Chatbot de Suporte para Plataforma de Marketing Multicanal

E-goi is an organization which provides automated multichannel marketing possibilities. Given its system’s complexity, it requires a not so smooth learning curve, which means that sometimes costumers incur upon some difficulties which directs them towards appropriate Costumer Support resources. With an increase in the number of users, these Costumer Support requests are somewhat frequent and demand an increase in availability in Costumer Support channels which become inundated with simple, easily-resolvable requests. The organization idealized the possibility of automating significant portion of costumer generated tickets with the possibility of scaling to deal with other types of operations. This thesis aims to present a long-term solution to that request with the development of a chatbot system, fully integrated with the existing enterprise modules and data sources. In order to accomplish this, prototypes using several Chatbot management and Natural Language Processing frameworks were developed. Afterwards, their advantages and disadvantages were pondered, followed by the implementation of its accompanying system and testing of developed software and Natural Language Processing results. Although the developed overarching system achieved its designed functionalities, the master’s thesis could not offer a viable solution for the problem at hand given that the available data could not provide an intent mining model usable in a real-world context.A E-goi é uma organização que disponibiliza soluções de marketing digital automatizadas e multicanal. Dada a complexidade do seu Sistema, que requer uma curva de aprendizagem não muito suave, o que significa que os seus utilizadores por vezes têm dificuldades que os levam a recorrer aos canais de Apoio ao Cliente. Com um aumento de utilizadores, estes pedidos de Apoio ao Cliente tornam-se frequentes e requerem um aumento da disponibilidade nos canais apropriados que ficam inundados de pedidos simples e de fácil resolução. A organização idealizou a possibilidade de automatizar uma porção significativa de tais pedidos, podendo escalar para outro tipo de operações. Este trabalho de mestrado visa apresentar uma proposta de solução a longo prazo para este problema. Pretende-se o desenvolvimento de um sistema de chatbots, completamente integrado com o sistema existente da empresa e variadas fontes de dados. Para este efeito, foram desenvolvidos protótipos de várias frameworks para gestão de chatbots e de Natural Language Processing, ponderadas as suas vantagens e desvantagens, implementado o sistema englobante e realizados planos de testes ao software desenvolvido e aos resultados de Natural Language Processing. Apesar do sistema desenvolvido ter cumprido as funcionalidades pelas quais foi concebido, a tese de mestrado não foi capaz de obter uma solução viável para o problema dado que com os dados disponibilizados não foi possível produzir um modelo de deteção de intenções usável num contexto real

Multi-Purpose NLP Chatbot : Design, Methodology & Conclusion

With a major focus on its history, difficulties, and promise, this research paper provides a thorough analysis of the chatbot technology environment as it exists today. It provides a very flexible chatbot system that makes use of reinforcement learning strategies to improve user interactions and conversational experiences. Additionally, this system makes use of sentiment analysis and natural language processing to determine user moods. The chatbot is a valuable tool across many fields thanks to its amazing characteristics, which include voice-to-voice conversation, multilingual support [12], advising skills, offline functioning, and quick help features. The complexity of chatbot technology development is also explored in this study, along with the causes that have propelled these developments and their far-reaching effects on a range of sectors. According to the study, three crucial elements are crucial: 1) Even without explicit profile information, the chatbot system is built to adeptly understand unique consumer preferences and fluctuating satisfaction levels. With the use of this capacity, user interactions are made to meet their wants and preferences. 2) Using a complex method that interlaces Multiview voice chat information, the chatbot may precisely simulate users' actual experiences. This aids in developing more genuine and interesting discussions. 3) The study presents an original method for improving the black-box deep learning models' capacity for prediction. This improvement is made possible by introducing dynamic satisfaction measurements that are theory-driven, which leads to more precise forecasts of consumer reaction.Comment: Multilingual , Voice Conversion , Emotion Recognition , Offline Service , Financial Advisor , Product Preference , Customer Reaction Predictio

Statistical natural language processing methods for intelligent process automation

