Dialogové systémy Luděk Bártek Laboratoř vyhledávání a dialogu, Fakulta Informatiky Masarykovy Univerzity, Brno jaro 2011 Dotazovací systémy pro relační databáze Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro databáze ■ Struktura databáze je určena relačním schématem atributy a vyhledávací (systémem atributů). Dialogové systémy a emoce ■ Systém se snaží na základě uživatelem zadaných hodnot atributů (ne nezbytně všech) nalézt požadovanou odpověď. Pawlakův informační systém Dialogové systémy Autor — Zdzislaw I. Pawlak (1926 — 2006), polský matematik, člen polské Akademie věd. Pawlakův informační systém - čtveřice S = (U, T, V, f): m U - množina objektů ■ T - množina atributů ■ V - množina hodnot atributů ■ f : U x T -^V Pawlakův informační systém formálně popisuje vztahy mezi objekty, jejich atributy a jejich hodnotami. Souvislost s dialogovými systémy - hledání minimální množiny hodnot atributů, které nám určují jednotlivé objekty. Pawlakův informační systém Příklad Dotazovací systémy pro relační databáze Databáze, atributy a vyhledávací Dialogové systémy a emoce Prveki Prvef<2 Prvek?, Prvekq Atribut 1 1 0 0 Atribut2 0 1 1 1 Atributy 1 1 1 0 Pawlakův informační systém Vyhledávací strom Dialogové systémy Konstrukce vyhledávacího stromu pro Pawlakův IS: Q Postupně bereme jednotlivé atributy obsažené v IS a ptáme se na jeho přítomnost (hodnotu). Q Listy jsou jednotlivé prvky, uložené v IS. Souvislost s dialogovým rozhraním (s iniciativou systému): ■ Na každé úrovni stromu se ptáme na hodnotu/přítomnost odpovídajícího atributu. ■ Uživatelova odpověď určuje pokračování dialogu. Lze použít i dialog se smíšenou iniciativou: Q Uživatel zadá hodnoty libovolného počtu atributů. Q Systém odpověď zpracuje a doptá se na chybějící hodnoty. Pawlakův informační systém Příklady vyhledávacích stromů Dialogové systémy atribut Luděk Bártek Dotazovací atributy atributy systémy pro relační prvek2 prvekl prvek3 prvek4 databáze Databáze, atributy a vyhledávací Obrázek: Vyhledávací strom pro Pawlakův IS 4 stromy Dialogové systémy a emoce atribut p atribut P4 atributy Obrázek: Jiný vyhledávací strom pro Pawlakův IS 4 i -00.0 Pawlakův informační systém Zajímavé problémy Dialogové systémy Z daného systému atributů vybrat minimální systém jednoznačně rozlišující jednotlivé prvky. Prveki Prvek2 Prvek?, Prvekq atributi 1 1 1 0 atribut2 1 1 0 1 atributy 1 0 1 1 atributy 1 1 0 0 atributy 1 0 1 0 ■ Bylo dokázáno, že tento problém je NP-úplný. Na základě atributů vybrat optimální vyhledávací strom. ■ Kritérium - např. výška stromu - problém je opět NP-úplný. Existují aproximativní algoritmy. Dotazovací systémy Příklady Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro databáze Databáze, atributy a vyhledávací ■ Všeobecný QA systém start Dialogové ■ Dotazovací systém pro klinické lékaře systémy a emoce m Neudržovaný dotazovací systém UIO z NLP 1 -00.0 Dialogové systémy a emoce Dialogové systémy Luděk Bártek ■ Počítače pracující s emocemi - počítače, které mají Dotazovací systémy pro schopnost vyjádřit emoce, rozpoznat emoce a měnit své relační databáze chování podle emocí uživatele. Databáze, atributy a ■ Schopnost určit emocionální stav uživatele - přizpůsobení vyhledávací dialogové strategie: Dialogové systémy a emoce ■ klidný uživatel vs. spěchající uživatel ■ klidný uživatel vs. rozčilený uživatel ■ rostoucí napětí uživatele ■ .. . ■ Emocionální stav má souvislost s prozodií. ■ TTS může modelovat emoce pomocí prozodie. ■ Při rozpoznávání lze detekovat emoce pomocí prozodie. Dialogové systémy a emoce Oblasti využití Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro ■ Dialogová rozhraní informačních systémů - relační databáze spokojenost/nespokojenost, spěch, . .. Databáze, atributy a vyhledávací ■ DS pro výuku - uživatel se nudí, je napjaty, unavený, ... Dialogové ■ Umělá (počítačová) empatie. systémy a emoce ■ Automobilové systémy. ■ Systémy bojových letadel, vrtulníků, simulace vojenských operací. ■ ... Co jsou to emoce? Dialogové systémy Luděk Bártek ■ This is a very tough question, that has produced significant amounts of headaches to scientists in the past ... Dotazovací systémy pro relační ■ ... many researchers have opted to study systematically databáze Databáze, phenomena that most consider emotional. (Laval atributy a vyhledávací University Quebec) Dialogové ■ René Descartes: ,,Only mathematics is certain, so all must systémy a be based on mathematics" ■ Dělení emocí: ■ Primární (základní) - vyskytují se u všech lidí a u části vyšších živočichů. ■ Sekundární (vyšší) - mohou být intelktuální, morální a estetické; mohou se lišit mezi jednotlivými kulturami. ■ Velkých šest - hněv, zklamání, štěstí, smutek, strach, překvapení. Emoce Další autoři Dialogové systémy Luděk Bártek ■ Arnold - hněv, averze, odvaha, sklíčenost, touha, Dotazovací systémy pro zoufalství, strach, nenávist, naděje, láska, smutek. relační databáze ■ Ekman, Friesen, and Ellsworth - hněv, odpor, strach, Databáze, atributy a vyhledávací radost, smutek, překvapení. Dialogové ■ Frijda - touha, štěstí, zájem, překvapení, údiv, zármutek. systémy a emoce ■ Gray - vztek a hrůza, touha, radost. ■ Izard - hněv, pohrdání, odpor, rozrušení, strach, vina, zájem, potěšení, hanba, překvapení. ■ James - obava, žal, láska, vztek. ■ Panksepp - očekávání, obava, vzteck, panika. Emoce Centra výzkumu Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro relační data báze ■ University of Geneva (Klaus Scherer) Databáze, atributy a ■ Laval University, Quebec (Arvid Kappas) vyhledávací ■ Queen's University, Belfast (R. Cowie) Dia logo vé systémy a emoce ■ MIT Media Laboratory (R. W. Picard) ■ IBM (Almanden Labs) ■ University of California, Berkeley. 1 -00.0 Zjišťování emocí Dialogové systémy Lze provádět pomocí: ■ Změn galvanických vlastností kůže (změna odporu): Změn tlaku krve a pulsu: 1 -00.0 Zjišťování emocí pokračování Zjišťování emocí Rozdíly charakteristik Hněv/Smutek Zjišťování emocí IBM Blue Eyes Project Výrazy tváře - Yale Face Database Výrazy tváře - Yale Face Database