
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O chefe do projeto está trabalhando...
Interação em Linguagem Natural
• Tipos de Interação
Hoje
– Sistemas de questão/resposta
• O usuário solicita informações sobre objetos
• O sistema deve pesquisar uma base de objetos e
retornar uma solução
– Sistemas de Diálogo
• Seqüência de interações onde o sistema deve
adquirir informações do usuário, responder
questões e executar ordens
Interação em Linguagem Natural
(cont.)
• Por palavras-chave
– Filtragem e reconhecimento de tokens
• Semântica
– Linguagem de representação complexa
• Morfológica
– Análise léxica, sintática, e semântica
Aplicações baseadas em Palavraschave
• Ex.: “Encontre páginas em Português que
contém informações sobre Pelé”
• Algoritmo
• Entrada: Dicionário do Domínio, Frase
– Eliminar stop words
– Encontrar termos da frase presentes no
dicionário
– Disparar um motor de pesquisa
Interação baseada em Palavraschave
• O sistema deve pesquisar a pergunta do usuário
dentro de uma base de perguntas e outra de
respostas previamente modeladas
• Ex.: Q = “Quando o Brasil foi descoberto?”
Q
Função de
Matching
Pergunta
mais
Próxima
Quando Brasil
descoberto?
Base de
Respostas
Função de
Seleção
Base de
Perguntas
1500
Interação baseada em Palavraschave
• Medidas de matching simples para
representação textual
– Freqüência de palavras
– Freqüência ponderada
• Medidas de matching simples para
representação vetorial
– Distância Euclidiana
– Média ponderada
– TF-IDF (Term Frequency - Inverse Document
Frequency)
Interação baseada em Palavraschave (cont.)
•
Vantagens
– Simplicidade
– Processamento rápido
•
Desvantagens
– Muito esforço de modelagem pois todas as
questões devem ser previstas apriori
– Limitada à interpretação de questões simples
Sistemas de Questão/Resposta
• Aplicações
– Interrogação a bases de dados em geral
– Solicitação de informações (turísticas,
telefônicas, etc.)
– Recuperação de documentos baseada no
conteúdo (e.g.: encontre todas as histórias
sobre Pelé)
– Busca na Web
O sistema ELIZA
•
Sistema desenvolvido por Joseph Weizenbaum no MIT
e publicado em janeiro de 1966 na Communications of
the Association for Computing Machinery
Funcionamento
•
•
•
uma entrada, que consiste na leitura de uma frase via teclado ;
um processamento, envolvendo duas fases :
–
–
•
o casamento de padrões, que corresponde encontrar numa base
de padrões um padrão que case com a frase de entrada ;
a transformação da frase de entrada, utilizando o resultado do
passo (2), numa segunda frase, que corresponde a resposta à
entrada (1) ;
uma saída, que consiste simplesmente na impressão da
resposta
O sistema Eliza (cont.)
• Exemplo de Regra
(((?* ?x) I want (?* ?y)) (What would it mean if you got ?y)
(Why do you want ?y)
(Suppose you got ?y soon))
Padrão de
Pergunta
Respostas possíveis
Interação baseada em
Representações Semânticas
• Utiliza linguagens complexas para
representar conhecimento
• Essas linguagens permitem a
representação e inferência sobre
conceitos complexos
• Exemplos: Rede Semântica, Frames,
Grafos Conceituais, Dependência
Conceitual
Interação em Linguagem Natural
(cont.)
• Por palavras-chave
– Filtragem e reconhecimento de tokens
• Semântica
– Linguagem de representação complexa
• Morfológica (Artigo SBIA, Cap. III da tese)
– Análise léxica, sintática, e semântica
Interação baseada em
Representações Semânticas (cont.)
Madeira
material
Móvel
pernas
um tipo de
Branca
cor
Cadeira
é um
Cadeira do João
Rede Semântica*
* Woods
**Marvin Minsky
4
Móvel
ako
valor : RAIZ
material
default: madeira
pernas
tipo: inteiro
default: 4
Cadeira
ako
valor : Móvel
cor
default: branca
Cadeira de João
isa
valor : Cadeira
Frames**
Interação baseada em Representações
Semânticas – Grafos Conceituais* (cont.)
• “Todo gato tem rabo”
Gato: 
Conceito
tem
Rabo
Relação
[Gato: { * } ] -> (Tem) -> [Rabo]
Conjunto de relações:
é um, tem, parte de, agente, loc, etc.
• “Pedro mora em Curitiba”
[Pessoa: Pedro]<-(Expr)<-[Mora]->(Loc)->[Cidade: Curitiba]
*John Sowa
Interação baseada em
Representações Semânticas (cont.)
• Outras formas de representação
– Dependências Conceituais*
– DMT* (Dynamic Modeling Theory)
– ...
• Utilização de Representações semânticas
– Construção de parsers semânticos
*Roger C. Schank
Interação baseada em
Representações Semânticas (cont.)
• Vantagens
– Podemos representar conceitos, relações e
idéias complexas
• Desvantagens
– Utiliza linguagens complexas
– Necessita um grande esforço de modelagem
do domínio
Interação baseada em
Representações Semânticas (cont.)
• Exemplos
– Avaliação do grau de compreensão de textos*
– Sumarização de textos e documentos **
– Sistemas de tradução multi-língua
* Bráulio
** Celso