DE69131367T2

DE69131367T2 - Interaktives Datenverarbeitungssystem, das die natürliche Sprache benützt

Info

Publication number: DE69131367T2
Application number: DE69131367T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Matsuoka; Aruna Rohra
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-04-26
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2011-04-26
Also published as: DE69131367D1; EP0454453A3; JPH0410047A; EP0454453A2; EP0454453B1; US5627940A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Informationsverarbeitungssystem, das dem Benutzer die Eingabe von Daten und Anweisungen für verschiedene Verarbeitungsarten ohne Verwendung komplizierter Befehle ermöglicht.

2. Beschreibung des relevanten Standes der Technik

Bisher mußten in ein Informationsverarbeitungssystem wie einen Computer oder dergleichen Anweisungen zur Ausführung eines vom Benutzer gewünschten Programms zuvor definierte Befehle wie "run", "compile" und dergleichen sein, oder mußten die Form eines in einer Computersprache wie Basic, Fortran oder dergleichen beschriebenen Programmanweisungssatzes haben.
Seit kurzem werden Verfahren studiert, in denen Befehle unter Verwendung natürlicher Sprache in eine Schnittstelle eines Informationsverarbeitungssystems eingegeben weiten, indem eine Verarbeitungseinheit ausgebildet wird, die in der Lage ist, die natürliche Sprache zu verstehen.
Wenn jedoch Programmanweisungen wie Befehle in dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Informationsverarbeitungssystem verwendet werden, ist ein hoher Programmierwissensstandard des Benutzers erforderlich. Selbst wenn nur vordefinierte Befehle verwendet werden, ist es erforderlich, die Befehle zu verstehen und zu speichern.
Wenn Befehle andererseits unter Verwendung natürlicher Sprache eingegeben werden, und ein Gerät zum Verstehen der natürlichen Sprache eingerichtet ist, muß der Benutzer keine Computersprache lernen, da er die allgemein verwendete Sprache verwenden kann. Allerdings ist es vom technischen Standpunkt aus (insbesondere dann, wenn der Verwendungsgegenstand allgemein ist) ziemlich schwierig, eine Schnittstelle auszubilden, die die Eingabe von Befehlen mittels natürlicher Sprache ermöglicht.
In der US-A-4 689 737 ist ein Computersystem mit Texteingabe- und Anzeigeeinrichtungen beschrieben. Eine Systemverwaltungseinrichtung empfängt Text von der Eingabeeinrichtung und veranlaßt die Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des Texts auf einem ersten oder aurikulären Anzeigeniveau. Der von einem Benutzer eingegebene Text wird mit einer Synonym-Liste verglichen. Ein Fehler beim Übereinstimmungsvergleich mit einem Synonym- Textsegment resultiert in der Erzeugung einer Fehlernachricht. Wird allerdings eine Übereinstimmung gefunden, wird auf eine zugehörige Aufgabenliste zur Erzeugung eines Vektors bezug genommen, der diesem Synonym-Textsegment entspricht, um der Steuerung des Systems den vorübergehenden Übergang zu dem bestimmten Aufgabenelement bzw. Prozesselement zu erlauben, auf das der Vektor zeigt.
Die Druckschrift von J. Sprowl et al. mit dem Titel "An Expert System for Drafting Legal Documents", veröffentlicht in AFIPS Conference Proceedings, 1984, National Computer Conference, offenbart ein Expertensystem, das beim Auffinden einer Variablen in Klammern in einem Dokument den Variablennamen in eine Frage zum Fragen eines Benutzers umwandelt. Eine vom Benutzer zugeführte Antwort wird anstelle des Variablennamens in das Dokument eingetragen. Wurde eine Variable nicht definiert, überprüft das System, ob eine Prozedur zum Ermöglichen einer Berechnung der Variablen vorhanden ist. Wenn nicht, stellt das System eine weitere Frage, die von dem Dokumententwickler als Ersatz definiert ist, oder, wenn keine derartige Frage vorhanden ist, stellt es eine Vorgabefrage, indem eine Frage aus dem Variablennamen gebildet wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Informationsverarbeitungssystem gemäß Patentanspruch 1 ausgebildet. Erfindungsgemäß ist auch ein Informationsverarbeitungsverfahren nach Patentanspruch 3 ausgestaltet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ein Informationsverarbeitungssystem bereit, das eine Verarbeitung auf bestimmten Gebieten durch die Eingabe von Befehlen unter Verwendung natürlicher Sprache durchführen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ein Informationsverarbeitungssystem bereit, das Befehle gemäß einer interaktiven Verarbeitung unter Verwendung natürlicher Sprache eingeben kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt ein Informationsverarbeitungssystem bereit, das verschiedene Arten von un ter Verwendung natürlicher Sprache eingegebenen Befehlen ohne große Fertigkeit beim Verstehen der natürlichen Sprache verarbeiten kann.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Informationsverarbeitungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zur Erzeugung eines Briefes,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm für eine Datenüberprüfung und
