1 violaine prince, lirmm cnrs modèles de dialogue, application au dialogue homme- machine...

1Violaine PRINCE , LIRMM CNRS

Modèles de dialogue,Application au dialogue Homme-

machine1. Problématique

2. Etude d'un dialogue

exemple

éléments de spécification

3. Les modèles structuralistes

4. L ’automatisation des modèles structuralistes

5. Conclusion


1. ProblématiqueLes enjeux du dialogue homme-machine

• Pourquoi un dialogue homme-machine plutôt qu’une interaction :– par manipulation directe

– par assistance « dirigée »

• La réponse dépend – de la nature et de la complexité de la tâche

– la catégorie d ’utilisateurs que l’on veut servir

– la manière dont on souhaite aborder l’interaction


Quelles sont les tâches répertoriées ?– la recherche d ’information

• ex : recherche d’un ouvrage, d’un renseignement, requête sur une base de données

– la réalisation d’une action • ex : réservation (transports, logements, etc.)

– le diagnostic sur une situation• ex : diagnostic médical, diagnostic de panne

– l’analyse interprétative pour l ’aide à la décision• ex : analyse de flux boursiers

– l’enseignement • ex : les tuteurs intelligents


Première approche de la complexité de la tâche

• Une complexité par le cahier des charges :– recherche d’information

• information fournie : oui ? non ?

• utilisateur satisfait : oui ? non ?

– réalisation d’une action :• action demandée réalisée : oui ? non ?

• si non, autre action réalisée ?

• utilisateur satisfait : oui ? non ?

– diagnostic d’une situation • problèmes sur la nature de la tâche : trace d’un raisonnement ?

• explication d’un raisonnement ? ou présentation du résultat ?


• aide à la décision – dépend complètement du cahier des charges fixé au

concepteur

– peut être vue comme une combinaison des trois premiers types de tâche

• enseignement – le système devrait

• fournir des informations

• être explicatif

• contrôler le niveau de connaissances de l’utilisateur

• contrôler l’acquisition des connaissances par l’utilisateur

• réaliser des actions pédagogiques


Quels sont les utilisateurs visés ?

– le tout public (recherche d’information générale, ou réalisation de certaines actions)

– les apprenants (systèmes d’enseignement)

– les professionnels (diagnostic, aide à la décision, réalisation d ’une action)

• la modélisation de l’utilisateur n’est pas la même en fonction des tâches


Niveau souhaité pour l’interaction

• Intérêt d'une interface en langue– contraindre le langage des utilisateurs

– langage non contraintavoir une couverture linguistique aussi large que possible

– circonscrire le langage-cible pour une application donnée.

• Objectif : dialogue finalisé : orienté vers le traitement d'une tâche.

• Aller au-delà d'un système de question réponse=> prendre en compte le dialogue


2. Etude d'un exemple• Conventions :

– Corpus de dialogue (Luzzati 1989) (V = employé SNCF, C= client)

– Le numéro correspond au tour de parole.

– Chaque tour de parole s ’appelle « Intervention ».

– Un ensemble de tours de parole correspondant à un « thème » donné s ’appelle « Echange ».

– Les échanges peuvent être • principaux : concerner la thématique principale du dialogue• secondaires : concerner un point de détail à éclaircir

– Un échange est clos lorsque le but défini par l ’intervention qui amorce l ’échange est atteint.


Contenu de l ’exemple de dialogue• V1 : SNCF bonjour quel renseignement désirez-vous obtenir ?

• C1 : j’aimerais avoir un renseignement pour un aller pour Paris Lorient, savoir l’heure exacte dans l’après-midi du vendredi vingt sept, douze quatre vingt sept.

• V2 : vers quelle heure désirez-vous partir ?

• C2 : vers cinq heures

• V3 : un corail 1ère et 2ème classe part à la gare de Paris-Montparnasse à 17h03mn arrive à la gare de Lorient à 22h07mn. Ce train comporte un supplément de la gare Montparnasse à la gare de Rennes : ce train vous convient-il?

