Ïðîãðàììû-ñîáåñåäíèêè è èõ ïðèìåíåíèå â áèçíåñå è îáðàçîâàíèè
Æèëÿåâ Âëàäèñëàâ Îëåãîâè÷
ÏÐÎÃÐÀÌÌÛ-ÑÎÁÅÑÅÄÍÈÊÈ È ÈÕ ÏÐÈÌÅÍÅÍÈÅ Â ÁÈÇÍÅÑÅ È ÎÁÐÀÇÎÂÀÍÈÈ 1. ÂÂÅÄÅÍÈÅ
Åùå íà çàðå êîìïüþòåðíîé ýïîõè ëþäè õîòåëè íàó÷èòü ìàøèíû îáùàòüñÿ ñ îïåðàòîðîì íà åñòåñòâåííîì ÿçûêå. Ðàííèå ñèñòåìû, òàêèå êàê SHRDLU [1], ðàáîòàÿ ñ îãðàíè÷åííûì «ìèðîì êóáèêîâ» è èñïîëüçóÿ îãðàíè÷åííûé ñëîâàðíûé çàïàñ, âûãëÿäåëè ÷ðåçâû÷àéíî õîðîøî, âäîõíîâëÿÿ ýòèì ñâîèõ ñîçäàòåëåé. Îäíàêî îïòèìèçì áûñòðî èññÿê, êîãäà ýòè ñèñòåìû ñòîëêíóëèñü ñî ñëîæíîñòüþ è íåîäíîçíà÷íîñòüþ ðåàëüíîãî ìèðà. Äàííàÿ çàäà÷à ïîðîäèëà íàóêó êîìïüþòåðíóþ ëèíãâèñòèêó, âêëþ÷àþùóþ â ñåáÿ òàêèå ðàçäåëû, êàê ðàñïîçíàâàíèå ðå÷è, ñèíòåç ðå÷è, àíàëèç òåêñòà è ò. ä.  äàííîé ñòàòüå ìû ðàññìîòðèì ïðîãðàììû-ñîáåñåäíèêè (àíãë. Chatterbot èëè Chatbot), êîòîðûå ñîçäàíû äëÿ èìèòàöèè ðå÷åâîãî ïîâåäåíèÿ ÷åëîâåêà.
ïðîñòûì è óíèâåðñàëüíûì, ïåðåïèñêà ñâîäèòñÿ ê îáìåíó òåêñòîâûìè ñîîáùåíèÿìè. Ïîêà ÷òî íè îäíà ïðîãðàììà è áëèçêî íå ïîäîøëà ê ïðîõîæäåíèþ òåñòà. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî òàêàÿ çàäà÷à ñ÷èòàåòñÿ AI-ïîëíîé, òî åñòü ïî ñëîæíîñòè ýêâèâàëåíòíîé ãëàâíîé ïðîáëåìå èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà ñäåëàòü êîìïüþòåðû òàêèìè æå óìíûìè, êàê ëþäè. Åæåãîäíî ïðîèçâîäèòñÿ ñîðåâíîâàíèå ìåæäó ðàçãîâàðèâàþùèìè ïðîãðàììàìè è íàèáîëåå ÷åëîâåêîïîäîáíîé, ïî ìíåíèþ ñóäåé, ïðèñóæäàåòñÿ ïðèç ˸áíåðà. [3] Ñàìûé ëó÷øèé ðåçóëüòàò â äàííîì ñîðåâíîâàíèè ïîêàçàëà ïðîãðàììà A.L.I.C.E., âûèãðàâ òåñò 3 ðàçà (â 2000, 2001 è 2004). Íî äàæå äàííàÿ ïðîãðàììà ëèøü èìèòèðóåò îñìûñëåííûé äèàëîã, à ïî ôàêòó ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îãðîìíóþ áàçó âîïðîñîâ è îòâåòîâ.
