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DESARROLLO DE UN ASISTENTE DE MODELOS DE LENGUAJE PARA ROBOTS INTELIGENTES CON CAPACIDAD DE COMUNICACIÓN HABLADA. Proyecto Fin de Carrera. Autora: Amparo Marín de la Bárcena Grau Tutor: D. Juan Manuel Montero Martínez. Índice. 1. Introducción 2. ROBINT 3. Descripción funcional - PowerPoint PPT Presentation
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DIE-UPM 1
DESARROLLO DE UN ASISTENTE DESARROLLO DE UN ASISTENTE DE MODELOS DE LENGUAJE DE MODELOS DE LENGUAJE
PARA ROBOTS INTELIGENTES PARA ROBOTS INTELIGENTES CON CAPACIDAD DE CON CAPACIDAD DE
COMUNICACIÓN HABLADACOMUNICACIÓN HABLADA
Autora: Amparo Marín de la Bárcena Grau
Tutor: D. Juan Manuel Montero Martínez
Proyecto Fin de Carrera
DIE-UPM 2
Índice 1. Introducción 2. ROBINT 3. Descripción funcional 4. Generación de variantes morfo-sintácticas 5. Generación de variantes ontológicas 6. Explicador 7. Uso de Información probabilística 8. Generación de variantes interrogativas 9. Conclusiones y líneas futuras 10. Demo
DIE-UPM 3
Introducción Planteamiento del problema
Demostrador de tecnología en un museo de Ciencias actual
Interacción hombre-robot cada vez más natural Incorporación de comunicación
hablada ROBINT:
Integración de Robots autónomos en la Sociedad mediante el uso de Nuevas Tecnologías
Objetivo del Proyecto Fin de Carrera: Necesidad de que el robot tenga un modelo de
lenguaje lo más completo posible Información escasa acerca de cada exposición Necesidad de un asistente con capacidad de
“expansión” de la información de partida
IntroducciónIntroducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
DIE-UPM 4
ROBINT Módulos:
Una o varias placas madre diferentes PC1: Navegación PC2: Kernel PC3:
Text To Speech Speech To Text
PC4: Web
Nuestra línea de trabajo: Se enmarca dentro del Reconocimiento Automático
de Habla Herramienta de experto para generar modelos de
lenguaje: cambiar el vocabulario y la gramática del robot
Introducción ROBINTROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
DIE-UPM 5
Descripción Funcional (I)Arquitectura del asistente
Introducción ROBINT Descripción Descripción
FuncionalFuncional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
Entrenam.ModeloslenguajeBigramas
reco
Dicc.reco
Sintax 2.0
WordNet
Frasesmorfo-sintáct.
Frasesontologías
Fraseslaborat.
Frasesextra-
dominio
Frasesinterrogat.
DIE-UPM 6
Variantes lingüísticasVariantes morfo-sintácticas
Introducción ROBINT Descripción Descripción
funcionalfuncional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
Unidad básica: Sintagma
Efecto de propagación
El panel tiene tres botones Los paneles tienen tres botones
DIE-UPM 7
BOTÓN
¿Botón?
Variantes lingüísticasVariantes ontológicas
Introducción ROBINT Descripción Descripción
funcionalfuncional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
Objetivo: Ser capaz de
aprender una ontología
Partimos de conocimiento básico Que debe ir
Unidad básica: El árbol de
conceptos del robot.
(chaqueta)(panel)
DIE-UPM 8
Descripción Funcional (II)clasificación de módulos del asistente
Introducción ROBINT Descripción Descripción
funcionalfuncional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
DIE-UPM 9
Variantes Morfo-sintácticas (I)
Integración Categorizador Desambiguador Analizador sintáctico
Perífrasis Verbales Nuevo Desambiguador:
ACOPOST
Modelo: Cliente-Servidor
Sintax Asistente
Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes Variantes
morfo-morfo-sintácticassintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
Perífrasis Verbales
ACOPOST
DIE-UPM 10
Generación de variantes morfo-sintácticas (II) Variar Sintagmas
Se toma como unidad el sintagma Se analiza pormenorizadamente cada una de las palabras que componen el
sintagma y se le asigna una categoría Generar las variantes correspondientes a cada categoría (ver tabla). Rutinas para variaciones de número:
Genera plural Basadas en reglas
Categ Tipo Número Persona -
DETERMINANTE
NOMBRE
ADJETIVO
VERBO Enclíticos:
Me,se,nos,les
RESTO (Adverbio, preposición…)
Casos especiales: contracciones (del, al)
DE + EL
A + EL
Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes Variantes
morfo-morfo-sintácticassintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
DIE-UPM 11
Se parte de un texto Se analiza y se extraen los sustantivos que no
pertenecen al dominio del robot Se buscan las distintas acepciones (senses) en
MultiWordNet Se propone la que se estime más apropiada (explicador) Validación manual El desarrollador opta por el “sense” que le parece más
apropiado y decide dónde incorporarlo
Variantes ontológicas (I) Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes Variantes ontológicasontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
Contrastar con
generar
*.dep
MuseumNet Vocabulario genérico para un Museo
ExhibitionNet Vocabulario específico de una
exposición
DIE-UPM 12
Variantes ontológicas (II) Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes Variantes ontológicasontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
MultiWordNet Base de datos léxica Jerarquización de la realidad en varios niveles Las distintas acepciones se presentan en forma
de secuencias de conceptos de menor a mayor nivel de abstracción.
