Designing Service-Oriented Chatbot Systems Using a Construction Grammar-Driven Natural Language Generation System

Service oriented chatbot systems are used to inform users in a conversational manner about a particular service or product on a website. Our research shows that current systems are time consuming to build and not very accurate or satisfying to users. We find that natural language understanding and natural language generation methods are central to creating an e�fficient and useful system. In this thesis we investigate current and past methods in this research area and place particular emphasis on Construction Grammar and its computational implementation. Our research shows that users have strong emotive reactions to how these systems behave, so we also investigate the human computer interaction component. We present three systems (KIA, John and KIA2), and carry out extensive user tests on all of them, as well as comparative tests. KIA is built using existing methods, John is built with the user in mind and KIA2 is built using the construction grammar method. We found that the construction grammar approach performs well in service oriented chatbots systems, and that users preferred it over other systems

A Review on Human-Computer Interaction and Intelligent Robots

In the field of artificial intelligence, human–computer interaction (HCI) technology and its related intelligent robot technologies are essential and interesting contents of research. From the perspective of software algorithm and hardware system, these above-mentioned technologies study and try to build a natural HCI environment. The purpose of this research is to provide an overview of HCI and intelligent robots. This research highlights the existing technologies of listening, speaking, reading, writing, and other senses, which are widely used in human interaction. Based on these same technologies, this research introduces some intelligent robot systems and platforms. This paper also forecasts some vital challenges of researching HCI and intelligent robots. The authors hope that this work will help researchers in the field to acquire the necessary information and technologies to further conduct more advanced research

A Survey on Semantic Processing Techniques

Semantic processing is a fundamental research domain in computational linguistics. In the era of powerful pre-trained language models and large language models, the advancement of research in this domain appears to be decelerating. However, the study of semantics is multi-dimensional in linguistics. The research depth and breadth of computational semantic processing can be largely improved with new technologies. In this survey, we analyzed five semantic processing tasks, e.g., word sense disambiguation, anaphora resolution, named entity recognition, concept extraction, and subjectivity detection. We study relevant theoretical research in these fields, advanced methods, and downstream applications. We connect the surveyed tasks with downstream applications because this may inspire future scholars to fuse these low-level semantic processing tasks with high-level natural language processing tasks. The review of theoretical research may also inspire new tasks and technologies in the semantic processing domain. Finally, we compare the different semantic processing techniques and summarize their technical trends, application trends, and future directions.Comment: Published at Information Fusion, Volume 101, 2024, 101988, ISSN 1566-2535. The equal contribution mark is missed in the published version due to the publication policies. Please contact Prof. Erik Cambria for detail

Accessing spoken interaction through dialogue processing [online]

