Masterarbeit, TU Graz, November 2019

1. 1
WISSEN
TECHNIK
LEIDENSCHAFT
Potential of Bots for
Encyclopedias
14.11.2019
Institute of Interactive Systems and Data Science

2. 2
Agenda
• Einführung
• Chatbots – Geschichte, Anwendungen und Typen
• Architektur
• Design
• Implementation
• Anwendungsfälle
• Fazit
• Ausblick
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Einführung
• Online Enzycklopädie
• große Mengen an Informationen
• Artikel werden täglich verfasst
• Informationssuche
• Suchmaschinen
• Keyword-Matching Algorithmen
• Relevanz der Suchergebnisse
• Liste von Links
• Navigation
• Wie kommt man schneller zu relevanten Informationen?
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Einführung (2)
• Was sind Chatbots?
• Popularität gestiegen
• Nutzung von Messaging-Anwendungen
(2.1 Milliarden Nutzer)
• Verbesserungen von Algorithmen und Techniken in
Datenverarbeitung (Natural Language Processing)
• Verbesserungen der künstlichen Intelligenz (KI)
• Facebook, Microsoft, Google, Amazon
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Chatbots – Geschichte
• Turing Test (Alan Turing, 1950)
• ELIZA (Joseph Weizenbaum, 1966)
• Simulation eines Psychoterapeuts
• Keyword-Matching Algorithmus
• PARRY (Kenneth Colby, 1972)
• Komplexer und fortgeschrittener als ELIZA
• Simulation einer paranoiden Person
• A.L.I.C.E (Richard Wallace, 1995)
• Unterhaltung mit Benutzern
• Pattern-Matching Algorithmus
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Chatbots – Anwendungen
• Kundenservice
• Marketing
• Finanzen
• Humanressourcen
• E-Commerce
• Unterhaltung
• Gesundheitswesen
• Information-Retrieval
• FAQ (Frequently Asked Questions) und
• Q&A (Question-Answer) Chatbots
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Chatbots – Typen
• Wissensdomäne
• offene und
• geschlossene Domäne (Pizza Bot)
• Ansätze
• skriptbasierte und
• KI unterstützte Chatbots
• Konversationsdauer
• kurze (CNN) und
• lange Konversationen (Kundensupport)
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Kontext
• Chatbot
• Unterstützung bei der Informationssuche
• Hochladen von Informationen
• Austria Forum – Kategorie Geographie
• Kontinente, Länder, Kategorien wie Kommunikation,
Transport, Regierung, Energie, Wirtschaft …
• Informationen in verschiedener Formen
(Text, Tabelle, Bilder, interne und externe Links …)
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Design
• Wissensbasis
• Zugriff über API
• JSON Format
• semi-strukturierte Informationen
• Preprocessing
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Architektur
• Chatbot Prototyp
• Single Client Page
• Chatbot System
• NLU (Natural Language Understanding) Plattform
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Implementation – Single Client Page
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Implementation – Chatbot System
• Standalone Anwendung
• Apache Tomcat 8
• Web Socket Protokoll
• NLP Komponente
• Stanford CoreNLP
• Keyword Extrahierung
• Location tags
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Implementation – Chatbot System (2)
• NLU Komponente
• Dialogflow (https://dialogflow.com/)
• Training mit Konversationsbeispielen
• basiert auf dem maschinellen Lernen
• Bedeutung extrahieren
• Logische Komponente
• Informationsfluss zwischen Komponenten
• aktiviert Kontext von Konversation
• Suchkomponente
• basiert auf Apache Lucene
• generiert und aktualisiert Suchanfragen
• rangierte Ergebnisse
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Anwendungsfälle
• Informationssuche
• Benutzer stellt Frage
„What is the capital of France?“
• NLP extrahiert Keywords und Location Tags
Nomen (capital, France), Land (France)
• NLU extrahiert Bedeutung
Such-Event erkannt
• Suchkomponente generiert Anfrage
• weitere Aktion abhängig von Anzahl der
Ergebnisse
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Anwendungsfälle (2)
• Hochladen von Informationen
• Benutzer stellt Frage
„I would like to upload video“
• NLU extrahiert Bedeutung
Upload-Event erkannt
• zusätzliche Informationen werden gesammelt
Land, Titel, Dauer, Link
• Verifizierung der gesammelten Informationen
• Hochladen
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Fazit
• Informations-Retrieval Tool
• Informationssuche
• Hochladen der Informationen (Bilder, Video, Audio)
• Suchergebnisse
• Maximal 3 Antworten
• jede Antwort mit 300 Zeichen + URL
• Link zu Website
• vordefinierte Antwort
• Smalltalk
• Verbesserung der Benutzererfahrung
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Fazit (2)
• vollständige Sätze als auch Keywords
• hat Einfluss auf die Suchergebnisse
• Auswirkung auf Relevanz
• Design von Wissensbasis
• NLP und NLU Informationen
• NLP Mängel
• Kontinente wurden als Länder erkannt
• Bosnia and Herzegovina, Trinidad and Tobago
• Wiederholung
• kein Kontext über die ganze Konversation
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Ausblick
• Chatbot als Alternative zu Suchmaschinen
• NLP NER (Personen, Unternehmen, Nummer)
• weitere Kategorien von Austria Forum integrieren
• Verfassung von Inhalten
• Hochladen von Inhalten
• NLU wird weiterentwickelt
• Basis für die Weiterentwicklung
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Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
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Fragen?
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