• C3 : oui . y en aurait-il un autre un peu plus tard ou alors un autre train qui mette moins de temps pour arriver à Lorient.


Exemple (suite)

• V4 : un express 1ère et 2ème classe part de la gare de Paris-Montparnasse à 19h14mn arrive à la gare de Lorient à 0h19mn : ce train vous convient-il?

• C4 : oui, mais je crois que je préfère le premier celui là de dix sept heures trois à vingt deux heures zéro sept et quand on parle de supplément c’est-à-dire que c’est le tarif qui change

• V5 : oui il s'agit du tarif

• C5 : oui ça serait combien le tarif ?

• V6 : désirez-vous un aller simple ou l’aller retour?

• C6 : l’aller simple.


Exemple (suite)

• V7 : en quelle classe voyagez-vous?

• C7 : en deuxième classe .• V8 : le biller 2ème classe aller simple Paris-Lorient coûte 249F avec le

supplément de 26F

• C8 : le supplément est compris dans les 249F.

• V9 : oui le supplément de 26F est compris.

• C9 : bon je vous remercie, c’est tout.


Problèmes de la gestion de dialogues• Compréhension de la langue

– ellipse• DEFINITION

Dans certaines situations de communication ou dans certains énoncés, des éléments d'une phrase donnée peuvent ne pas être exprimés, sans pour cela que les destinataires cessent de se comprendre.

• EXEMPLES

• V6 : désirez-vous un aller simple ou l’aller retour?C6 : l’aller simpleellipse pour “je désire un aller simple”

• V7 : en quelle classe voyager-vous?C7 : en deuxième classe ellipse pour “je voyage en deuxième classe”


– anaphore

• DEFINITIONL'anaphore est un processus syntaxique consistant à reprendre par un segment, un pronom en particulier, un autre segment du discours, un syntagme nominal par exemple. Le segment représenté est dit antécédent.

• EXEMPLEC4 : quand on parle de supplément c’est-à-dire que c’est le tarif qui changeanaphore “le tarif” pour “le tarif du trajet Paris-Lorient”


Bases de Connaissances • BD sur les horaires SNCF• Reconnaître les buts de l'usager

– prendre un train

– attendre quelqu'un à l'arrivée

– …

– EXEMPLE • C1 : j’aimerais avoir un renseignement pour un aller pour Paris

Lorient, savoir l’heure exacte dans l’après-midi du vendredi vingt sept, douze quatre vingt sept.

• V2 : vers quelle heure désirez-vous partir ?inférence sur le but de l'usager : prendre le train


Reconnaître le thème de chaque intervention

• Exemple– C5 : oui ça serait combien le tarif ? prix du billet– V6 : désirez-vous un aller simple ou l’aller retour? type de trajet– C6 : l’aller simple type de trajet– V7 : en quelle classe voyager-vous? classe– C7 : en deuxième classe classe– V8 : le billet 2ème classe aller simple Paris-Lorient coûte 249F avec le

supplément de 26F prix du billet

– C8 : le supplément est compris dans les 249Fsupplément

– V9 : oui le supplément de 26F est compris supplément


Relation entre thèmes(McCoy & Cheng 1990)

– inter-relier les thèmes

prix type de trajet

billet

classe supplémenthoraire date trajet

ville de départ ville d'arrivée distance

prix type de trajet

billet

classe supplémenthoraire date trajet

ville de départ ville d'arrivéedistance

dépendances

propriétés


Historique du dialogue

• Mémoriser l'historique du dialogue– requêtes de C auquel V a répondu

– questions de V auxquelles C a répondu• V6 : désirez-vous un aller simple ou l’aller retour?

• C6 : l’aller simple

• V7 : en quelle classe voyager-vous?

