(Krótki esej dotyczący problemów komunikacji z komputerem.)

Zarówno w filmach, jak i książkach z gatunku science fiction przedstawiane są systemy komputerowe komunikujące się z człowiekiem za pomocą głosu. Stworzenie takiego systemu jest oczywiście jak najbardziej naturalnym dążeniem, ponieważ komunikacja werbalna to podstawowy sposób porozumiewania się wśród ludzi.

Natrafiamy tutaj jednak na wiele przeszkód. Poczynając o problemów z dekodowaniem sygnałów akustycznych, a na rozumieniu sensu przekazu kończąc. Równie ważne są tutaj wszystkie etapy analizy wypowiedzi: przetworzenie sygnału dźwiękowego na jego symboliczny odpowiednik, wyodrębnienie jednostek niosących przekaz i na końcu prawidłowa interpretacja owego przekazu. O ile na polu rozpoznawania oraz generowania mowy (w sensie czystego przetwarzania sygnałów akustycznych) poczynione zostały stosunkowo duże postępy, to jednak wciąż zrozumienie sensu wypowiedzi dla komputera jest barierą praktycznie nie do pokonania. Oczywiście nie mam na myśli tutaj pojedynczych komend głosowych, z którymi radzą sobie już nawet niektóre telefony komórkowe, lub identyfikacji prostych wzorców w wypowiedziach, co jest stosowane w różnych „inteligentnychâ€? systemach (podobnych do chatterbotów), ale o rozumieniu bardziej skomplikowanych i rozbudowanych wypowiedzi. Trzeba tutaj zwrócić uwagę na fakt, że człowiek posiada umiejętność generowania oraz analizy praktycznie nieskończonej liczby zdań, z których większość napotyka w czasie komunikacji po raz pierwszy. I to wszystko przy użyciu stosunkowo ograniczonych (w porównaniu z produktywnością) środków: pewnej liczby słów oraz reguł gramatycznych.

W celu zrozumienia wiadomości przekazywanej za pomocą mowy, trzeba wykonać wiele kroków pośrednich. Są to: zdekodowanie sygnału akustycznego, analiza syntaktyczna wypowiedzi, prowadząca do wyodrębnienia jednostek funkcjonalnych, analiza semantyczna owych jednostek, a następnie pragmatyczna weryfikacja uwzględniająca kontekst wypowiedzi oraz ogólną wiedzę o tematyce, której ona dotyczy. Oczywiście jest to obraz uproszczony, ale i tak daje pogląd na komplikację zagadnienia.

Dotychczasowe wyniki badań dostarczają pewnych sukcesów na polu analizy fonetycznej, syntaktycznej a nawet częściowo semantycznej. Niestety nawet zrozumienie formalnego znaczenia wypowiedzi nie jest wystarczające do prawidłowej jej interpretacji. Tutaj należy rozpoznać także kontekst oraz intencje mówiącego.

Jako przykład można podać wypowiedź: „Kosz stoi za biurkiemâ€?. Wypowiedź wydaje się na pierwszy rzut oka banalna, ale nawet ona prowadzi do pewnych trudności w interpretacji. Nawet jeśli system zaangażowany w jej analizę rozpozna znaczenia słów „koszâ€?, „biurkoâ€? i „staćâ€?, wciąż zagadką pozostaje to, co oznacza tutaj „zaâ€?. Czy oznacza to „po stronie biurka dalszej od mówiącegoâ€?, czy „po stronie biurka dalszej od słuchającegoâ€? czy też może „po stronie biurka uważanej zwyczajowo za jego tyłâ€?? Tutaj przychodzi z pomocą ontologia. Wiedza o świecie w niej zawarta powinna pozwalać na rozwiązanie takiego i podobnych problemów. Czyli na rozwiązanie problemów, które nie są możliwe do pokonania przy pomocy analitycznych technik. Konieczne jest uzupełnienie systemu o szczegółową wiedzę obejmującej domenę tematyczną w jakiej musi działać system. Wydaje mi się, że ze względu na ograniczenia mocy obliczeniowej komputerów nie jest możliwe w przewidywalnej przyszłości skonstruowanie systemu posiadającego wiedzę o świecie porównywalną do wiedzy nawet całkiem przeciętnego człowieka. Komputer posiadający taką wiedzę i potrafiący z niej korzystać stałby się nie tylko narzędziem pracy, ale być może wręcz partnerem dla użytkownika. Niestety (a może na szczęście) są to jedynie mrzonki. Możliwe jest jednak stworzenie dość szczegółowych ontologii ograniczonych do konkretnych zastosowań. W szczególności mających wspomagać „inteligentny system operacyjnyâ€?. Nie możemy jednak wymagać, że z komputerem wposażonym nawet w taki system będzie można porozmawiać swobodnie na temat poezji czy przedyskutować przebieg ostatniego meczu piłki nożnej.

Ontologia: definicja
Ontologia jest to dosłowne przedstawienie wiedzy. Termin ten wywodzi się z filozofii, gdzie „Ontologiaâ€? oznacza systematyczne przedstawienie wszystkiego, co istnieje. Jednak ze względu na ograniczenie możliwości przetwarzania we wspólczesnych komputerach, nie ma możliwości implementacji calej ontologii. Dlatego też, reprezentacja wiedzy o całym świecie nie jest możliwa. W ramach sztucznej inteligencji tworzy się zatem ontologie, których zakres jest ograniczony do „podświataâ€? stworzonego za pomocą deklaracji. Są to tak zwane subdomeny tematyczne. Przykładowa subdomena może obejmować wiadomości o kotach, samochodach marki mercedes lub podzespołach elektronicznych. Takie ontologie, ograniczone do subdomen, wiążą najczęściej elementy w nich występujące z czytelnymi dla człowieka etykietkami opisującymi badź to fizyczne byty, bądź relacje i zależności pomiędzy nimi.