Nowadays, digitization is transforming the way businesses work. Recently, Artificial Intelligence (AI) techniques became an essential part of the automation of business processes: In addition to cost advantages, these techniques offer fast processing times and higher customer satisfaction rates, thus ultimately increasing sales. One of the intelligent approaches for accelerating digital transformation in companies is the Robotic Process Automation (RPA). An RPA-system is a software tool that robotizes routine and time-consuming responsibilities such as email assessment, various calculations, or creation of documents and reports (Mohanty and Vyas, 2018). Its main objective is to organize a smart workflow and therethrough to assist employees by offering them more scope for cognitively demanding and engaging work. Intelligent Process Automation (IPA) offers all these advantages as well; however, it goes beyond the RPA by adding AI components such as Machine- and Deep Learning techniques to conventional automation solutions. Previously, IPA approaches were primarily employed within the computer vision domain. However, in recent times, Natural Language Processing (NLP) became one of the potential applications for IPA as well due to its ability to understand and interpret human language. Usually, NLP methods are used to analyze large amounts of unstructured textual data and to respond to various inquiries. However, one of the central applications of NLP within the IPA domain – are conversational interfaces (e.g., chatbots, virtual agents) that are used to enable human-to-machine communication. Nowadays, conversational agents gain enormous demand due to their ability to support a large number of users simultaneously while communicating in a natural language. The implementation of a conversational agent comprises multiple stages and involves diverse types of NLP sub-tasks, starting with natural language understanding (e.g., intent recognition, named entity extraction) and going towards dialogue management (i.e., determining the next possible bots action) and response generation. Typical dialogue system for IPA purposes undertakes straightforward customer support requests (e.g., FAQs), allowing human workers to focus on more complicated inquiries. In this thesis, we are addressing two potential Intelligent Process Automation (IPA) applications and employing statistical Natural Language Processing (NLP) methods for their implementation. The first block of this thesis (Chapter 2 – Chapter 4) deals with the development of a conversational agent for IPA purposes within the e-learning domain. As already mentioned, chatbots are one of the central applications for the IPA domain since they can effectively perform time-consuming tasks while communicating in a natural language. Within this thesis, we realized the IPA conversational bot that takes care of routine and time-consuming tasks regularly performed by human tutors of an online mathematical course. This bot is deployed in a real-world setting within the OMB+ mathematical platform. Conducting experiments for this part, we observed two possibilities to build the conversational agent in industrial settings – first, with purely rule-based methods, considering the missing training data and individual aspects of the target domain (i.e., e-learning). Second, we re-implemented two of the main system components (i.e., Natural Language Understanding (NLU) and Dialogue Manager (DM) units) using the current state-of-the-art deep-learning architecture (i.e., Bidirectional Encoder Representations from Transformers (BERT)) and investigated their performance and potential use as a part of a hybrid model (i.e., containing both rule-based and machine learning methods). The second part of the thesis (Chapter 5 – Chapter 6) considers an IPA subproblem within the predictive analytics domain and addresses the task of scientific trend forecasting. Predictive analytics forecasts future outcomes based on historical and current data. Therefore, using the benefits of advanced analytics models, an organization can, for instance, reliably determine trends and emerging topics and then manipulate it while making significant business decisions (i.e., investments). In this work, we dealt with the trend detection task – specifically, we addressed the lack of publicly available benchmarks for evaluating trend detection algorithms. We assembled the benchmark for the detection of both scientific trends and downtrends (i.e., topics that become less frequent overtime). To the best of our knowledge, the task of downtrend detection has not been addressed before. The resulting benchmark is based on a collection of more than one million documents, which is among the largest that has been used for trend detection before, and therefore, offers a realistic setting for the development of trend detection algorithms.Robotergesteuerte Prozessautomatisierung (RPA) ist eine Art von Software-Bots, die manuelle menschliche Tätigkeiten wie die Eingabe von Daten in das System, die Anmeldung in Benutzerkonten oder die Ausführung einfacher, aber sich wiederholender Arbeitsabläufe nachahmt (Mohanty and Vyas, 2018). Einer der Hauptvorteile und gleichzeitig Nachteil der RPA-bots ist jedoch deren Fähigkeit, die