Алгоритмы и комплекс программ моделирования персонифицированного естественно-языкового взаимодействия оператора с ЭВМ

• Автор: Суранова, Дарья Александровна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск, Барнаул
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Проблема диалогового человеко-машинного взаимодействия

1.1 Человеко-машинные интерфейсы диалогового взаимодействия

1.2 Актуальность проблемы проектирования адаптированных диалоговых интерфейсов на примере биллинговых систем
1.3 Современное состояние проблемы создания человеко-машинных интерфейсов и обзор существующих решений

1.4 Постановка задачи исследования

Выводы к главе

2 Разработка теоретико-множественной модели адаптивного взаимодействия для биллинговой системы

2.1 Существующие методы обеспечения адаптивного взаимодействия

2.2 Области применения систем. Выделение функционально значимых областей применения человеко-машинных интерфейсов на примере биллинговой системы. Проектирование многомодальных интерфейсов
2.3 Особенности использования информационного фона речевых сигналов в модулях синтеза и распознавания
2.4 Расчет параметров речевого сигнала на примере компиляционного метода синтеза
2.5 Варианты испытаний системы диалогового взаимодействия
2.6 Выбор критериев оценки способов адаптации
Выводы к главе
3 Методика и примеры проведения испытаний диалоговой системы взаимодействия
3.1 Состав словаря и структура фраз предметной области
3.2 Настройка системы диалогового взаимодействия
3.3 Приемы адаптации для операторов биллинговой системы
3.4 Алгоритмы анализа фраз естественного языка
3.4.1 Алгоритм поиска синонимов с учетом предметной области на основе позиции слова во фразе
3.4.2 Алгоритм поиска с применением расстояния Левенштейна и учетом попадания в предметную область
3.5 Описание поведения системы для различных сценариев взаимодействия
3.6 Примеры испытаний системы
3.6.1 Сравнение качества распознавания различных модулей для словаря биллинговых систем
3.6.2 Оценка количества и категорий ошибок для выбранного модуля распознавания
3.6.2.1 Распознавание одного слова
3.6.2.2 Распознавание отдельных слов
3.6.2.3 Распознавание команд
3.6.3 Сравнение качества синтеза различных модулей для словаря биллинговых систем
3.6.4 Оценка времени взаимодействия
3.6.5 Оценка изменения количества ошибок после применения алгоритмов поиска синонимов и поиска слова
3.6.5.1 Оценка алгоритма поиска синонимов
3.6.5.2 Оценка алгоритма поиска слова
3.6.6 Оценка скорости синтеза и распознавания речи
3.7 Выводы, сделанные на основе испытаний
Выводы к главе

4. Описание алгоритмов и структуры данных программного комплекса
4.1 Выбор аппаратного, программного, алгоритмического обеспечения для реализации диалоговой системы взаимодействия
4.2 Структура хранения данных диалоговой системы
4.3 Структура хранения данных системы оценки параметров взаимодействияЮО
4.4 Алгоритм разбора и анализа фраз
4.5 Преобразование структуры данных для оптимизации взаимодействия
4.6 Модули распознавания и синтеза речи
4.7 Инструментарий для генерации выходных форм и режимы работы
4.8 Структура комплексов программ
4.8.1 Комплекс диалогового взаимодействия
4.8.2 Комплекс оценки параметров взаимодействия
4.9 Внедрение
Выводы к главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение А. Справка о внедрении в ООО «Биллинговый центр»
Приложение Б. Акт о внедрении в ООО НПФ «АИСТ»
Приложение В. Справка об использовании в учебном процессе (АТУ)
Приложение Г. Акт о внедрении в учебный процесс (ТУСУР)

оптимальное соотношение использования модальностей - графического и речевого взаимодействия. Для реализации речевого способа взаимодействия и адаптации системы к индивидуальным особенностям пользователей можно применять системы синтеза и распознавания речи с информационным фоном. Таким образом, можно управлять параметрами речеобразования, проводя индивидуальную настройку.
2.3 Особенности использования информационного фона речевых сигналов в модулях синтеза и распознавания
Письменная и устная речь являются двумя формами существования языка. При рассмотрении структуры языка можно выделить некоторые уровни описания текста: семантический, синтаксический, фонетический, а так же рассмотреть ограничения, которые для них действуют.
Семантический уровень включает подуровни смыслового понимания высказывания, предложения, слова [38]. Понимание смысла каждого предложения в тексе дает возможность связать их и использовать для понимания общей идеи. На синтаксическом уровне учитываются правила написания слов и расстановки знаков препинания. Текст рассматривается как совокупность правильно расставленных символов (букв, пробелов и знаков препинания) по порядку, подчиненных грамматике данного языка. На этапе фонетики текст приобретает вид последовательного во времени речевого сигнала. Функция изменения речевого сигнала соответствует печатному тексту как отображение множества печатных символов во множество речевых сигналов [37]. Особенностью данного подуровня речи является непрерывность сигнала и возможность наличия шума, т. е. неоднородность характеристик речевого сигнала для одинаковых звуков.
Уровни, описанные выше, дают представление о речи как об объекте, имеющем иерархическую структуру как для письменной, так и для устной ее формы [36, 38]. В случае применения речи в какой-либо предметной области необходимо определить ограничения, обусловленные этой областью. В случае