Fig. 4 einen Dialog zwischen einem Benutzer und einem System.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Informationsverarbeitungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Eingabeeinrichtung 1 (IN) eine Tastatur, eine Maus und dergleichen und wird zur Eingabe von Informationen/Befehlen vom Benutzer verwendet.
Ein Nur-Lese-Speicher 2 (ROM) speichert verschiedene Arten von Verarbeitungsprozeduren einschließlich der in den Ablaufdiagrammen in den Fig. 2 und 3 (die nachstehend beschrieben werden) gezeigten Verarbeitungsprozeduren, feste Daten und dergleichen. Ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff 3 (RAM) beinhaltet als Arbeitsspeicher verwendete Bereiche.
Eine Datenbank 4 (DB) speichert Klassen, Attribute, Bedeutungen, Bezugsinformationen und dergleichen verschiedener Informationsarten und kann ihren Inhalt aktualisieren. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist auch ein Dialogmodell zwischen einem Benutzer und einem System (das nachstehend beschrieben wird) gemäß der Erfindung in der Datenbank gespeichert.
Beispielsweise liest eine Zentralverarbeitungseinheit 6 (CPU) Daten von dem ROM, RAM, der DB und dergleichen, bestimmt Daten und steuert die jeweiligen Einrichtungen.
Eine Ausgabeeinrichtung 5 (OUT), die eine Anzeigeeinrichtung, einen Drucker und dergleichen umfaßt, bietet dem Benutzer Fragen an, und gibt Verarbeitungsergebnisse aus.
Nachstehend wird der Verarbeitungsvorgang des Informationsverarbeitungssystems der Erfindung unter Verwendung eines Systems zur Ausbildung eines Briefes gemäß Informationen von dem Benutzer beschrieben. Bei diesem System werden auf die Eigenschaft und den Inhalt des zu schreibenden Briefes bezogene Informationen von dem Benutzer erhalten, und der Brief wird entsprechend diesen Informationen erzeugt.
Bei dem vorstehend angeführten System wird die Erfindung in der Form des Erhalts verschiedener Arten von bei der Ausbildung des Briefes zu verwendenden Informationen (wie den Empfänger, den Sender, den Gegenstand des Briefs und dergleichen) von dem Benutzer als Antwort auf einzelne Fragen für jede Information entsprechend einem Modell von Fragen von einem System und Antworten von einem Benutzer zur Erzeugung eines Briefes angewendet. Dabei ist es möglich, Erwiderungen des Benutzers in der Form kurzer Antworten zu erhalten, und die Eingabe von Sätzen natürlicher Sprache (beispielsweise übliche lange englische Sätze) durch den Benutzer zu vermeiden. Demnach muß das System die natürliche Sprache zum Extrahieren der nützlichen Informationen aus den Sätzen nicht wirklich verstehen.
Nachstehend wird eine bestimmte Verarbeitung unter Bezugnahme auf die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ablaufdiagramme beschrieben, die einen in Fig. 4 gezeigten Dialog zwischen einem Benutzer und einem System darstellen.
Zuerst wird gemäß Fig. 4 die Verarbeitung zur Ausbildung eines Briefes gemäß "letter" in Punkt 1 gestartet. Dann wird in Punkt 2 eine Nachricht "Hello! Can I write/help you to write any letter?" angezeigt und nach dem Absender des auszubildenden Briefes durch die Anzeige einer Nachricht "May I know, who the letter shall be from?" gefragt. Im allgemeinen ist der Benutzer der Absender, allerdings stimmt der Absender nicht immer mit dem Benutzer überein, da beispielsweise eine Sekretärin anstelle ihres Arbeitgebers einen Brief schreiben kann (die vorstehend beschriebenen Punkte gehören zu Schritt S1). Dann wird in Punkt 3 "Aruna", das als Variable "reply_name" eingegeben wird, in eine Variable "sender_name" als Antwort auf die Frage eingesetzt (Schritte S2 bis S3). Das System führt dann ein Unterprogramm "data_chk" aus (Schritt S4). Der Ablauf von "data_chk" ist in Fig. 3 gezeigt. Es wird angenommen, daß die folgenden Einträge in Schritt S101 aufgefunden werden.
Name Arung
Nachname Rohra
Zugehörigkeit Canon Inc.
