Dissertation (Metadata)
Title (original):Modelling of Natural Dialogues in the Context of Speech-based Information and Control Systems
(translated):Modellierung natü̈rlicher Dialoge im Kontext sprachbasierter Informations- und Steuersysteme
 
Author:Markus M. Berg
 
URN:NBN:urn:nbn:de:gbv:8-diss-167394
 
Faculty:Faculty of Engineering
DDC:004 Computer science
 
Date of thesis defense:2014-07-24
 
Referent:Prof. Dr. Bernhard Thalheim
second reviewer(s) :Prof. Dr. Michael F. McTear, Dr Ian O'Neill
 
Description (original):Current spoken dialogue systems are often criticised because they lack natural behaviour. In this thesis, a model to facilitate the development of user-friendly dialogues for information and control systems (e.g. travel-booking or smart room control systems) is created in order to address this problem. This also includes a study about the users' preferences, the classification of utterances according to intention and answer type and the development of a dialogue engine that can process dialogues based on this model. The developed model describes the dialogue flow and the combination of questions, answers and the resulting actions. Features like mixed initiative, open-ended questions, subdialogues and adaptable phrasings of system utterances lead to more natural dialogues and increase the usability of dialogue systems while linguistic datatypes, abstract question descriptions in connection with answer types and language generation methods enormously facilitate the definition of such dialogues for the developer. The separation of dialogue model and dialogue engine makes possible the reuse of base functionalities und prevents the mixing of execution logic and dialogue knowledge. The engine contains dialogue acts to classify user utterances and to prevent ambiguities as well as language understanding modules to identify the user's goal. In addition, it infers the next dialogue step under consideration of the specified dialogue behaviour. By implementing the Natural Dialogue System (NADIA), that runs the XML-based model, the functionality is proven.
 
(translated):Aktuelle Sprachdialogsysteme haben oftmals den Ruf unnatürlich und nutzerunfreundlich zu sein. In dieser Dissertation wird diese Kritik adressiert und ein Modell zur einfacheren Entwicklung von nutzerfreundlichen Dialogen realisiert. Der Fokus liegt hierbei auf Informations- und Steuersystemen (z.B. Reisebuchungs- oder Raumsteuerungssysteme). Das entwickelte Dialogmodell beschreibt den Dialogablauf und somit das Zusammenwirken von Fragen, Antworten sowie den resultierenden Aktionen. Es trägt durch Fähigkeiten wie gemischter Initiative, offenen Fragen, Subdialogen sowie adaptierbaren Formulierungen von Systemäußerungen zu natürlicheren Dialogen bei und erhöht so die Nutzbarkeit von Dialogsystemen. Linguistische Datentypen, abstrakte Fragebeschreibungen in Verbindung mit Antworttypen sowie Sprachgenerierungsverfahren vereinfachen die Definition solcher Dialoge dabei enorm. Die Trennung zwischen Dialogmodell und Dialogengine ermöglicht die Wiederverwendbarkeit von Basisfunktionalitäten und verhindert die Vermischung von Ausführungslogik und Dialogwissen. Die Engine beinhaltet Dialogakte zur Klassifizierung von Nutzeraussagen und zur Vermeidung von Ambiguitäten, Module zum Sprachverstehen und leitet außerdem den nächsten Dialogschritt anhand der Definition des Dialogverhaltens ab. Durch die Implementierung des Natural Dialogue System (NADIA), welches als Dialogengine das XML-basierte Modell ausführt, wird abschließend die Funktionsfähigkeit nachgewiesen.
 
Keywords:spoken dialogue system, natural language processing, dialogue modelling
Sprachdialogsystem, Sprachverarbeitung, Dialogmodellierung
 
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