• C7 : en deuxième classe

– requêtes de C en attente• C5 : oui ça serait combien le tarif ?

en attente jusqu'à V8


3.Les modèles structuralistes

• objectif : structurer un dialogue pour pouvoir :– anticiper (sur l ’intervention probable de l’utilisateur)– satisfaire (l’attente de l ’utilisateur)

• hypothèse : les dialogues finalisés suivent une syntaxe

• moyens : donner une grammaire du dialogue– montrer comment le dialogue se réécrit

• en fonction de l’unité thématique• en fonction de la complétude interactionnelle (Ecole de Genève)

(Références : Roulet et al. 85, Moeschler 85, 89)


Essai de structuration de l’exempled’après l’unité thématique

• Pour organiser les interventions les unes par rapport aux autres.

V6

C6

V8

C8

V9supplément

C9

type detrajet

prix dubillet V7

C7classe

V5

C5

C4b


Définition des unités

• Unités discursives – Echange (E)– Intervention (I)– Acte discursif(A)– Interaction (In) : une instance de dialogue.

• Définitions :– Echange : plus petite unité dialogale composant

l’Interaction– Exemple :

• Voulez-vous une cigarette ?

• Oui, merci.


Définition des unités (suite)

– Intervention : plus petite unité monologale composant l ’échange

– Exemple :• Ce que vous venez de dire me paraît incompréhensible. Ce

serait bien si vous pouviez le répéter.

– l ’acte discursif : plus petite unité composant l ’intervention. Acte de langage.

– Exemple ;• l ’intervention précédente est composée de deux actes

discursifs différents. L’un est déclaratif. L’autre exprime une demande.


l ’interaction est conventionnelle

• Elle obéit à des lois sociales protocolaires (Goffman 1973, Grice 1975) .

• Elle est soumise à un principe de complétude :– l ’interaction est complète si :

• les deux interlocuteurs sont satisfaits

• les lois sociales (implicatures conventionnelles) sont observées.

• la complétude est une contrainte d’un dialogue bien mené. Il existe deux règles de complétude.


Règles de Complétude

• 1. Complétude interactive– régule la clôture de l’échange– satisfaite si

• intervention initiative ->intervention réactive conforme

– non satisfaite si• intervention initiative ->ouverture d’un échange subordonné

• remarque : il y a souvent dans la littérature, confusion entre :– échange et intervention. (complétude interactive de

l ’intervention)


Règles de Complétude• 2.Complétude interactionnelle

– régule la complétude de l ’interaction– règle du double accord– satisfaite si :

• intervention réactive->intervention initiative d’un nouvel échange

– non satisfaite si :• intervention initiative ->intervention réactive de relance

• remarque : il y a souvent dans la littérature, confusion entre :– interaction et échange. (complétude interactionnelle de

l ’échange)


Une typologie des échanges

• (Goffman 1973, Moeschler 1985)• Echanges confirmatifs

– ouverture et clôture de l ’interaction. (implicature conventionnelle)

– Exemple :

– Bonjour

– Bonjour.

• Echanges réparateurs– réparation d ’une offense

– rétablissement d ’un équilibre interactionnel (implicature conventionnelle)



– Exemple d’échange réparateur:

– Excusez-moi

– Pas de quoi.

– les échanges réparateurs induisent parfois des cycles.

– Exemple de cycles :• peux-tu me passer le sel ?

• mais oui bien sûr

• merci beaucoup

• pas de quoi.

premier cycle

deuxième cycle



• Echanges négatifs– un tour de parole négatif (réponse) peut induire un type

d ’échange d’insistance.

– Exemple d’échange négatif• A1 : tu viens au cinéma ce soir ?

• B1: ça me plairait mais j ’ai du travail.

• A2: viens quand même, cela te détendra.

• B2: tu as raison

• A3: parfait.



• Echanges enchâssés– Un échange inclus dans un autre échange. La

reconnaissance de l ’échange se fait :• selon sa typologie

• selon sa thématique

– Exemple d’échanges enchâssés • A1 Quelle heure est-il ?

