Ανάπτυξη συστήματος απάντησης ερωτημάτων

• Κύριος συγγραφέας: Καραντώνης, Γιώργος
• Άλλοι συγγραφείς: Χατζηλυγερούδης, Ιωάννης
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Τεχνητή νοημοσύνη; Νευρωνικά δίκτυα; Επεξεργασία φυσικής γλώσσας; Συστήματα απάντησης ερωτημάτων; Artificial intelligence; Neural networks; Natural language processing; Question answering systems

Το αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η περιγραφή της δομής και των τεχνικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη συστημάτων απάντησης ερωτημάτων. Τέτοια συστήματα συχνά μοιάζουν με συνηθισμένες μηχανές αναζήτησης με τη διαφορά όμως ότι ο χρήστης μπορεί να θέτει ερωτήματα στα οποία το σύστημα επιστρέφει ακριβείς απαντήσεις και όχι ένα σύνολο από έγγραφα τα οποία είναι πιθανό να περιέχουν την απάντηση; ακόμα και η αδυναμία απάντησης από τη μεριά του συστήματος μπορεί να θεωρηθεί αποδεκτή όταν οι διαθέσιμοι πόροι δεν επαρκούν. Το συγκεκριμένο ζήτημα βρίσκεται στην τομή της Επεξεργασίας Φυσικής Γλώσσας και της Τεχνητής Νοημοσύνης και θεωρείται ως ένα AI-complete ζήτημα. Ως AI-complete ορίζονται τα ζητήματα τα οποία, θεωρητικά, η επίλυση τους οδηγεί στην επίλυση όλων των ζητημάτων της Τεχνητής Νοημοσύνης. Aν αναλογιστούμε ότι οποιοδήποτε πρόβλημα, από απλά μαθηματικά προβλήματα μέχρι φιλοσοφικά ζητήματα, μπορεί να τεθεί σε μορφή ερώτησης είναι προφανής ο λόγος που η ανάπτυξη ενός συστήματος ικανού να απαντήσει οποιαδήποτε ερώτηση του τεθεί θεωρείται ως ένα AI-complete ζήτημα. Πρέπει να σημειωθεί βέβαια πως, αν και την τελευταία δεκαετία έχουν γίνει εντυπωσιακά άλματα προόδου στο συγκεκριμένο το αντικείμενο, μιας και η Επεξεργασία Φυσικής Γλώσσας είναι από τους τομείς που συγκεντρώνουν εξαιρετικά έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον, η αλήθεια είναι ότι απέχουμε δραματικά από την ανάπτυξη ενός τέτοιου συστήματος τόσο λόγω της απουσίας ανάλογα ισχυρών και ανεπτυγμένων μοντέλων όσο και λόγω της απουσίας υλικού ικανού να υποστηρίξει τέτοια μοντέλα. Στη σημερινή πραγματικότητα τα πιο εμπορικά συστήματα απάντησης ερωτημάτων είναι κυρίως ψηφιακοί βοηθοί, με πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα το Siri της Apple και την Alexa της Amazon. Παρόλα αυτά υπάρχουν εξαιρετικά παραδείγματα που ξεφεύγουν από αυτή τη νόρμα με πιο χαρακτηριστικό το Watson της IBM, που έγινε παγκοσμίως γνωστό λόγω της συμμετοχής του στο τηλεοπτικό παιχνίδι γνώσεων Jeopardy!. Σκοπός της εργασίας είναι να περιγράψει τις κυρίαρχες τεχνολογίες στην Επεξεργασία Φυσικής Γλώσσας με χρήση Νευρωνικών Δικτύων, να δείξει μπορούν να συνδυαστούν για την κατασκευή αποδοτικών Συστημάτων Απάντησης Ερωτημάτων και να προτείνει μια παραλλαγή ενός σύγχρονου και αποδοτικού συστήματος. Αξίζει να σημειωθεί σε αυτό το σημείο πως τα Νευρωνικά Δίκτυα έχουν εδραιωθεί ως η βασική επιλογή για σχεδόν όλες τις εφαρμογές της Μηχανικής Μάθησης λόγω των εντυπωσιακών αποτελεσμάτων που επιτυγχάνουν; θα αναφερθούμε σε περισσότερες λεπτομέρειες στο αντίστοιχο κεφάλαιο. Η δομή της εργασίας είναι 1η εξής: Ξεκινάμε με την ανάλυση της λειτουργίας των νευρωνικών δικτύων και την περιγραφή των κυρίαρχων αρχιτεκτονικών που χρησιμοποιούνται στις εφαρμογές της Επεξεργασίας Φυσικής Γλώσσας. Συνεχίζουμε με ζητήματα που πραγματεύεται η Επεξεργασία Φυσικής Γλώσσας και με την περιγραφή της δομής και του τρόπου λειτουργίας των Συστημάτων Απάντησης Ερωτημάτων. Τέλος, αφού έχουμε βάλει τις κατάλληλες βάσεις, αναφερόμαστε σε σύγχρονους τρόπους κατασκευής Συστημάτων Απάντησης Ερωτημάτων με χρήση Νευρωνικών Δικτύων. Με αυτή την εργασία επιθυμούμε να κάνουμε απολύτως κατανοητές τις πιο σημαντικές τεχνολογίες της σημερινής εποχής και να δείξουμε τρόπους με τους οποίους μπορούν να αξιοποιηθούν για την εκ νέου κατασκευή ή την τροποποίηση υπαρχόντων συστημάτων.