2. ÇÀÄÀ×À ÑÎÇÄÀÍÈß ÏÐÎÃÐÀÌÌÛ-ÑÎÁÅÑÅÄÍÈÊÀ
 1950 ã. Àëàí Òüþðèíã ïðåäëîæèë [2] ëþáîïûòíûé òåñò äëÿ ïðîâåðêè, ÿâëÿåòñÿ ëè êîìïüþòåð ðàçóìíûì: ñóäüÿ ïåðåïèñûâàåòñÿ íà åñòåñòâåííîì ÿçûêå ñ äâóìÿ ñîáåñåäíèêàìè, îäèí èç êîòîðûõ ÷åëîâåê, äðóãîé ì êîìïüþòåð. Åñëè ñóäüÿ íå ìîæåò íàäåæíî îïðåäåëèòü, êòî åñòü êòî, ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî êîìïüþòåð ïðîøåë òåñò. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî êàæäûé èç ñîáåñåäíèêîâ ñòðåìèòñÿ, ÷òîáû ÷åëîâåêîì ïðèçíàëè åãî. ×òîáû ñäåëàòü òåñò È Â ØÓÒÊÓ È ÂÑÅÐܨÇ
Åñëè ñóäüÿ íå ìîæåò íàäåæíî îïðåäåëèòü, êòî åñòü êòî, ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî êîìïüþòåð ïðîøåë òåñò.
87
Æèëÿåâ Â.Î. 3. ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÎ A.L.I.C.E.
Äàâàéòå çàãëÿíåì âíóòðü ALICE. «Ìîçã» ïðîãðàììû ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íàáîð ôàéëîâ â ôîðìàòå AIML (ïîäìíîæåñòâî XML, ÿçûê ðàçìåòêè äëÿ èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà), ðàçáèòûõ íà 24.000 êàòåãîðèé [4]. Ñïèðàëü (ñì. ðèñ. 1) ïîêàçûâàåò óñòðîéñòâî «ìîçãà», ãäå äåðåâüÿ, îòõîäÿùèå îò êîðíÿ ýòî øàáëîíû âîïðîñîâ, íà êîòîðûå ALICE ñïîñîáíà îòâåòèòü. Ñàìûå áîëüøèå ïó÷êè îòâåòîâ âåòâÿòñÿ îò ñëîâ WHAT, WHEN, WHERE, WHO è ò. ä.  ëèñòèíãå 1 ïðåäñòàâëåíî, êàê âûãëÿäèò ÷àñòü «ìîçãà» ALICE.
Ðèñ. 1
Çäåñü òýã <pattern> îáîçíà÷àåò âîïðîñ, çàäàâàåìûé ïîëüçîâàòåëåì.  íåì ìîæíî èñïîëüçîâàòü ñèìâîëû ïîäñòàíîâêè (*, _). Òýã ïîêàçûâàåò îòâåò, êîòîðûé âûäàåò ìàøèíà. Êàê ìû âèäèì, ALICE ëèøü èìèòèðóåò äèàëîã. Íè î êàêîé ðàçóìíîé äåÿòåëüíîñòè êîìïüþòåðà â äàííîì ñëó÷àå ãîâîðèòü íå ïðèõîäèòñÿ. Íî äàæå òàêîãî óðîâíÿ ïðîãðàììû íàõîäÿò ñâîå ïðèìåíåíèå â ïðàêòè÷åñêèõ çàäà÷àõ. 4. ÏÐÎÃÐÀÌÌÛ-ÑÎÁÅÑÅÄÍÈÊÈ Â ÁÈÇÍÅÑÅ
 êàêîé îáëàñòè ìîãëè íàéòè ñâîå ïåðâîå ïðèìåíåíèå ïðîãðàììû, ñïîñîáíûå âåñòè îãðàíè÷åííûé äèàëîã ñ ÷åëîâåêîì? Êîíå÷íî æå â ïîääåðæêå ñåðâèñíîãî îáñëóæèâàíèÿ è ïîìîùè ïðè âûáîðå ïðîäóêöèè. Ñîãëàñíî èññëåäîâàíèÿì [5] â Àìåðèêå â 2004 ã. ïîêóïàòåëè ñäåëàëè ïîðÿäêà 1,5 ìèëëèàðäîâ çâîíêîâ â ñëóæáû ñåðâèñà, ïðè÷åì ñðåäíÿÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü çâîíêà 23 ñåêóíäû. È ïîñêîëüêó êëèåíòû èñïîëüçóþò âñå áîëåå è áîëåå ñëîæíûå ïðîäóêòû, òàêèå êàê öèôðîâûå âèäåîêàìåðû, èõ âîïðîñû òàêæå ñòàíîâÿòñÿ âñå ñëîæíåå. Ïðè ýòîì îäèí çâîíîê â ñðåäíåì ñòîèò êîìïàíèÿì 45 $. Èìåííî ïîýòîìó êîðïîðàöèè
Ëèñòèíã 1
<pattern>AFTER PRINCE CHARLES WHO IS * Prince William. <pattern>ALAN TURING * I really liked the biography of Turing by Andrew Hodges. <pattern>CAN I PLAY * TURING GAME We are already, playing,
88
© ÊÎÌÏÜÞÒÅÐÍÛÅ ÈÍÑÒÐÓÌÅÍÒÛ Â ÎÁÐÀÇÎÂÀÍÈÈ. ¹ 4, 2007 ã.