• B1 Tu n’as pas de montre ?

• A2 Non.

• B2 Il est midi

• A3 Merci

• B3 Pas de quoi.

unité thématique : montre


exemple de structuration arborescente

A1

E2B1

A2

B2

heure

• E1 et E2 sont enchâssés.

montre

E1

E3clôtureréparation

A3

B3

In


Relations illocutoires• Les relations illocutoires relient les constituants

d’un échange– fonctions illocutoires initiatives

– fonctions illocutoires réactives

– fonctions illocutoires initiatives/réactivesRéférence : Moeschler 85

assertion évaluationpositive

évaluationnégative(réfutation)

réplique

demande de confirmation confirmation infirmation réplique

demande d'information réponsepositive

réponsenégative

réplique

offre, requête acceptation refus réplique

initiatives

réactivespositives négatives


ExempleC4b- quand on parle de supplément c’est-à-dire que c’est le tarif qui change ?

demande de confirmation

V5 : oui il s'agit du tarif confirmation

C5 : oui ça serait combien le tarif ? demande d'information

V6 : désirez-vous un aller simple ou l’aller retour? demande d'information

C6 : l’aller simple réponse positive

V7 : en quelle classe voyager-vous? demande d'information

C7 : en deuxième classe réponse positive

V8 : le biller 2ème classe aller simple Paris-Lorient coûte 249F avec le supplément de 26F réponse positive

C8 : le supplément est compris dans les 249F ? demande de confirmation

V9 : oui le supplément de 26F est compris confirmation

C9 : bon je vous remercie, c’est tout. acceptation


V6

C6

V8

C8

V9supplément

C9

type detrajet

prix dubillet V7

C7classe

V5

C5

C4bdemande de confirmation

confirmation

demande d'information

réponse positive


réponse positive

réponse positive

demande de confirmation


confirmation

acceptation


Une grammaire du dialogue

• les grammaire du dialogue ont inspiré l ’école française du dialogue homme-machine (Sabah 1989, Joab 1990, Siroux et Bilange 1992, Prince et Pernel 1995, etc.)

• la grammaire suivante est :– issue de Sabah 1989, réaménagée selon la définition

originelle

– écrite en forme Backus-Naur


Une grammaire du dialogue

• Interaction ={<négociation>}• négociation = <initiative, réaction, évaluation>• initiative =<échange> <intervention>• réaction = <échange> <intervention>• évaluation =<intervention> ø• intervention = {<acte discursif>}• échange =<intervention, échange secondaire}

intervention, négociation>• échange secondaire =<intervention,intervention>


Comment instancier une grammaire du dialogue

• Peut dépendre des éléments à mettre en valeur :– types d’actes discursifs (actes de langage)

– type de tâche à réaliser :• enseignement

• information

• diagnostic

– Exemples sur un corpus médical


Relations entre unités discursives

• Relations interactives entre les constituants de l’intervention– relations argumentatives

signalent une relation entreune conclusion et un argument

marque l'argumentconnecteur argumentatif

caren effetparce quepuisque

marque la conclusionconnecteur conclusif

doncde ce faitpar conséquentainsiaussialors

As = argumentAp = conclusion

intervention = <As, Ap>


EXEMPLE : rôle du connecteur car

• exemples tirés de Joab & Rossari 98, analyse du corpus SATIN (diagnostic médical en médecine néonatale)

