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科技与生活






浅谈聊天机器人

浅谈聊天机器人

文/普泉精舍护法会副会长、淡江大学资讯工程学系教授 洪文斌(传承)

  聊天机器人就是机器使用人类的语言(如中文、英文等自然语言)与人聊天的电脑程式,用来协助人类。随着人工智慧日益普及到我们的日常生活,我们也随时可以见到聊天机器人的身影,例如苹果手机的Siri个人助理就是其中的一例。本文将介绍聊天机器人的起源、早期聊天机器人的发展与现代聊天机器人的应用。

图一
图一:图灵测试

一、图灵测试

  聊天机器人的历史可以追溯到1950年的电脑科学家图灵(Alan Turing),他在发表一篇名为计算机器与智慧(Computing Machinery and Intelligence)的论文中,首先提出一个「机器会思考吗?」的大哉问,然后他就提出一个模仿游戏的实验来解答此问题。假设有一个测试者,分别与两个房间内的人与电脑交谈,最后这个测试者无法确定交谈的对象是人或是电脑,那么我们就可以认为机器具有智慧,能够思考。这就是非常经典的图灵测试(Turing Test),如图一所示。在这个测试中,就隐含着电脑可以用人类的语言与人类沟通,也就是聊天机器人概念的滥觞。

图二
图二:聊天机器人对话片段
图三
图三:回复规则(范例)

二、早期的聊天机器人

  目前已知最早的聊天机器人程式为ELIZA,是1966年麻省理工学院的维森鲍姆(Joseph Weizenbaum)所开发的。他主要是利用使用者输入电脑的话语做关键词比对,并且回复规则是由人工所编写的,让机器可以模仿人类的交谈。图二为模仿ELIZA聊天机器人的对话片段,首先机器人表达欢迎之辞,使用者回答说:「我不开心。」机器人比对到关键词「不」,再根据回复规则(图三),机器人就回复说「为何不开心?」使用者再回答说:「和同学吵架了。」此时机器人发现比对不到关键词,根据回复规则,有好几个可能的回复选项,机器人就随机选取了「这样喔!我知道!」来回复,以增加对话的活泼性。使用者接着回答说:「心情很恶劣。」假设此时机器人又比对不到关键词,它又随机选取出「可否多告诉我一些呢?」来做为回复。使用者又回答说:「我最好的朋友骂我。」这时候,机器人比对到「朋友」这个关键词,根据回复规则,它选取了「你认识他多久了呢?」来回复。如此不断地反复比对关键词与根据所制订的回复规则选择适当的回复,就自然形成一个与聊天机器人的对话。

  使用者在与ELIZA聊天时,好像面对一个心理谘商师,开始向机器人倾诉自己内心深处的想法,因此在心理治疗上有很好的风评。之后,1972年精神病学家柯尔比(Kenneth Colby)在史丹佛大学,编写一个比ELIZA更严谨、更先进的对话策略,模拟偏执型精神分裂症的聊天机器人PARRY。1988年,程式设计师卡本特(Rollo Carpenter)创造一个聊天机器人Jabberwacky,其目标是以有趣且幽默的方式模拟自然的人际聊天。比较特殊的地方是它会储存与所有使用者的对话纪录,并且在对话过程中利用上下文与过去的对话纪录比对,以找出最合适的回复内容。

图四
图四:现代聊天机器人系统

三、现代聊天机器人系统

  一个现代完整的聊天机器人系统,一般会包含语音辨识、自然语言理解、对话管理、自然语言生成,以及语音合成等五个功能模组,如图四所示。其中,

  • 语音辨识:将使用者所说的语音转成文字;
  • 自然语言理解:将文字转成机器可以理解的表示;
  • 对话管理:根据目前对话的状态,判断聊天机器人应该采取什么样的动作,它可能会利用Web网站、社群网站、搜寻引擎、维基百科,以及知识库来搜寻回复答案;
  • 自然语言生成:将系统的回复转变成文字;
  • 语音合成:再将文字转变成语音,输出给使用者。

  若以纯文字形式对话,则语音辨识和语音合成两个模组就可省略。

四、聊天机器人的应用

  若从应用的场景来看,可将聊天机器人分为线上客服、个人助理、智慧问答、教育与娱乐等五大类。

  • 线上客服:一般客服有80%的问题是大同小异,我们可以先归纳这些问题,并提供适切的解答,线上客服聊天机器人通常以网站或手机为载体,可以自动回复使用者所提出的问题,以降低营运成本、提升服务品质。
  • 个人助理:苹果手机的Siri就是一个大家所熟知的个人助理,透过语音或文字与使用者互动,协助个人事务的查询与代办,例如查询天气、收发简讯、地图定位及路线推荐、闹钟及日程提醒、订餐、订票、播放音乐等服务。
  • 智慧问答:IBM公司的Watson超级电脑即为一个典型的智慧问答系统,号称最强大脑。使用者以自然语言形式提出问题,它整合了自然语言处理、资讯检索、知识表示、自动推理、机器学习等多种技术,可以在3秒内找出问题的答案。
  • 教育:根据教育内容的不同,可以协助使用者学习某种语言或某项专业技能的聊天机器人,以及辅助学龄儿童学习的儿童教育机器人或智慧玩具等。
  • 娱乐:可以和使用者不限主题的闲聊,进而达到陪伴与慰藉的功能。例如微软的小冰机器人,除了闲聊之外,还可以作诗、作词、作曲、唱歌、乃至主持节目、当新闻主播等多才多艺。

  聊天机器人若基于功能来区分,又可以分为问答系统、任务导向型对话系统、闲聊系统、主动推荐系统等四类。表一归纳这四类功能的聊天机器人特性。

 
表一
表一:基于功能分类的聊天机器人
   资料来源:王昊奋等编著,《中文自然语言处理实战》,博硕文化,2019

结论

  现今的人工智慧以多种样貌出现在我们身边,提供我们更适切的服务。在这资讯化日益普遍的社会中,是否也有可能利用现代先进科技来弘扬佛法。例如设计出一个亲切有趣的聊天机器人,提供正确的佛法知见谘询,方便让更多人有机会、有因缘接触到正知正见的佛法,进而引导他们亲近善知识、亲近正法道场,听经闻法,在正法中修行、学习,最后成就道业。

参考文献:
  • 陈锺诚的网站,自己动手设计交谈聊天机器人(ELIZA中文版),http://ccckmit.wikidot.com/code:eliza。
  • 王昊奋等编著,《中文自然语言处理实战》,新北市:博硕文化,2019。



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