Arbeitsgebiet nl-Processing
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Da im vorliegenden Fall "Arung", was replyname darstellt, in der Datenbank als Name vorhanden ist, stimmen die für die Variablen erforderlichen Eigenschaften miteinander überein. In den vorstehend angeführten Einträgen bezeichnet "nl- Processing" "natürliche Sprachverarbeitung". Die vorstehend beschriebenen Informationen sind in einem Arbeitsspeicher gespeichert (Schritt S103). In Punkt 4 wird der Empfänger des Briefes durch Stellen folgender Frage "Whom shall the letter be addressed to?" zusammen mit der Nachricht "Thank you" erhalten (Schritt S5). Eine Nachricht "Schank" in Punkt 5, was die Antwort auf die Frage darstellt, ist als "reply_name" vorgesehen, wird in "receiver_name" eingesetzt, und "data_chk" wird wiederum ausgeführt (Schritt S8). Da der Wert "Schank" von "reply_name" in der Datenbank in Schritt S101 nicht gefunden wird, wird eine Nachricht "Sorry, I don't know that person" in Punkt 6 angezeigt, und eine Frage "Is that his surname?" entsprechend dem Wissen der Datenbank gestellt, daß eine Person in einem Brief oft mit dem Nachnamen angesprochen wird. Da eine Antwort "Yes" auf die Frage in Punkt 7 erhalten wird, wird in Punkt 8 eine Frage "what's his name?" gestellt, und in Punkt 9 wird eine Antwort "Roger" erhalten. Beruhend auf dem Wissen über Vornamen schließt das System, daß Roger männlich ist, und somit durch das Wort "he" in dem Brief dargestellt werden kann. Dementsprechend wird eine Nachricht "I see" angezeigt. Ist ein eingegebener Vorname ein unbekannter Vorname, und kann das System das Geschlecht der Person nicht bestimmen, fragt das System den Benutzer nach dem Geschlecht der Person und fügt die erhaltenen Informationen der Datenbank als Wissen hinzu. In Punkt 10 fordert das System Informationen zur Ausbildung einer Datenbank für Roger entsprechend der Frage "Where does he work? Could you please give me his address as well, so that I dont have to ask you for it later?" an. In Punkt 11 wird eine Adresse "Yale University Dept. of Computer Science Yale, New Haven, Connecticut, USA" eingegeben (die Datenbank kann derart strukturiert sein, daß "New Haven, Connecticut, USA aus "Yale University" erhalten wird. Ist sie ferner derart strukturiert, daß die richtige Adresse erhalten werden kann, kann die Adresse als Adresse des Empfängers verwendet werden). In Punkt 12 wird eine Nachricht "Thank you" angezeigt. Danach nimmt das System zur Eingabe von "work" aus dem Modell zur Erzeugung eines Briefes an, daß der Absender und der Empfänger im allgemeinen ein gemeinsames Interesse haben, wobei in diesem Fall nl- Processing das Arbeitsgebiet ist, das heißt, "work" des Empfängers ist gleich dem des Absenders. Daher stellt das System die Frage "I presume he works on nl processing. OK?". Da die Frage in Punkt 13 mit "Yes" bestätigt wird, werden die Informationen als sein Arbeitsgebiet in der Datenbank und auch in einem Arbeitsspeicher gespeichert (die vorstehend angeführten Punkte gehören zu den Schritten SiO&sub2;, 5104 und 5105).
Danach wird in Punkt 14 nach dem Gegenstand des Briefes durch die Frage "What is the letter to be about?" gefragt. Zu diesem Zeitpunkt werden in "goals_list" der Datenbank gespeicherte Gegenstände durch "It would be easy for me to know, which one of the following - Get information, Visit him, Schedule a meeting, ---" gezeigt, und vom Benutzer wird erwartet, daß er einen der bereitgestellten Gegenstände auswählt. Da die Antwort "Visit him" in Punkt 15 in der "goalslist" vorhanden ist (Schritte S10 bis S11), wird eine Nachricht "OK. I'll try to write the letter now; please wait" in Punkt 16 angezeigt. In Schritt S13 wird die Erzeugung des Briefes entsprechend den eingegebenen Informationen ausgeführt. Ist in Punkt 15 eine Eingabe nicht in der "goals list" vorhanden, wird diese Tatsache angezeigt (Schritt S12) und auf eine weitere Eingabe gewartet.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird erfindungsgemäß ein Eingabeverfahren vereinfacht, da der Benutzer Informationen in der Form kurzer Antworten unter Verwendung herkömmlich verwendeter Sprache selbst dann eingeben kann, wenn er nichts über Befehle weiß.
Auch ist es auf der Systemseite möglich, da eine wirkliche Analyse der natürlichen Sprache nicht erforderlich ist, den Programmumfang zu verringern, der zuvor zur Verarbeitung natürlicher Spracheingabe erforderlich war.