15 E le diagnostic de cardiopathie cyanogène est peu probable

car la PaO2 est supérieure à 45

et la SAO2 est supérieure à 50 ,

il n'y a pas de souffle

et le coeur est de taille normale

Ap

A

A

A

A

Is

I


Relations interactives

– relations contre-argumentatives

signalent une relation entreune conclusion et un contre-argument

marque le contre-argumentconnecteur contre argumentatif

bien quequoiquemalgrémalgré queen dépit depourtant

marque la conclusionconnecteur contre argumentatif

maiscependantnéanmoinspourtanttoutefois

As = contre-argumentAp = conclusion


Relations interactives

– relations de reformulation

relation interactivede reformulation

signalent une équivalenceentre A et B :connecteurs reformulatifsparaphrastiques

c'est-à-direen d'autres termesautrement diten un mot

signalent un changementde point de vue entre A et B :connecteurs reformulatifsnon paraphrastiques

en faiten réalitéen sommeen tout casde toute façon

finalementenfinsomme touteen définitvetout compte fait

As = reformuléAp = reformulation


Exemple d'un échange secondaire

• Avec une définition complémentaire de l ’intervention

• <intervention>=<intervention, échange secondaire>

30 S V ous oubliez la cardiopathie congenitale encore com pensée ?

31 E pourquoi pensez-vous à une cardiopathie congénitale

32 S Parce que les autres hypothèses d iagnostiques n'em portent pas … Si la M M H pourrait expliquer …

A p

Es

I I

I

Is

A p


Exemple de structuration d'un dialogueargumentatif

7 E le taux de globules blancs… je peux évoquer une infection ou un stress d'autre origine

8 S Mais pour éliminer l'un ou l'autre des 2 diagnostics …

9 E pour raisonner sur l'infection je dispose du chiffre des glogules blancs, … mais le prélevement gastrique est négatif cet argument est très défavorable pour une infection je l'ai éliminé

10 S Mais vos arguments ne sont pas suffisants pour éliminer une infection

11 E l'infection est un diagnostics fréquent mais d'autres diagnostics sont à évoquer devant ce tableau clinique

12 S Tout d'abord les renseignements cliniques ne sont pas suffisants … par exemple la température maternelle pendant l'accouchement…

13 E ces renseignements sont présents dans ma base de connaissance mais je ne les ai pas donnés parce qu'ils sont normaux

AsAp

Ip

I

Es

IAsAp

Is

AsAp

Is

ApIp

I

AsAp

I

ApAs

ApAs

As

I

I

IIp

6 S Et le taux de GB et le taux de plaquettesII


4. l ’automatisation des modèles structuralistes

• Plusieurs modèles s ’inspirant du modèle de Genève• Intérêt d’un modèle syntaxique

– La structure du dialogue• isole les phases successives

• détecte si les attentes d’un locuteur sont remplies

• mémorise les éléments sur lesquels les participants pourront revenir

• reflète la compréhension de l'interaction vue par un observateur extérieur.

• assure un suivi global de l’interaction


Difficultés de l'automatisation

– Reconnaissance de la fonction illocutoire(FI)

– Caractère dynamique

– Suivi thématique


Base de connaissances de structuration(ref Joab et Rossari 1998)

IA N T E

E EN C O U R S

IEN C O U R S

• IENCOURS : intervention à analyser (FI =fC)

• IANTE : intervention précédente (FI =fA )


RÈGLE 1A : POURSUITE DE L’ÉCHANGE EN COURS

Si fA est initiative et fC réactive

et fA et fC sont en adéquation

et IANTE et IENCOURS ont le même thèmeAlors IANTE et IENCOURS sont au même niveau de

l’échange EENCOURS


RÈGLE 2 : OUVERTURE D’UN ÉCHANGE SUBORDONNÉ (SECONDAIRE)

Si fA est initiative et fC initiative

et IENCOURS et IANTE ont des thèmes distincts et en relation

Alors IENCOURS ouvre un échange subordonné ESUB.

