Falando com a máquina: Desenvolvimento de assistentes pessoais virtuais

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Os passos para construir um robô capaz de realizar tarefas solicitadas através de linguagem natural

Assistentes virtuais vem despertando crescente atenção desde a popularização de ferramentas como o Siri, da Apple. O fato é que este tipo de aplicação é potencialmente útil para o mercado em geral. Nesta palestra mostraremos os passos para construir um robô capaz de realizar tarefas solicitadas através de linguagem natural, desde a transcrição da voz em texto, até a análise semântica das sentenças.

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Falando com a máquina: Desenvolvimento de assistentes pessoais virtuais

  1. 1. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Falando com a Máquina Desenvolvimento de Assistentes Pessoais Virtuais Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Demo: http://cpbr8.cogroo.org
  2. 2. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz ● Demonstração ○ Dados ○ Exemplos ○ Limitações ● Assistentes Pessoais ● IA ● Componentes ○ Interface HM ○ Interpretação ○ Memória, Inferência e Máquina de estados ○ Ontologia e SPARQL Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 2 Agenda
  3. 3. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Marvin -- "O Guia do Mochileiro das Galáxias", de Douglas Adams, 1978 Andróide de bordo, carrega consigo uma personalidade semelhante à de um maníaco-depressivo com tendências suicidas HAL 9000 -- “2001: Uma Odisseia no Espaço”, de Stanley Kubrick, 1968 Reconhecimento de voz com interpretação de linguagem natural, conversa fluente, planejamento de dialogo Hall da Fama Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 3
  4. 4. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Jibo -- Robo social para a família Conversação, reconhecimento facial, fotos, mensageiro e até encomendar comida. Siri -- Assistente pessoal do iOS Apple Conversação básica, informações sobre lembretes, meteorologia, ações, mensagens, e-mail calendário, contatos, notas, música, relógios, navegador web e mapas. O que temos por aí Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 4
  5. 5. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 5 Inteligência Artificial Busca simular a inteligência humana* no software -- Abordagens Primórdios da computação: Se tentava programar a inteligência O que fazemos hoje: Simulamos a inteligência
  6. 6. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 6
  7. 7. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 7 ELIZA Um dos primeiros chatbots, escrito por Joseph Weizenbaum, em 1966. Primeiro a "enganar" algumas pessoas, que não acreditaram estar falando com uma máquina (Teste de Turing).
  8. 8. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Componentes ● Interface Homem Máquina humanizada ● Processamento prévio (Análise Sintática) ● Semantic Parsing ● Memória ● Inferência ● Máquina de estados Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 8
  9. 9. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Speech to Text e Text to Speech Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 9 Ondas Sonoras Fonemas Palavras Speech to Text Contexto TextoText to Speech Interface Homem Máquina "humanizada"
  10. 10. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Speech to Text e Text to Speech Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 10 http://www.laps.ufpa.br/ http://www.nuance.com/dragon
  11. 11. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 11 Análise Morfossintática http://cogroo.org Texto em linguagem natural Parser
  12. 12. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Análise Semântica Definição: passar de uma linguagem para outra na qual estamos confortáveis Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 12 Linguagem Natural Representação Computacionalmente tratável
  13. 13. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Análise Semântica Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 13 Some quatro mais cinco e divida por dois
  14. 14. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Análise Semântica Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 14 X=(4+5)/2
  15. 15. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Abordagens ● Problema a ser resolvido? ● Qual o objetivo do seu assistente? ● Abordagens Estatísticas ● Abordagens Linguísticas Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 15
  16. 16. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Estatística ● Aprendizado Computacional ● Classificadores ● Aprendizagem por supervisão ● Córpus ● Características (n-gramas) Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 16
  17. 17. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Estatística Ex: córpus utilizado no treinamento de um assistente virtual VERIFICAR_EMAIL & O professor João me enviou um e-mail hoje? VERIFICAR_EMAIL & Chegou o e-mail da Campus Party? VERIFICAR_TEMPO & Vai chover hoje em SP? VERIFICAR_TEMPO & qual vai ser a máxima de amanhã? VER_TRANSPORTE & O circular 8015 vai demorar hoje? VER_TRANSPORTE & Quanto tempo tenho que esperar pelo circular 5690? Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 17
  18. 18. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Estatística Ex: córpus utilizado no treinamento de um assistente virtual VERIFICAR_EMAIL & O professor João me enviou um e-mail hoje? VERIFICAR_EMAIL & Chegou o e-mail da Campus Party? VERIFICAR_TEMPO & Vai chover hoje em SP? VERIFICAR_TEMPO & qual vai ser a máxima de amanhã? VER_TRANSPORTE & O circular 8015 vai demorar hoje? VER_TRANSPORTE & Quanto tempo tenho que esperar pelo circular 5690? Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 18
  19. 19. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Estatística Ex: córpus utilizado no treinamento de um assistente virtual VERIFICAR_EMAIL & O professor João me enviou um e-mail hoje? VERIFICAR_EMAIL & Chegou o e-mail da Campus Party? VERIFICAR_TEMPO & Vai chover hoje em SP? VERIFICAR_TEMPO & qual vai ser a máxima de amanhã? VER_TRANSPORTE & O circular 8015 vai demorar hoje? VER_TRANSPORTE & Quanto tempo tenho que esperar pelo circular 5690? Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 19