El máximo nivel de abstracción de la jerarquía es entidad
Varios tipos de relaciones entre palabras Sinonimia Antonimia Hiperonimia Meronimia
MultiWordNet => Hiperónimos Secuencias de conceptos hasta llegar al
máximo nivel de abstracción
1. Equipo Artefacto Cosa, objeto, objeto físico Entidad física Entidad
2. Equipo Colectivo Abstracción Entidad abstracta Entidad
DIE-UPM 13
Variantes ontológicas (III)
2 accesos/acepción a MultiWordNet Selección del idioma y de la palabra Identificar los senses y buscar el identificador de
cada sense Hallar los hiperónimos de un sense en concreto
Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes Variantes ontológicasontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
DIE-UPM 14
Punto clave: para poder acceder a los hiperónimos hay que saber el identificador del sense.
Para poder acceder a la información Se descarga la página en función de lo que
ha pedido el asistente. Análisis de la página y generación de un
formato de salida con la información importante.
Implementación PERL Modelo cliente-servidor
Llega una palabra Objetivo: conseguir la jerarquía de cada
acepción Cuáles son las acepciones Secuencia de nodos conceptuales/acepción
Accesos Filtro
Variantes ontológicas (III) Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes Variantes ontológicasontológicas
Explicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo PERL
WEB
ACCESOS
FILTRO
INFO
DIE-UPM 15
Explicador (I)
Da una Explicación acerca de la Da una Explicación acerca de la acepción que le parece más indicada acepción que le parece más indicada para ser incluida en el dominio.para ser incluida en el dominio.
Dos criterios: máximo número de nodos coincidentes mínimo número de nuevas introducciones
Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
ExplicadorExplicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
DIE-UPM 16
Explicador (II) Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
ExplicadorExplicador Información
probabilística Otras
variantes Conclusiones Demo
DIE-UPM 17
Uso de información probabilística
Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información Información
probabilísticaprobabilística Otras variantes Conclusiones Demo
CLIENTE ASISTENTE
MemoriaMemoria Escrito, ensayo Capacidad mental
Exposición: El cerebro
Combinaciones: Memoria + escrito + cerebro Memoria + capacidad mental + cerebro
Hits: 109.000 340.000
CAPACIDAD MENTAL
MEMORIA
Estimar probabilidades de secuencias de Estimar probabilidades de secuencias de palabraspalabras Estimar la probabilidad de una acepción Número de hits
Modelo cliente servidorModelo cliente servidor Asistente envía sus consultas Servidor accede a google Obtención del número de hits Respuesta al cliente
2 lenguajes de programación2 lenguajes de programación Java / C++ 2 entornos de desarrollo
SocketsSockets
MEMORIA
CAPACIDADMENTAL
DIE-UPM 18
Otras variantes Variantes Interrogativas
Generación de una serie de preguntas acerca de un término no presente en el vocabulario de ROBINT
Basado en patrones Se aplica a conceptos que no están
en el dominio del robot
Incorporación de frases extra-dominio Se incorporan directamente No se procesan No hay que generar variantes Podrían ser…
Información general del museo Información generada previamente Herencia de otras expresiones…
Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras Otras
variantesvariantes Conclusiones Demo
SíGraciasVete al punto cero…
¿Qué es…?¿Para qué sirve…?¿… es un …? …
DIE-UPM 19
Conclusiones y líneas futurasConclusiones
Adaptación del analizador sintagmático Generación de variantes:
Plano morfo-sintáctico Plano ontológico Plano interrogativo
Empleo de información probabilística Google
Realización de un prototipo de red de palabras basado en MultiWordNet
Realizacion de un asistente interactivo Diseño de un prototipo de visita guiada
Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras variantes ConclusionesConclusiones Demo
DIE-UPM 20
Conclusiones y líneas futurasLíneas futuras(I)
Mejora de la categorización automática Textos de periódico Imperativas no están bien recogidas
Base de datos de Sinonimia Filtro: Google
Interfaz gráfica Incorporación de voz Experimentación con el uso de
información probabilística Contribución a la generación de nuevas
frases
Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras variantes ConclusionesConclusiones Demo
DIE-UPM 21
Demo Introducción ROBINT Descripción
funcional Variantes
morfo-sintácticas
Variantes ontológicas
Explicador Información
probabilística Otras variantes Conclusiones DemoDemo
DIE-UPM 22
Fin de la Presentación
¿Preguntas?
<<Muchas gracias por su atención>>