Razvoj virtualnega pogovornega agenta z uporabo ogrodij Rasa in Unity
Avtor: Nikolina Simjanoska
Mentor: izr. prof. dr. Matej Rojc univ. dipl. inž. el.
Somentor: Daniel Hari mag. tk.
Stopnja: 1.
Datum: junij, 2022
DKUM: NIKOLINA SIMJANOSKA
Povzetek
Diplomski projekt zajema razvoj virtualnega pogovornega agenta. V njem predstavljamo, kaj so pogovorni agenti in orodja, ki so potrebni pri razvoju takšnih sistemov. V nadaljevanju predstavljamo tudi Rasa ogrodje in razvoj projekta na platformi Unity, ki se sicer pogosto uporablja za ustvarjanje interaktivnih 3D vsebin. Virtualni pogovorni agent uporablja vnaprej pripravljen scenarij, ki vključuje informacije o DSP – LAB laboratoriju na Fakulteti za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru.
Pogovorni agenti
Z razvojem tehnologije, so se začeli razvijati in uporabljati novi komunikacijski pristopi. Ljudje vsakodnevno komunicirajo preko platform za neposredno sporočanje, npr: Messenger, WhatsApp, SMS, Viber, Instagram itd. V okviru novih komunikacijskih načinov človek-stroj je tako vedno bolj uporabna pogovorna rešitev z uporabo virtualnih pogovornih agentov, imenovani tudi Chatbot sistemi. Takšne sisteme podpira umetna inteligenca (AI – Artificial Inteligence), ki pomaga v celoti avtomatizirati pogovore in jih narediti tudi vedno bolj naravne. Chatbot sistem vključuje pogovorni vmesnik, ki temelji na naravnem procesiranju jezika in na strojnem učenju. Virtualni agenti so na voljo preko različnih kanalov, ki jih vsakodnevno že uporabljamo. Simulirajo pogovor z uporabnikom, sposobni so razumevanja besedila, t.j. govor ali oboje, interaktivno komunicirajo z uporabniki in tako ljudem poenostavijo in pohitrijo vsakodnevne aktivnosti. Zagotovijo tudi številne prednosti: 24/7 razpoložljivost, boljše zbiranje podatkov, izboljšana uporabniška izkušnja, žnižanje stroškov dela itd.
Chatbot sistemi so programske rešitve, ki so zasnovani z namenom, da se s strankami vključijo v pogovor na čimbolj naraven način. Chatbot sistem simulira in procesira človeški pogovor, in tako omogoča uporabnikom naravnejšo interakcijo tudi z digitalnimi napravami, kot da bi komunicirali z resnično osebo. Uporabljajo se torej kot medij za interakcijo. Poznamo različnie tipe Chatbot sistemov: z avatarjem, na mobilnih terminalih, za pomoč uporabnikom, sistemi v bančništvu, pogovorni sistem, sistem za spletno stran, sistem, ki predstavlja blagovno znamko, sistem za potrošnike, sistemi za potovanja, za prodajo, za pomoč pri učenju itn.
Virtualni agenti (znani tudi kot inteligentni osebni asistenti – Intelligent Personal Assistant – IPA) so spletni osebni pomočniki, ki ljudem pomagajo pri njihovih vsakodnevnih dejavnostih, kot so upravljanje njihove e-pošte, načrtovanje sestankov, iskanje lokacije, zagotovijo informacije na splošno globalno itd. Virtualni agenti dostopajo do različni infromacij iz različnih virov. IPA razumejo namen uporabnika, da bi zagotovili prilagojene in smiselne odgovore. Zato uporabljajo uporabniške vmesnike z NLP v sami pogovorni komunikaciji z uporabnikom. Uporabnik ne klika več nujno po samih vsebinah, ampak lahko uporablja tudi govor. Virtualni agenti morajo imeti visoko kakovostne podatke za vnos, saj drugače ne morejo zagotoviti najboljših možnih odgovorov. Pred razvojem virtualnega agenta se mora zagotoviti, da so nabori podatkov čimbolj popolni, točni in posodobljeni. V nasprotnem primeru uporabniki ne bodo imeli pozitivne izkušnje z virtualnim agentom.
Razvoj pogovornega sistema za laboratorij DSPLAB
Rasa je odprto-kodna platforma za razvoj pogovornih sistemov, ki jih poganja umetna intelligenca. Razširi sposobnosti botov in omogoča strojno učenje. Je zelo zmogljivo ogrodje in dandanes služi razvijalcem po vsem svetu, za gradnjo chatbot sistemov in virtualnih agentov. Z njegovo pomočjo lahko tako preprosto ustvarimo virtualne agente in jih integriramo npr. s spletno stranjo, Facebook, Whatsapp aplikacijo itd. Rasa za razvoj podpira programski jezik Python in razumevanje naravnega jezika (NLU – Natural Language Understanding). Omogoča kontrolo nad NLU procesom, uporablja knjižnice strojnega učenja in ogrodja globokega učenja, kot so TensorFlow in Keras, pri čemer uporabniki sami ustvarjajo Python skripte.
Rasa omogoča preverjanje in testiranje dialogov od konca do konca s pregledovanjem testnih zgodb. Testiranje modela na zgodbah je tudi najboljši način, da vidimo kako bo naš agent ravnal v določenih situacijah. Testne zgodbe, omogočajo, da se zagotovi celotne pogovore in tudi preiskusi, ali se bo agent ob vnosu uporabnika obnašal na željeni način. Testne zgodbe vključujejo že implementirane zgodbe iz skriptov, ter uporabniško sporočilo.
Unity je okolje za razvijanje iger na več platformah, ki ga je razvilo podjetje Unity Technologies, in je bil prvič objavljen in izdan junija 2005 na Apple Worldwide Developers Conference, kot okolje za igre Mac OS X. Unity dandanes podpira različne platforme za namizne, mobilne, konzolne platforme in tudi platforme za navidezno resničnost. Posebej priljubljen je za razvoj mobilnih iger za iOS in Android. Platforma se lahko uporablja za ustvarjanje tridimenzionalnih (3D) in dvodimenzionalnih (2D) iger, pa tudi interaktivnih simulacij in drugih izkušenj. Platforma se tudi uporablja v drugi industriji, kot so snemanje filmov, avtomobilska industrija, arhitektura, inženiring, gradbeništvo itd. Unity podpira različne platforme: Mobilne platforme (iOS, Android), Namizne platforme(Windows, Mac, Linux), Spletne platforme (WebGL), Konzolne platforme (PlayStation, Xbox, Nintendo Switch, Stadia), Platforme za navidezno/razširjeno resničnost(Oculus,PlayStation VR,Appleov ARKit,Google Cardboard). Unity, uporablja programski jezik C#. Za pisanje skript in kode, smo za projekt uporabili Microsoftovo okolje Visual Studio.
Komunikacija med vsemi moduli je izvedena s pomočjo standarda REST – Representational State Transfer. REST je arhitektura, ki temelji na spletnih standardih in uporablja protokol HTTP. Vsaka komponenta je določen vir, do vira pa se dostopa z uporabo standardnih metod HTTP. HTTP ali Hypertext Transfer Protocol je protokol aplikacijskega sloja za prenos hipermedijskih dokumentov. Uporablja se za komunikacijo med spletnimi brskalniki in spletnimi strežniki.
Diskusija in rezultati
