Combining heterogeneous inputs for the development of adaptive and multimodal interaction systems

In this paper we present a novel framework for the integration of visual sensor networks and speech-based interfaces. Our proposal follows the standard reference architecture in fusion systems (JDL), and combines different techniques related to Artificial Intelligence, Natural Language Processing and User Modeling to provide an enhanced interaction with their users. Firstly, the framework integrates a Cooperative Surveillance Multi-Agent System (CS-MAS), which includes several types of autonomous agents working in a coalition to track and make inferences on the positions of the targets. Secondly, enhanced conversational agents facilitate human-computer interaction by means of speech interaction. Thirdly, a statistical methodology allows modeling the user conversational behavior, which is learned from an initial corpus and improved with the knowledge acquired from the successive interactions. A technique is proposed to facilitate the multimodal fusion of these information sources and consider the result for the decision of the next system action.This work was supported in part by Projects MEyC TEC2012-37832-C02-01, CICYT TEC2011-28626-C02-02, CAM CONTEXTS S2009/TIC-1485Publicad

Classification automatique pour la compréhension de la parole (vers des systèmes semi-supervisés et auto-évolutifs)

La compréhension automatique de la parole est au confluent des deux grands domaines que sont la reconnaissance automatique de la parole et l'apprentissage automatique. Un des problèmes majeurs dans ce domaine est l'obtention d'un corpus de données conséquent afin d'obtenir des modèles statistiques performants. Les corpus de parole pour entraîner des modèles de compréhension nécessitent une intervention humaine importante, notamment dans les tâches de transcription et d'annotation sémantique. Leur coût de production est élevé et c'est la raison pour laquelle ils sont disponibles en quantité limitée.Cette thèse vise principalement à réduire ce besoin d'intervention humaine de deux façons : d'une part en réduisant la quantité de corpus annoté nécessaire à l'obtention d'un modèle grâce à des techniques d'apprentissage semi-supervisé (Self-Training, Co-Training et Active-Learning) ; et d'autre part en tirant parti des réponses de l'utilisateur du système pour améliorer le modèle de compréhension.Ce dernier point touche à un second problème rencontré par les systèmes de compréhension automatique de la parole et adressé par cette thèse : le besoin d'adapter régulièrement leurs modèles aux variations de comportement des utilisateurs ou aux modifications de l'offre de services du systèmeTwo wide research fields named Speech Recognition and Machine Learning meet with the Automatic Speech Language Understanding. One of the main problems in this domain is to obtain a sufficient corpus to train an efficient statistical model. Such speech corpora need a lot of human involvement to transcript and semantically annotate them. Their production cost is therefore quite high and they are difficultly available.This thesis mainly aims at reducing the need of human intervention in two ways: firstly, reducing the amount of corpus needed to build a model thanks to some semi-supervised learning methods (Self-Training, Co-Training and Active-Learning); And lastly, using the answers of the system end-user to improve the comprehension model.This last point addresses another problem related to automatic speech understanding systems: the need to adapt their models to the fluctuation of end-user habits or to the modification of the services list offered by the systemAVIGNON-Bib. numérique (840079901) / SudocSudocFranceF