Ïðîãðàììû-ñîáåñåäíèêè è èõ ïðèìåíåíèå â áèçíåñå è îáðàçîâàíèè âñå ÷àùå îáðàùàþòñÿ ê ïîìîùè ïðîãðàììñîáåñåäíèêîâ, êîòîðûå íàìíîãî äåøåâëå ëþäåé èç ñëóæáû ïîääåðæêè îäíî îáðàùåíèå ñòîèò ïîðÿäêà 10 öåíòîâ. Ïðèìåðíî 300 êîðïîðàöèé ïîñòàâèëè ñåáå íà ñàéòû ïîäîáíûå êîìïüþòåðíûå àãåíòû ñ 2001 ïî 2005 ãîä. Íîâûì ëèöîì èçâåñòíîé êîìïàíèè Ikea ñòàëà ïðîãðàììà Àííà (ðèñ. 2) [5], ïðåäñòàâëåííàÿ êðàñî÷íî íàðèñîâàííîé óëûáàþùåéñÿ æåíùèíîé. Îíà ðàçìåùåíà íà ñàéòå è, èñïîëüçóÿ ñëîæíóþ áàçó äàííûõ è ëèíãâèñòè÷åñêèå àëãîðèòìû, îòâå÷àåò íà âîïðîñû êëèåíòîâ è ïîìîãàåò âûáðàòü òîâàð íà 18 ÿçûêàõ! Íàïðèìåð, Àííà ñïîñîáíà ïîêàçàòü êàðòó íà âîïðîñ ïðî áëèæàéøèé ìàãàçèí. Åñëè îíà íå ìîæåò ñàìîñòîÿòåëüíî îòâåòèòü íà âîïðîñ, îíà ïðåäëàãàåò ñîåäèíèòü ñ æèâûì îïåðàòîðîì. Ïîõîæèé ïîäõîä èñïîëüçîâàëà êîìïàíèÿ AT&T [6] íà ñâîåì ñàéòå ñ ïåðñîíàæåì Ýëëè. Íî îí áîëüøå ïðåäíàçíà÷åí, ÷òîáû ñîðèåíòèðîâàòü ÷åëîâåêà íà ñàéòå, ïîêàçûâàÿ åìó ññûëêè, ñîîòâåòñòâóþùèå âîïðîñàì êëèåíòà. Èíòåðåñíîå ïðèìåíåíèå íàøëà äàííàÿ òåõíîëîãèÿ â àìåðèêàíñêîé àðìèè. Êîðïîðàöèÿ «Next IT» ðàçðàáîòàëà Ñåðæàíòà Ñòàðà (ðèñ. 3), êîòîðûé îòâå÷àåò íà âîïðîñû áóäóùèõ íîâîáðàíöåâ.  îñíîâíîì ýòî þíîøè â âîçðàñòå îò 17 äî 24 ëåò, êîòîðûå áîëüøóþ ÷àñòü âðåìåíè ïðîâîäÿò â èíòåðíåòå. Âîò êàêèå ðåçóëüòàòû [7] ïîêàçàëî ïðèìåíåíèå äàííîé òåõíîëîãèè: âðåìÿ ïðåáûâàíèÿ íà ñàéòå âîçðîñëî ñ 4 ìèíóò äî 16 ìèíóò, êîëè÷åñòâî çàäàííûõ âîïðîñîâ âîçðîñëî ñ 6 äî 13, ïðè ýòîì Ñåðæàíò ñìîã îòâåòèòü íà 92% âîïðîñîâ, â ìåñÿö îí îòâå÷àåò ïðèìåðíî íà 100.000 âîïðîñîâ. Ðåçóëüòàòû, êîíå÷íî, âïå÷àòëÿþò. Åùå îäíèì ïðèìåðîì ìîæåò ñëóæèòü îòå÷åñòâåííàÿ ðàçðàáîòêà êîìïàíèè «Íàíîñåìàíòèêà» êàäðîâûé àãåíò Íàñòÿ (ðèñ. 4) [8]. Îíà ðàçðàáîòàíà ñïåöèàëüíî äëÿ êàäðîÐèñ. 4 âîãî àãåíòñòâà, ïîýòîìó îñíîâÈ Â ØÓÒÊÓ È ÂÑÅÐܨÇ
Ðèñ. 2
Ðèñ. 3
