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JustLingo

JustLingo

Natürlichsprachliches Dialogsystem für Tabellenkalkulation

Kurzbeschreibung

Mit dem Ziel, den Zugang zu einer komplexen Domäne durch ein Dialogsystem zu ermöglichen, wurde die Software JustLingo entwickelt. JustLingo ist ein Softwaresystem, welches eine Erweiterung (Add-In) für Microsoft® Excel® darstellt und das Arbeiten im Hinblick auf mathematische Berechnungen erleichtern soll. Excel® stellt für mathematische Operationen eine Formelsprache bereit, die vom Benutzer verwendet werden kann, um innerhalb einer Tabellenkalkulation Berechnungen durchzuführen. JustLingo ermöglicht es dem Benutzer nun, Rechenoperationen durch natürliche englische Sprache zu beschreiben anstatt die umfangreiche und komplexe Formelsprache formulieren zu müssen.

Natürlichsprachliche Dialogsysteme sind bereits seit vielen Jahren Gegenstand der Forschung, schließlich hat es einen großen Reiz, mit dem Computer auf die gleiche Weise kommunizieren zu können, wie mit anderen Menschen. Entscheidend für die Qualität eines solchen Softwaresystems ist es, sowohl dessen Verständnis als auch sein Verhalten möglichst menschenähnlich zu gestalten. Häufig kann jedoch festgestellt werden, dass die Art der Kommunikation mit Dialogsystemen sehr stark vom Thema des Dialogs abhängt und die sprachlichen Möglichkeiten, die durch das System verstanden werden, eingeschränkt sind. Oft ist die Kommunikation ganz und gar nicht natürlich. Ein Benutzer muss sich nicht nur Gedanken darüber machen, was er dem System mitteilen möchte, sondern auch, wie es formuliert werden muss, damit das System es versteht. Jason D. Williams beschrieb, wie vom Benutzer ein bestimmtes Schema erwartet wird, an welches er sich erst gewöhnen muss, sodass es häufig nicht ermöglicht wird Wünsche frei zu formulieren.

Bild JustLingo

Viele Dialogsysteme, die derzeit tatsächlich zum Einsatz kommen, schränken die Sprachdomäne stark ein und konzentrieren sich auf ein ganz spezielles Einsatzgebiet, wofür meist wenige Informationen benötigt werden bzw. es klar abgegrenzt ist, welche Informationen vom Anwender erwartet werden. Die Aufgabe des Dialogsystems besteht dabei im Wesentlichen darin, den Nutzer dazu zu bewegen, die benötigten Informationen zu liefern und, falls nötig, auf Korrekturen des Benutzers zu reagieren. In manchen Fällen scheint es, als würde dieser Prozess durch ein natürlichsprachiges Dialogsystem zusätzlich verkompliziert, und beispielsweise das Eintragen der Informationen in ein Formular deutlicher naheliegender und schneller wäre. So handelt es sich beim Finden einer Produktkategorie im Onlineshop oder bei der Flugreservierung um eher einfache Anwendungsfälle, in denen sich ein Großteil der Nutzer auch ohne Hilfe in Form eines Dialogsystems zurechtfinden könnte.

Abbildung 1 zeigt wie JustLingo eine Benutzereingabe verarbeitet und in eine mathematische Formel der Excel®-Formelsprache umgewandelt werden, die unmittelbar im gerade geöffneten Dokument verwendet werden kann. Zunächst nimmt die Software die Eingabe des Benutzers in Textform entgegen (1) und leitet Sie zur Verarbeitung an eine vierstufige Verarbeitungskette weiter (2). Um die Eingabe für die folgenden Schritte vorzubereiten, werden zunächst im Vorverarbeitungsschritt (3) überflüssige Leer- und Satzzeichen entfernt und die Eingabe in einzelne Worte aufgeteilt. Anschließend werden diese Worte analysiert (4), Schlüsselwörter und deren Bedeutungen identifiziert, Synonyme in eine einheitliche Formulierung übersetzt sowie der Kontext entsprechend vereinheitlicht. Das Analyseergebnis wird an den Interpretationsschritt (5) weitergegeben, wo der Zusammenhang zwischen einzelnen Schlüsselwörtern hergestellt wird und diese entsprechend in einer Datenstruktur repräsentiert werden. Schließlich wird diese Datenstruktur gemäß des interpretierten Zusammenhangs in eine Formulierung in Excel®-Formelsprache übersetzt. Diese wird im Anschluss auf die Werte angewendet, die sich im gerade geöffneten Dokument befinden (8 + 9), sodass dem Benutzer schließlich sowohl die Formel als auch das vorläufig Ergebnis angezeigt werden kann (10). Der Benutzer hat optional die Möglichkeit, in seiner Eingabe direkt eine Zelle anzugeben, in welche die Formel geschrieben werden soll. Nach erneuter Bestätigung kümmert sich JustLingo in diesem Fall darum, dass die Formel in das Dokument eingefügt wird (11).

Bild JustLingo

Der Funktionsumfang von JustLingo erlaubt es, eine Vielzahl der häufig verwendeten Excel-Formeln zu verwenden sowie diese durch eine Reihe unterschiedlicher Synonyme zu beschreiben. Außerdem können Zellen, Spalten und Zeilen auf unterschiedliche Art und Weise beschrieben und mit Namen versehen werden.

 

Software
Titel Kurzbeschreibung

.NET-Framework



Teil des Forschungsgebiets
Titel


Projektbeteiligte
Titel Vorname Nachname

Veröffentlichungen


2017
Natural Language User Interface For Software Engineering Tasks.
Wachtel, A.; Klamroth, J.; Tichy, W. F.
2017. ACHI 2017 : The Tenth International Conference on Advances in Computer-Human Interactions, Nice, France, 19 - 23 March 2017, 34-39, IARIA, Wilmington (NC)
2016
Context detection in spreadsheets based on automatically inferred table schema (Best Paper Award).
Wachtel, A.; Franzen, M. T.; Tichy, W. F.
2016. World Academy of Science, Engineering and Technology, 10 (10), 1809-1816
A Natural Language Dialog System Based on Active Ontologies.
Wachtel, A.; Klamroth, J.; Tichy, W. F.
2016. ACHI 2016 : The Ninth International Conference on Advances in Computer-Human Interactions, Venice, Italy, 24-28 April 2016. Ed. : A. L. Culén, 417-422, IARIA, Wilmington (NC)
2015
Initial implementation of natural language turn-based dialog system.
Wachtel, A.; Weigelt, S.; Tichy, W. F.
2015. Procedia computer science, 84, 47-54. doi:10.1016/j.procs.2016.04.065
Prototyp einer natürlichsprachlichen Schnittstelle für Tabellenkalkulation.
Wachtel, A.; Weigelt, S.; Voigt, P.; Tichy, W. F.
2015. Multikonferenz Software Engineering & Management 2015 : 1Multikonferenz der GI-Fachbereiche Softwaretechnik (SWT) und Wirtschaftsinformatik (WI), FA WI-MAW, 17. März - 20. März 2015 in Dresden, Germany. Hrsg.: U. Aßmann, 1617-5468, Gesellschaft für Informatik (GI), Bonn
Studien-/ Bachelor- und Diplom-/ Masterarbeiten
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