Claims

1. Informationsverarbeitungsgerät mit

einer Eingabeeinrichtung (1), um einem Benutzer die Eingabe von Informationen/Befehlen zu ermöglichen,

einer Datenbasiseinrichtung (4) zur Speicherung von Arten/Attributen, Bedeutungen und bezogenen Informationen für verschiedene Arten von Informationen, die unter Verwendung der Eingabeeinrichtung eingegeben werden können,

einer Abrufeinrichtung zum Abrufen von Informationen aus der Datenbasiseinrichtung, die sich auf unter Verwendung der Eingabeeinrichtung eingegebene Informationen beziehen,

einer Verarbeitungseinrichtung (6) zur Durchführung einer Verarbeitung bei den unter Verwendung der Eingabeeinrichtung eingegebenen Informationen/Befehlen und bei den aus der Datenbasiseinrichtung abgerufenen Informationen,

einer Arbeitsspeichereinrichtung (3) zur Speicherung von durch die Verarbeitungseinrichtung zu verarbeitenden Informationen,

einer Speichereinrichtung (4) zur Speicherung von Fragen, die dem Benutzer zum Erhalten von Informationen in der Form von Antworten von dem Benutzer zugeführt werden,

wobei jede Frage eine jeweilige Art von Informationen als Antwort erfordert und eine kurze Antwort in der Form eines Worts oder einer Phrase gefordert wird, und

einer Ausgabeeinrichtung (5) zur Ausgabe einer Frage aus den in der Speichereinrichtung gespeicherten Fragen zu dem Benutzer, gekennzeichnet durch

eine Prüfeinrichtung zur Prüfung, ob eine durch einen Benutzer eingegebene Antwort auf eine aus der Ausgabeeinrichtung ausgegebene Frage in der Datenbasiseinrichtung registriert ist,

eine erste Steuereinrichtung zur Steuerung der Abrufeinrichtung zum Abrufen von Attributen, Bedeutungen und bezogenen Informationen für die eingegebene Antwort aus der Datenbasiseinrichtung, wenn die eingegebene Antwort in der Datenbasiseinrichtung registriert ist,

eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des abgerufenen Attributes der eingegebenen Antwort mit einem Attribut einer erwarteten Antwort auf die Frage,