íîé óïîð áûë ñäåëàí íà óìåíèè Íàñòè ðàññêàçûâàòü îá óñëóãàõ àãåíòñòâà, îòâå÷àòü íà âîïðîñû êàíäèäàòîâ è ïîäáèðàòü âàêàíñèè èç áàçû äàííûõ òåêóùèõ âàêàíñèé êîìïàíèè. 5. ÏÐÎÃÐÀÌÌÛ-ÑÎÁÅÑÅÄÍÈÊÈ Â ÎÁÐÀÇÎÂÀÍÈÈ
Ïðî ïðèìåíåíèå ÷àò-áîòîâ â îáðàçîâàíèè ìíîãî ãîâîðèòñÿ â ïîñëåäíåå âðåìÿ. Íî ïîêà â äàííîé îáëàñòè èñïîëüçóþòñÿ ïåäàãîãè÷åñêèå àãåíòû (Pedagogical Agents), êîòîðûå òàêæå ïðåäñòàâëÿþòñÿ êàêèì-ëèáî ïåðñîíàæåì, íî ïðè ýòîì íå îáëàäàþò åñòåñòâåííî-ÿçûêîâûì ñïîñîáîì ââîäà. Ïðîãðàììû-ñîáåñåäíèêè ìîãóò âûñòóïàòü â ðîëè ñîîáó÷àþùèõñÿ, êîíêóðåíòîâ ïî îáó÷åíèþ, ïîìîùíèêîâ è èíñòðóêòîðîâ. Äëÿ ýôôåêòèâíîé ïåäàãîãèêè àãåíò äîëæåí îòâå÷àòü íà âîïðîñû, äàâàòü ïîäñêàçêè è îáúÿñíåíèÿ, îòñëåæèâàòü àêòèâíîñòü è ïðîãðåññ îáó÷àþùåãîñÿ. Ê ðàáîòàþùèì ðåøåíèÿì ìîæíî îòíåñòè ñèñòåìó SmartHelp îò êîìïàíèè Apangea [9]. Îíà â îñíîâíîì ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ îáó÷åíèÿ ó÷åíèêîâ 511 êëàññîâ ìàòåìàòèêå, íî â öåëîì ïàêåò ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí è â äðóãèõ îáëàñòÿõ. Ñîãëàñíî ñëîâàì âèöåïðåçèäåíòà êîìïàíèè, ñèñòåìà âåäåò îò 80 äî 90 ïðîöåíòîâ îáó÷åíèÿ, è «æèâîé» ó÷èòåëü âûçûâàåòñÿ òîëüêî â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ñàìà ïðîãðàììà ñïðàâèòüñÿ íå ìîæåò.  íàñòîÿùèé ìîìåíò ïðîãðàììà îáó÷àåò ïîðÿäêà 300 ó÷åíèêîâ åæåäíåâíî. Èíòåðåñíî òàêæå îòìåòèòü ñèñòåìó Wizard-of-Oz [10], îáó÷àâøóþ ñòóäåíòîâ Áåðíèìãåìñêîãî óíèâåðñèòåòà ýëåêòðîíèêè îñíîâàì ïðîãðàììèðîâàíèÿ íà ÿçûêå C â
89
Æèëÿåâ Â.Î. 6. ÏÅÐÑÏÅÊÒÈÂÛ ÐÀÇÂÈÒÈß
...«æèâîé» ó÷èòåëü âûçûâàåòñÿ òîëüêî â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ñàìà ïðîãðàììà ñïðàâèòüñÿ íå ìîæåò. ïðîöåññå îáñóæäåíèé ðàçëè÷íûõ àñïåêòîâ ÿçûêà.  õîäå ýòîãî ýêñïåðèìåíòà ñòóäåíòû âûðàçèëè óäîâîëüñòâèå îò îáùåíèÿ ñ ïðîãðàììîé-ñîáåñåäíèêîì, ëåãêîñòü âçàèìîäåéñòâèÿ è æåëàíèå ïðîäîëæàòü îáó÷åíèå ñ ïîìîùüþ äàííîé ïðîãðàììû.
