Handle Complex Dialogues

[…] Im Besonderen bei der Interaktion von Sprachassistenzsystemen mit pflegebedürftigen Menschen machen sich diese sprachlichen Beschränkungen bemerkbar. Deswegen hat sich diese Arbeit als Ziel genommen, die Dialogvariabilität von Assistenzsystemen zu untersuchen und ein Konzept zur Verbesserung zu entwickeln. Dabei wird der Fokus auf Sprachassistenten liegen, welche heute bereits im privaten häuslichen Einsatz im Einsatz sind. Die Erkenntnisse zur Erweiterung der Sprachvielfalt sind dennoch auch auf die Assistenzsysteme in anderen Anwendungskontexten übertragbar und liefern somit gleichermaßen einen Beitrag für die Verbesserung der Dialogvariabilität von Assistenzsystemen im Pflegesektor. Die Forschungsfrage lautet somit: Ob und inwiefern kann ein Ansatz zur Verbesserung der Verarbeitung von komplexen Spracheingaben entwickelt werden, welcher mit möglichst geringen Entwicklungsaufwand zur Erhöhung der Sprachvielfalt im Dialog mit Alexa beiträgt.

Um die Dialogvariabilität zu verbessern soll zunächst analysiert werden, wie die Funktionsweise von Sprachassistenzsystemen, insbesondere hinsichtlich der Sprachverarbeitung, strukturiert ist. Hierbei sollen die konkreten Schritte im Arbeitsablauf untersucht werden, als auch den Aufbau und Entwurf der sprachlichen Benutzungsschnittstelle zwischen Nutzer und System. Desweitern werden konkrete Assistenzsysteme, in diesem Fall Alexa, Siri und Cortana, in ihrer Arbeitsweise betrachtet. Anschließend werden verschiedene, bereits bekannte, Möglichkeiten analysiert, welche eine komplexere Sprachverarbeitung ermöglichen. Hierzu zählen die Hidden Markov Modelle und das Machine Learning, welche gleichermaßen in ihrer Funktionsweise vorgestellt und hinsichtlich ihrer Potenziale sowie Grenzen für die Sprachverarbeitung untersucht werden. Nach der Vorstellung der Grundlagen, sowie des aktuellen Forschungsstandes, soll anschließend geklärt werden, wo die Grenzen bei Spracheingaben im Dialog mit Alexa liegen und inwiefern diese Grenzen als allgemeingültig für Sprachassistenzsysteme anzusehen sind. Basierend auf einer dieser Herausforderungen wird ein möglichst effizientes systematisches Konzept entwickelt, welches zur Verbesserung der Dialogvariabilität im Umgang mit Sprachassistenten beiträgt. Dabei wird sich die Arbeit beispielhaft am Assistenzsystem Alexa orientieren und versuchen ein Prototyp auf Basis des systematischen Konzeptes zu entwickeln. Dieser Prototyp soll abschließend in Rahmen einer Evaluation hinsichtlich der Funktionsfähigkeit und Beantwortung der Forschungsfrage untersucht werden.