eine zweite Steuereinrichtung zur Steuerung der Ausgabeeinrichtung, um dem Benutzer eine weitere Frage zum Erhalten eines Attributes und bezogener Informationen der eingegebenen Antwort als weitere Antwort von dem Benutzer zuzuführen, wenn die eingegebene Antwort in der Datenbasiseinrichtung nicht registriert ist,

eine Registriereinrichtung zum Erzeugen eines neuen Eintrags in der Datenbasiseinrichtung (4) für eine eingegebene Antwort, die nicht in der Datenbasiseinrichtung registriert ist, und zur Registrierung einer derartigen eingegebenen Antwort zusammen mit dem Attribut und den bezogenen Informationen, die als weitere Antwort durch den Benutzer eingegeben sind, in dem neuen Eintrag, und

eine dritte Steuereinrichtung zur Steuerung der Arbeitsspeichereinrichtung (3) zur Speicherung der abgerufenen Attribute, Bedeutungen und bezogenen Informationen der eingegebenen Antwort, wenn das abgerufene Attribut der eingegebenen Antwort mit dem Attribut der erwarteten Antwort beim Ergebnis des Vergleichs durch die Vergleichseinrichtung übereinstimmt.

2. Informationsverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinrichtung zur Ausbildung eines Texts eingerichtet ist, in dem durch die eingegebenen Informationen und die abgerufenen Informationen bereitgestellte Daten enthalten sind.

3. Informationsverarbeitungsverfahren mit den Schritten

Abrufen von Informationen, die sich auf durch einen Benutzer eingegebene Informationen beziehen, aus einer Datenbasiseinrichtung (4), die Arten/Attribute, Bedeutungen und bezogene Daten für verschiedene Arten von Informationen speichert, die in die Datenbasiseinrichtung eingegeben werden können,

Speichern der eingegebenen Informationen/Befehle und der aus der Datenbasiseinrichtung abgerufenen Informationen in einer Arbeitsspeichereinrichtung (3),

Verarbeiten von in der Arbeitsspeichereinrichtung gespeicherten Informationen,

Ausgeben einer Frage von in einer Speichereinrichtung (4) gespeicherten Fragen zum Erhalten von Informationen in der Form von Antworten von dem Benutzer, wobei jede Frage eine jeweilige Art von Informationen als Antwort erfordert und eine kurze Antwort in der Form eines Worts oder einer Phrase gefordert ist,

gekennzeichnet durch die Schritte

Überprüfen, ob eine durch den Benutzer eingegebene Antwort in der Datenbasiseinrichtung registriert ist, Abrufen von Attributen, Bedeutungen und bezogenen Informationen für die eingegebene Antwort aus der Datenbasiseinrichtung, wenn die eingegebene Antwort in der Datenbasiseinrichtung registriert, ist, und Vergleichen des abgerufenen Attributs der eingegebenen Antwort mit einem Attribut einer erwarteten Antwort auf die Frage,

Stellen einer weiteren Frage an den Benutzer zum Erhalten eines Attributs und bezogener Informationen als weitere Antwort von dem Benutzer, wenn die eingegebene Antwort in der Datenbasiseinrichtung nicht registriert ist, Erzeugen eines neuen Eintrags in der Datenbasiseinrichtung für die eingegebene Antwort und Registrieren der eingegebenen Antwort zusammen mit dem Attribut und den bezogenen Informationen, die als weitere Antwort durch den Benutzer eingegeben werden, in dem neuen Eintrag, und

Speichern der abgerufenen Attribute, Bedeutungen und bezogenen Informationen der eingegebenen Antwort in der Arbeitsspeichereinrichtung (3), wenn das abgerufene Attribut der eingegebenen Antwort mit dem Attribut der erwarteten Antwort übereinstimmt.

4. Informationsverarbeitungsverfahren nach Anspruch 3, mit dem Schritt Verarbeiten der eingegebenen Informationen und der abgerufenen Informationen zur Ausbildung eines Texts, in dem durch die eingegebenen Informationen und die abgerufenen Informationen bereitgestellte Daten enthalten sind.