gestellte Aufgabe punktgenau zu erfüllen. Einerseits ist ein solches System in der Lage, die Aufgabe akkurat, sorgfältig und schnell auszuführen. Andererseits ist es sehr anfällig für Veränderungen in definierten Szenarien. Da der RPA-Bot für eine bestimmte Aufgabe konzipiert ist, ist es oft nicht möglich, ihn an andere Domänen oder sogar für einfache Änderungen in einem Arbeitsablauf anzupassen (Mohanty and Vyas, 2018). Diese Unfähigkeit, sich an veränderte Bedingungen anzupassen, führte zu einem weiteren Verbesserungsbereich für RPAbots – den Intelligenten Prozessautomatisierungssystemen (IPA). IPA-Bots kombinieren RPA mit Künstlicher Intelligenz (AI) und können komplexe und kognitiv anspruchsvollere Aufgaben erfüllen, die u.A. Schlussfolgerungen und natürliches Sprachverständnis erfordern. Diese Systeme übernehmen zeitaufwändige und routinemäßige Aufgaben, ermöglichen somit einen intelligenten Arbeitsablauf und befreien Fachkräfte für die Durchführung komplizierterer Aufgaben. Bisher wurden die IPA-Techniken hauptsächlich im Bereich der Bildverarbeitung eingesetzt. In der letzten Zeit wurde die natürliche Sprachverarbeitung (NLP) jedoch auch zu einem der potenziellen Anwendungen für IPA, und zwar aufgrund von der Fähigkeit, die menschliche Sprache zu interpretieren. NLP-Methoden werden eingesetzt, um große Mengen an Textdaten zu analysieren und auf verschiedene Anfragen zu reagieren. Auch wenn die verfügbaren Daten unstrukturiert sind oder kein vordefiniertes Format haben (z.B. E-Mails), oder wenn die in einem variablen Format vorliegen (z.B. Rechnungen, juristische Dokumente), dann werden ebenfalls die NLP Techniken angewendet, um die relevanten Informationen zu extrahieren, die dann zur Lösung verschiedener Probleme verwendet werden können. NLP im Rahmen von IPA beschränkt sich jedoch nicht auf die Extraktion relevanter Daten aus Textdokumenten. Eine der zentralen Anwendungen von IPA sind Konversationsagenten, die zur Interaktion zwischen Mensch und Maschine eingesetzt werden. Konversationsagenten erfahren enorme Nachfrage, da sie in der Lage sind, eine große Anzahl von Benutzern gleichzeitig zu unterstützen, und dabei in einer natürlichen Sprache kommunizieren. Die Implementierung eines Chatsystems umfasst verschiedene Arten von NLP-Teilaufgaben, beginnend mit dem Verständnis der natürlichen Sprache (z.B. Absichtserkennung, Extraktion von Entitäten) über das Dialogmanagement (z.B. Festlegung der nächstmöglichen Bot-Aktion) bis hin zur Response-Generierung. Ein typisches Dialogsystem für IPA-Zwecke übernimmt in der Regel unkomplizierte Kundendienstanfragen (z.B. Beantwortung von FAQs), so dass sich die Mitarbeiter auf komplexere Anfragen konzentrieren können. Diese Dissertation umfasst zwei Bereiche, die durch das breitere Thema vereint sind, nämlich die Intelligente Prozessautomatisierung (IPA) unter Verwendung statistischer Methoden der natürlichen Sprachverarbeitung (NLP). Der erste Block dieser Arbeit (Kapitel 2 – Kapitel 4) befasst sich mit der Impementierung eines Konversationsagenten für IPA-Zwecke innerhalb der E-Learning-Domäne. Wie bereits erwähnt, sind Chatbots eine der zentralen Anwendungen für die IPA-Domäne, da sie zeitaufwändige Aufgaben in einer natürlichen Sprache effektiv ausführen können. Der IPA-Kommunikationsbot, der in dieser Arbeit realisiert wurde, kümmert sich ebenfalls um routinemäßige und zeitaufwändige Aufgaben, die sonst von Tutoren in einem Online-Mathematikkurs in deutscher Sprache durchgeführt werden. Dieser Bot ist in der täglichen Anwendung innerhalb der mathematischen Plattform OMB+ eingesetzt. Bei der Durchführung von Experimenten beobachteten wir zwei Möglichkeiten, den Konversationsagenten im industriellen Umfeld zu entwickeln – zunächst mit rein regelbasierten Methoden, unter Bedingungen der fehlenden Trainingsdaten und besonderer Aspekte der Zieldomäne (d.h. E-Learning). Zweitens haben wir zwei der Hauptsystemkomponenten (Sprachverständnismodul, Dialog-Manager) mit dem derzeit fortschrittlichsten Deep Learning Algorithmus reimplementiert und die Performanz dieser Komponenten untersucht. Der zweite Teil der Doktorarbeit (Kapitel 5 – Kapitel 6) betrachtet ein IPA-Problem innerhalb des Vorhersageanalytik-Bereichs. Vorhersageanalytik zielt darauf ab, Prognosen über zukünftige Ergebnisse auf der Grundlage von historischen und aktuellen Daten zu erstellen. Daher kann ein Unternehmen mit Hilfe der Vorhersagesysteme z.B. die Trends oder neu entstehende Themen zuverlässig bestimmen und diese Informationen dann bei wichtigen Geschäftsentscheidungen (z.B. Investitionen) einsetzen. In diesem Teil der Arbeit beschäftigen wir uns mit dem Teilproblem der Trendprognose – insbesondere mit dem Fehlen öffentlich zugänglicher Benchmarks für die Evaluierung von Trenderkennungsalgorithmen. Wir haben den Benchmark zusammengestellt und veröffentlicht, um sowohl Trends als auch Abwärtstrends zu erkennen. Nach unserem besten Wissen ist die Aufgabe der Abwärtstrenderkennung bisher nicht adressiert worden. Der resultierende Benchmark basiert auf einer Sammlung von mehr als einer Million Dokumente, der zu den größten gehört, die bisher für die Trenderkennung verwendet wurden, und somit einen realistischen Rahmen für die Entwicklung von Trenddetektionsalgorithmen bietet