IANTE

E SUBIENCOURS

…

E ENCOURS

I

I

I


RÈGLE 3B : CLÔTURE D’UN ÉCHANGE SUBORDONNÉ

Si IENCOURS et ESUB présentent des thèmes différents

et IENCOURS et IPREM de ESUB sont issues du même locuteur

alors ESUB est clos

construire une structure de type Ip, Es

IANTE

ESUB

IENCOURS

IINIT

EENCOURS

I

I

IPREM


Architecture d ’un système de dialogue Homme-machine

(Vilnat et Sabah 1989, Nicaud et Prince 1991)

modèle de l ’utilisateur

stratégies de dialogue

BC application

BC linguistique

gestion de l ’interaction

interprétation thématique

analyse linguistique

génération

historiquedialogue


Gestion de l'interaction• évalue la bonne formation du dialogue en termes

d'échanges non clos• contrôle du dialogue : en cas d'incompréhension de la

phrase de l'utilisateur • demande à l'utilisateur de reformuler sa phrase

• reformule la dernière question du système

• demande de recommencer une partie du dialogue

• si les intentions ne sont pas claires• demande une confirmation pour valider l'interprétation

• demande une précision si l'énoncé est trop vague

• reprend une partie du dialogue si une impasse est détectée.


• Un gestionnaire de dialogues élaboré :

– pour mieux comprendre l'interaction,– pour rattraper les ratés de l'interaction,– pour mieux répondre aux attentes de l'utilisateur.

• De nombreuses bases de connaissances :– interpréter les buts de l'usager– contrôler le dialogue– interpréter le thème


5.Conclusion sur les modèles de dialogue et le dialogue Homme-machine

• Comment étudier une forme de dialogue qui n'existe pas encore ?– étude des interactions humaines analogues– dialogue oral homme-homme

• Comment extrapoler à partir du comportement verbal le comportement des futurs utilisateurs ?

• Comment transposer au DHM ?


Étude des interactions entre un système d'information et un utilisateur

• problème : ce système n'existe pas encore.• dialogue homme-machine simulé : technique du

magicien d'Oz– Les sujets pensent parler à un système automatique.

– Le système est simulé par un expérimentateur.


• contraintes de l'expérimentation– Le compère est un professionnel .– La frappe de la réponse doit être rapide, sans fautes

d'orthographe– le style des réponses doit être homogène (paramètre de

l'expérimentation)– un professionnel et un expérimentateur qui frappe la réponse.

• le comportement du compère – Il induit le comportement du sujet. Le sujet se forme une

image des compétences de la machine. – Les sujets confrontés à une machine contrainte dans sa

syntaxe et son vocabulaire utilisent des commandes plus brèves et un vocabulaire moins étendus.


• protocole :– quelles sont les limites de son domaine de compétences

?

– quelles sont les limites en termes de compréhension ?

– Quel style doit adopter le compère ?

– Quel est le degré de coopération que doit marquer le compère ?

• Expérimentation : 75 sujets pour le corpus PLUS (ref Prince et Pernel 1994)– sujet : recherche d ’information dans les pages jaunes

de l ’annuaire

– deux scénarios : restaurant et location de voitures.


• Bilan des expériences Magicien d'Oz : – aucun sujet ne doute d'avoir affaire à une machine.

– les dialogues allaient de 8 tours de parole à 72.

– les dialogues sans implicature conventionnelle n ’existent pas dans le corpus.

• Une telle expérimentation est indispensable mais elle ne constitue qu'une première étape dans la conception d'une interface en langue.


Une autre attitude

• L ’hypothèse agentive– homme et machine sont deux types d ’agents cognitifs

– la communication entre ces deux types d’agent doit être compatible :

• avec les connaissances de chaque agent

• le mode d ’expression (choix du mode)

• l ’idée de coopération en vue d ’un but commun

– la communication, qu’elle soit en langage naturel ou pas, peut échouer dans un certain nombre de cas.

• fonction de « coût cognitif » du message.


que je n ’ai hélas pas le tempsde développer…

• ref : Prince 1996 • « vers une informatique cognitive dans les

organisations : le rôle central du langage »...Editions Masson, collection « Sciences Cognitives ».

1 violaine prince, lirmm cnrs modèles de dialogue, application au dialogue homme- machine...

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