  20. 20. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Estatística Ex: córpus utilizado no treinamento de um assistente virtual VERIFICAR_EMAIL & O professor João me enviou um e-mail hoje? VERIFICAR_EMAIL & Chegou o e-mail da Campus Party? VERIFICAR_TEMPO & Vai chover hoje em SP? VERIFICAR_TEMPO & qual vai ser a máxima de amanhã? VER_TRANSPORTE & O circular 8015 vai demorar hoje? VER_TRANSPORTE & Quanto tempo tenho que esperar pelo circular 5690? Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 20
  21. 21. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz O que se quer aprender? 1 - quais são as cores da bandeira da Indonésia? 2 - O que representa o vermelho da antiga bandeira da China? 3 - quem foi o ex-diretor da Petrobrás? Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 21
  22. 22. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz O que se quer aprender? 1 - quais são as cores da bandeira da Indonésia? 2 - O que representava o vermelho da antiga bandeira da China? 3 - quem foi o ex-diretor da Petrobrás? Assunto: 1 e 2 (termos semelhantes) Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 22
  23. 23. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz O que se quer aprender? 1 - quais são as cores da bandeira da Indonésia? 2 - O que representava o vermelho da antiga bandeira da China? 3 - quem foi o ex-diretor da Petrobrás? Estrutura : 1 e 3 (factóides) Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 23
  24. 24. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz O que se quer aprender? 1 - quais são as cores da bandeira da Indonésia? 2 - O que representava o vermelho da antiga bandeira da China? 3 - quem foi o ex-diretor da Petrobrás? Tempo verbal: 2 e 3 (passado) Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 24
  25. 25. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Classificadores - Multinomial Naive Bayes - http://blog.datumbox.com/developing-a-naive-bayes-text-classifier-in-java/ - SVM - http://scikit-learn.org/stable/ - Weka - http://www.cs.waikato.ac.nz/ml/weka/ Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 25
  26. 26. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Lógica Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 26
  27. 27. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Lógica: Uso de gramáticas Exemplo de uma CFG: Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 27 S -> E1 T1 T1 -> SP IND SP -> DAT Prep DAT -> Sub IND -> Prop E1 -> Pron (qual) Qual o e-mail do Fabiano Semântica E1 -> SELECT ?X T1 -> { IND DAT ?X}
  28. 28. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Lógica: Uso de gramáticas Exemplo de uma CFG: Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 28 S -> E1 T1 T1 -> SP IND SP -> DAT Prep DAT -> Sub IND -> Prop E1 -> Pron (qual) Qual o e-mail do Fabiano IND
  29. 29. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Lógica: Uso de gramáticas Exemplo de uma CFG: Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 29 S -> E1 T1 T1 -> SP IND SP -> DAT Prep DAT -> Sub IND -> Prop E1 -> Pron (qual) Qual o e-mail do Fabiano INDDAT
  30. 30. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Lógica: Uso de gramáticas Exemplo de uma CFG: Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 30 S -> E1 T1 T1 -> SP IND SP -> DAT Prep DAT -> Sub IND -> Prop E1 -> Pron (qual) Qual o e-mail do Fabiano INDDAT Prep
  31. 31. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Lógica: Uso de gramáticas Exemplo de uma CFG: Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 31 S -> E1 T1 T1 -> SP IND SP -> DAT Prep DAT -> Sub IND -> Prop E1 -> Pron (qual) Qual o e-mail do Fabiano INDDAT PrepE1
  32. 32. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Lógica: Uso de gramáticas Exemplo de uma CFG: Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 32 S -> E1 T1 T1 -> SP IND SP -> DAT Prep DAT -> Sub IND -> Prop E1 -> Pron (qual) Qual o e-mail do Fabiano INDDAT PrepE1 SP
  33. 33. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Lógica: Uso de gramáticas Exemplo de uma CFG: Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 33 S -> E1 T1 T1 -> SP IND SP -> DAT Prep DAT -> Sub IND -> Prop E1 -> Pron (qual) Qual o e-mail do Fabiano INDDAT PrepE1 SP T1
  34. 34. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Lógica: Uso de gramáticas Exemplo de uma CFG: Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 34 S -> E1 T1 T1 -> SP IND SP -> DAT Prep DAT -> Sub IND -> Prop E1 -> Pron (qual) Qual o e-mail do Fabiano INDDAT PrepE1 SP T1 S
  35. 35. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Lógica: Uso de gramáticas Exemplo de uma CFG: Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 35 S -> E1 T1 T1 -> SP IND SP -> DAT Prep DAT -> Sub IND -> Prop E1 -> Pron (qual) Qual o e-mail do Fabiano Semântica E1 -> SELECT ?X T1 -> { IND DAT ?X} S -> SELECT ?X { Fabiano e-mail ?X}
  36. 36. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Outros componentes ● Memória ○ Quais voos partem de São Paulo Hoje? ○ Quais são a partir das 13 horas? ● Inferência ○ Quais são as cidades do Brasil? ○ Quantos dentes tem uma galinha? ● Máquina de estados ○ Gerenciador dos componentes Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 36
  37. 37. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 37 Demonstração Ferramenta que consulta a grade e palestras do CPBR8 Quais das palestras são relacionadas a games? Qual é a próxima palestra sobre desenvolvimento? Qual local vai acontecer a palestra do William?
  38. 38. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 38 Dados
  39. 39. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 39 Dados http://opennlp.apache.org
  40. 40. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz 40 Dados Dados OWLAPI Ontologia Prontos para fazer consultas!
  41. 41. Demo: http://cpbr8.cogroo.org Palestrantes: William Colen / Fabiano Luz Falando com a Máquina Desenvolvimento de Assistentes Pessoais VirtuaisMuito Obrigado! Demo: http://cpbr8.cogroo.org

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