Íà äàííûé ìîìåíò ïðîáëåìà ðàçâèòèÿ ïðîãðàìì-ñîáåñåäíèêîâ, íà ìîé âçãëÿä, çàêëþ÷àåòñÿ â ïîïûòêå èìèòèðîâàòü äèàëîã, ðåøàÿ çàäà÷ó â îãðîìíîì êîëè÷åñòâå ÷àñòíûõ ñëó÷àåâ. Íåîáõîäèìî ðåøåíèå ïðîáëåìû â êîðíå, à èìåííî ñîçäàíèå âûñîêîòî÷íîãî ñåìàíòè÷åñêîãî àíàëèçàòîðà, êîòîðûé ìîã áû ñîïîñòàâèòü ââîäèìîìó ïîëüçîâàòåëåì òåêñòó ñìûñë â ôîðìå, ïîíÿòíîé êîìïüþòåðó. Òðåáóåòñÿ ïðèìåíèòü áîëåå ãëóáîêèå íàó÷íûå ðàçðàáîòêè êàê â îáëàñòè òåîðåòè÷åñêèõ îñíîâ èíôîðìàòèêè, òàê è â îáëàñòè ëèíãâèñòèêè.  ÷àñòíîñòè, ïðèìåíåíèå ïîäõîäà Â.À. Òóçîâà [11] ê çàäà÷å ñîçäàíèÿ ïðîãðàììû-ñîáåñåäíèêà ìîæåò êà÷åñòâåííî óëó÷øèòü îïûò ïîëüçîâàòåëÿ îò îáùåíèÿ è ðåëåâàíòíîñòü îòâåòîâ, êîòîðûå ïðîãðàììà âûäàåò. Ýòî ðàçðåøèò ìíîãèå ïðîáëåìû ñîâðåìåííûõ ïðîãðàìì-ñîáåñåäíèêîâ, òàêèå êàê íàëè÷èå ðàçëè÷íûõ ñëîâîôîðì, ñèíîíèìîâ è äàæå ôðàçåîëîãèçìîâ.
Ëèòåðàòóðà 1. Procedures as a Representation for Data in a Computer Program for Understanding Natural Language. MIT AI Technical Report 235, Ôåâðàëü 1971. 2. Alan Turing. Computing Machinery and Intelligence. Mind, vol. LIX, no. 236, October 1950, pp. 433-460. 3. Âåá-ñàéò ïðîåêòà: http://www.loebner.net/Prizef/loebner-prize.html 4. Âåá-ñàéò ïðîåêòà: http://www.alicebot.org/ 5. Âåá-ñàéò êîìïàíèè: www.ikea.com/ms/en_US/customer_service/splash.html 6. Âåá-ñàéò êîìïàíèè «AT&T»: www.allie.att.com/nlq/virtual_rep.jsp 7. Âåá-ñàéò êîìïàíèè «Next IT»: http://www.nextit.com/Army_Success.ashx 8. Âåá-ñàéò êîìïàíèè «Íàíîñåìàíòèêà»: http://www.nanosemantics.ru/project-nastya/index.shtml 9. Ïóáëèêàöèÿ íà ñàéòå ChatbotHUB: «Internet Taking On New Role In Education». 10. Kerly, A., Hall, P. & Bull, S. (2006). Bringing Chatbots into Education: Towards Natural Language Negotiation of Open Learner Models, in R. Ellis, T. Allen & A. Tuson (eds), Applications and Innovations in Intelligent Systems XIV Proceedings of AI-2006, 26th SGAI International Conference on Innovative Techniques and Applications of Artificial Intelligence, Springer. 11. Òóçîâ Â.A. Êîìïüþòåðíàÿ ñåìàíòèêà ðóññêîãî ÿçûêà. ÑÏá.: Èçä-âî Ñ.-Ïåòåðá. óí-òà, 2004.
Æèëÿåâ Âëàäèñëàâ Îëåãîâè÷, àñïèðàíò 2 êóðñà îòäåëåíèÿ èíôîðìàòèêè ìàòåìàòèêîìåõàíè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ.
90
© ÊÎÌÏÜÞÒÅÐÍÛÅ ÈÍÑÒÐÓÌÅÍÒÛ Â ÎÁÐÀÇÎÂÀÍÈÈ. ¹ 4, 2007 ã.
