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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77500
Type: | Dissertação |
Title: | Planejamento não-determinístico para o gerenciamento do agente de diálogo plantão coronavírus |
Authors: | Pinho, Bruno da Silva |
Advisor: | Menezes, Maria Viviane de |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Coronavírus;Planejamento automatizado;Algoritmo não determinístico |
Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ: CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO |
Issue Date: | 2024 |
Citation: | PINHO, Bruno da Silva. Planejamento não-determinístico para o gerenciamento do agente de diálogo plantão coronavírus. 2024. 85 f. Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Ceará, Campus de Quixadá, Programa de Pós-Graduação em Computação, Quixadá, 2024. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | Conversação natural é um aspecto fundamental do comportamento inteligente e, por essa razão, os agentes de diálogo têm sido por décadas um importante tópico de pesquisa em Inteligência Artificial (IA). Os chatbots são implementações destes sistemas e foram amplamente adotados, particularmente na recente pandemia de COVID-19. Como exemplo desta ampla adoção, temos o agente de diálogo Plantão Coronavírus que foi utilizado pelo Governo do Estado do Ceará para auxiliar no atendimento a pacientes durante os momentos críticos da pandemia. Em geral, as tarefas executadas por um agente de diálogo consistem em: (i) compreender os elementos da entrada do usuário (ii) a partir destes elementos, selecionar uma ação a ser tomada e; (iii) a partir dessa ação, gerar uma resposta ao usuário. Embora existam métodos bem estabelecidos para a compreensão da linguagem natural, como algoritmos de aprendizado de máquina que utilizam raciocínio estatístico, o gerenciamento do diálogo apresenta desafios para sistemas que adotam esse tipo de raciocínio, uma vez que não garantem a confiabilidade das respostas nem fornecem explicações sobre o processo de raciocínio. Esses requisitos, no entanto, são fundamentais para sistemas críticos, como os da área da saúde. Dessa forma, tem sido explorado nos últimos anos o uso de métodos de raciocínio simbólico bem consolidados na IA para a tarefa de gerenciamento do diálogo, como Planejamento Automatizado que é uma abordagem de raciocínio sobre ações. Em Planejamento, as ações do agente podem ser determinísticas ou terem efeitos incertos, ações não-determinísticas. Este trabalho apresenta um gerenciador de diálogos para o Plantão Coronavírus baseado na abordagem de Planejamento Automatizado com Ações Não-Determinísticas, o que reflete as diversas possibilidades de respostas do usuário. As principais contribuições deste trabalho são: (i) o processo de aquisição do domínio de planejamento com ações não-determinísticas, baseado nos dados de conversas entre pacientes e bot; (ii) a arquitetura do sistema que combina aprendizado de máquina para as tarefas de compreensão da linguagem natural e planejamento automatizado para as tarefas de gerenciamento do diálogo; (iii) a implementação da arquitetura proposta utilizando o Rasa como sistema de conversação e um planejador não-determinístico estado da arte para elaboração automática dos possíveis caminhos de diálogos e (iv) a avaliação conduzida simulando se as soluções obtidas pelo gerenciador poderiam efetivamente conduzir os diálogos que ocorreram no sistema. |
Abstract: | Natural conversation is a fundamental aspect of intelligent behavior, and for this reason, dialogue agents have been an important research topic in Artificial Intelligence (AI) for decades. Chatbots are implementations of these systems and have been widely adopted, particularly during the recent COVID-19 pandemic. As an example, we have Plantão Coronavírus dialogue agent, which was used by the Government of the State of Ceará to assist in patient care during critical moments of the pandemic. In general, the tasks performed by a dialogue agent are: (i) understanding the elements of the user input, (ii) based on these elements, selecting an action to be taken, and (iii) generating a response to the user based on this action. Although there are well-established methods for natural language understanding, based on statistical reasoning, such as machine learning algorithms, dialogue management poses challenges for this kind of reasoning, once they do not guarantee the reliability of responses or provide explanations about the reasoning process. These requirements, however, are very important for critical systems, such as those related to healthcare. Therefore, the use of well-established symbolic reasoning methods in AI has been explored in recent years for dialogue management tasks, such as Automated Planning, which is an approach to reasoning about actions. In Planning, the agent’s actions can be deterministic or have uncertain effects, i.e., non-deterministic actions. This work presents a dialogue manager for Plantão Coronavírus based on the approach of Automated Planning with Non-Deterministic Actions, which models the different possibilities of user responses. The main contributions of this work are: (i) the acquisition of the non-deterministic planning domain, based on dialogues between patients and the bot; (ii) the system architecture that combines machine learning for natural language understanding tasks and automated planning for dialogue management tasks; (iii) the implementation of the proposed architecture using Rasa as a conversational system and a state-of-the-art non-deterministic planner for automatic generation of possible dialogue paths; and (iv) the evaluation conducted by simulating whether the solutions obtained by the manager could effectively conduct the dialogues that occurred in the system. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77500 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/2028071357762491 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | PCOMP - Dissertações defendidas na UFC |
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