Zusammenfassung Unser Leben, unsere Leistungen und unsere Umgebung, alles wird derzeit durch Schriftsprache dokumentiert. Die rasante Fortentwicklung der technischen Möglichkeiten Audio, Bilder und Video aufzunehmen, abzuspeichern und wiederzugeben kann genutzt werden um die schriftliche Dokumentation von menschlicher Kommunikation, zum Beispiel Meetings, zu unterstützen, zu ergänzen oder gar zu ersetzen. Diese neuen Technologien können uns in die Lage versetzen Information aufzunehmen, die anderweitig verloren gehen, die Kosten der Dokumentation zu senken und hochwertige Dokumente mit audiovisuellem Material anzureichern. Die Indizierung solcher Aufnahmen stellt die Kerntechnologie dar um dieses Potential auszuschöpfen. Diese Arbeit stellt effektive Alternativen zu schlüsselwortbasierten Indizes vor, die Suchraumeinschränkungen bewirken und teilweise mit einfachen Mitteln zu berechnen sind. Die Indizierung von Sprachdokumenten kann auf verschiedenen Ebenen erfolgen: Ein Dokument gehört stilistisch einer bestimmten Datenbasis an, welche durch sehr einfache Merkmale bei hoher Genauigkeit automatisch bestimmt werden kann. Durch diese Art von Klassifikation kann eine Reduktion des Suchraumes um einen Faktor der Größenordnung 4­10 erfolgen. Die Anwendung von thematischen Merkmalen zur Textklassifikation bei einer Nachrichtendatenbank resultiert in einer Reduktion um einen Faktor 18. Da Sprachdokumente sehr lang sein können müssen sie in thematische Segmente unterteilt werden. Ein neuer probabilistischer Ansatz sowie neue Merkmale (Sprecherinitia­ tive und Stil) liefern vergleichbare oder bessere Resultate als traditionelle schlüsselwortbasierte Ansätze. Diese thematische Segmente können durch die vorherrschende Aktivität charakterisiert werden (erzählen, diskutieren, planen, ...), die durch ein neuronales Netz detektiert werden kann. Die Detektionsraten sind allerdings begrenzt da auch Menschen diese Aktivitäten nur ungenau bestimmen. Eine maximale Reduktion des Suchraumes um den Faktor 6 ist bei den verwendeten Daten theoretisch möglich. Eine thematische Klassifikation dieser Segmente wurde ebenfalls auf einer Datenbasis durchgeführt, die Detektionsraten für diesen Index sind jedoch gering. Auf der Ebene der einzelnen Äußerungen können Dialogakte wie Aussagen, Fragen, Rückmeldungen (aha, ach ja, echt?, ...) usw. mit einem diskriminativ trainierten Hidden Markov Model erkannt werden. Dieses Verfahren kann um die Erkennung von kurzen Folgen wie Frage/Antwort­Spielen erweitert werden (Dialogspiele). Dialogakte und ­spiele können eingesetzt werden um Klassifikatoren für globale Sprechstile zu bauen. Ebenso könnte ein Benutzer sich an eine bestimmte Dialogaktsequenz erinnern und versuchen, diese in einer grafischen Repräsentation wiederzufinden. In einer Studie mit sehr pessimistischen Annahmen konnten Benutzer eines aus vier ähnlichen und gleichwahrscheinlichen Gesprächen mit einer Genauigkeit von ~ 43% durch eine graphische Repräsentation von Aktivität bestimmt. Dialogakte könnte in diesem Szenario ebenso nützlich sein, die Benutzerstudie konnte aufgrund der geringen Datenmenge darüber keinen endgültigen Aufschluß geben. Die Studie konnte allerdings für detailierte Basismerkmale wie Formalität und Sprecheridentität keinen Effekt zeigen. Abstract Written language is one of our primary means for documenting our lives, achievements, and environment. Our capabilities to record, store and retrieve audio, still pictures, and video are undergoing a revolution and may support, supplement or even replace written documentation. This technology enables us to record information that would otherwise be lost, lower the cost of documentation and enhance high­quality documents with original audiovisual material. The indexing of the audio material is the key technology to realize those benefits. This work presents effective alternatives to keyword based indices which restrict the search space and may in part be calculated with very limited resources. Indexing speech documents can be done at a various levels: Stylistically a document belongs to a certain database which can be determined automatically with high accuracy using very simple features. The resulting factor in search space reduction is in the order of 4­10 while topic classification yielded a factor of 18 in a news domain. Since documents can be very long they need to be segmented into topical regions. A new probabilistic segmentation framework as well as new features (speaker initiative and style) prove to be very effective compared to traditional keyword based methods. At the topical segment level activities (storytelling, discussing, planning, ...) can be detected using a machine learning approach with limited accuracy; however even human annotators do not annotate them very reliably. A maximum search space reduction factor of 6 is theoretically possible on the databases used. A topical classification of these regions has been attempted on one database, the detection accuracy for that index, however, was very low. At the utterance level dialogue acts such as statements, questions, backchannels (aha, yeah, ...), etc. are being recognized using a novel discriminatively trained HMM procedure. The procedure can be extended to recognize short sequences such as question/answer pairs, so called dialogue games. Dialog acts and games are useful for building classifiers for speaking style. Similarily a user may remember a certain dialog act sequence and may search for it in a graphical representation. In a study with very pessimistic assumptions users are able to pick one out of four similar and equiprobable meetings correctly with an accuracy ~ 43% using graphical activity information. Dialogue acts may be useful in this situation as well but the sample size did not allow to draw final conclusions. However the user study fails to show any effect for detailed basic features such as formality or speaker identity

Proceedings

Proceedings of the Ninth International Workshop on Treebanks and Linguistic Theories. Editors: Markus Dickinson, Kaili Müürisep and Marco Passarotti. NEALT Proceedings Series, Vol. 9 (2010), 268 pages. © 2010 The editors and contributors. Published by Northern European Association for Language Technology (NEALT) http://omilia.uio.no/nealt . Electronically published at Tartu University Library (Estonia) http://hdl.handle.net/10062/15891