Entwicklung eines Dialogsystems zur multimodalen Interaktion zwischen Mensch und Agenten unter besonderer Berücksichtigung der natürlichen Sprache

Die rasante Entwicklung des World Wide Web und des Electronic Commerce in den letzten Jahren zeigt den Trend Informationen, Produkte und Dienstleistungen immer näher an den Kunden zu bringen. Um dies zu gewährleisten, investieren Anbieter von Informationsinhalten in Technologien, die es dem Kunden erlauben, immer einfacher und bequemer auf die angebotenen Informationen und Dienstleistungen zuzugreifen. Eine weitere Vereinfachung des Zugriffs, besonders in den Bereichen Electronic Commerce und Informationsbeschaffung, stellt die Verwendung von Agenten dar. Agenten, und insbesondere Mobile Agenten, sind ein Paradigma, das die Softwareentwicklung dieses Jahrzehnts prägen wird. Ein Agent ist ein System, das in der Lage ist, Aufgaben autonom und zielorientiert zu lösen. Der Benutzer soll komplexe Aufgaben vertrauensvoll an Agenten delegieren können. In Multiagentensystemen arbeiten mehrere Agenten zusammen, um gemeinsam ein möglichst optimales Ergebnis zu erzielen. Möchte ein potentieller Kunde beispielsweise über das Internet Angebote zu einem Produkt einholen, kann er einen Agenten bitten, die Aufgaben der Informationsbeschaffung, Evaluierung nach vorgegeben Kriterien und sogar den Einkauf des Produktes für ihn zu erledigen. Dies erfordert natürlich eine aufgabenspezifische Instruktion des Agenten durch den Benutzer. Hier kommt es auf eine intuitive und effiziente Benutzerschnittstelle zwischen Mensch und Agenten an, damit die Vorteile einer agentenbasierten Lösung gegenüber den herkömmlichen Methoden der Informationsbeschaffung voll zum Tragen kommen. Eine Interaktion des Benutzers mit dem Agenten mittels natürlicher Sprache oder sogar eine multimodale Interaktion ist also notwendig, um die Akzeptanz Mobiler Agenten für die genannten Aufgaben zu erhöhen. Dafür wird eine intuitive Schnittstelle benötigt, über die der Benutzer einem Agenten seine Wünsche aufgabenorientiert mitteilen kann. Das im Rahmen dieser Diplomarbeit entwickelte Dialogsystem erlaubt eine multimodale Interaktion zwischen Agent und Benutzer. Dabei liegt ein besonderer Schwerpunkt auf der Interaktion mittels natürlicher Sprache. Der Benutzer teilt dem Agenten den Inhalt des Auftrages verbal in einem Dialog mit. Das Dialogsystem fasst dann den semantischen Inhalt des Dialoges, nach Vorgabe durch den Agenten, in einer formalen Nachricht zusammen. Die Nachricht ist in einer Agentenkommunikationssprache abgefasst. Agentenkommunikationssprachen werden von Agenten verwendet, um zu miteinander zu kommunizieren und Wissen auszutauschen. Die Anwendung des Dialogsystems für den Entwickler eines Agenten erfolgt transparent. Das heisst, er braucht sich nur noch auf die Planung der Dialoge zu konzentrieren. Das eigentliche Problem der Spracherkennung und des Sprachverstehens ist auf die Ebene der Dialoginhalte abstrahiert. Praktische Anwendungsgebiete der Arbeit liegen vor allem im Bereich des Electronic Commerce und der Informationsbeschaffung (WWW, Herstellerdatenbanken etc.) Besonders in diesen Bereichen fehlt es an intuitiven Delegationssystemen. Zwar gibt es Indizierer und Suchmaschinen für das World Wide Web und das Usenet, doch diese heben sich weder durch intuitive Bedienbarkeit hervor, noch bereiten sie den Kunden die gefundenen Informationen aufgabenorientiert auf. Agenten mit einer multimodalen Benutzerschnittstelle können eben diese Lücke füllen. Die Diplomarbeit gliedert sich in drei Teile. Im ersten Teil der Arbeit werden die theoretischen Grundlagen der von dieser Arbeit tangierten Gebiete der Informatik dargestellt. Im einzelnen werden die Thematiken Agentensysteme, Aufbau und Funktionsweise sprachverstehender Systeme und semantische Protokolle als Möglichkeit des Wissenstransfers behandelt. Der zweite Teil der Arbeit beschreibt den Entwurf des Dialogsystems für Agenten, seine Implementierung und die Integration in ein bestehendes Agentensystem. Die Lösung des gestellten Problems erfolgte mit Methoden, Konzepten und Werkzeugen des Objektorientierten Software Engineerings. Es wurde großer Wert auf einen sauberen Entwurf gelegt, da Erweiterungen des Systems geplant sind. Abschließend gibt der dritte Teil der Arbeit eine Zusammenfassung der in dieser Arbeit gefundenen Lösungen, sowie einen Ausblick auf mögliche Erweiterungen. Das entwickelte Dialogsystem wird voraussichtlich in zwei vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojekten eingesetzt werden. Bei diesen Forschungsvorhaben handelt es sich um zwei der sechs Siegerprojekte des vom BMBF ausgeschriebenen Wettbewerbs "Mensch-Maschine-Interaktion in der Wissensgesellschaft". Weiterhin wird das System auf dem Workshop "Digital Storytelling DISTEL2000" am 15./16. Juni 2000 in Darmstadt vorgestellt und referiert