Modèles de dialogue, Application au dialogue Homme-machine

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1 Modèles de dialogue, Application au dialogue Homme-machine
1. Problématique 2. Etude d'un dialogue exemple éléments de spécification 3. Les modèles structuralistes 4. L ’automatisation des modèles structuralistes 5. Conclusion

2 1. Problématique Les 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

3 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

4 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 ? diagnostic d’une situation problèmes sur la nature de la tâche : trace d’un raisonnement ? explication d’un raisonnement ? ou présentation du résultat ?

5 aide à la décision enseignement
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

6 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

7 Niveau souhaité pour l’interaction
Intérêt d'une interface en langue contraindre le langage des utilisateurs langage non contraint avoir 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

8 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.

9 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.

10 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.

11 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.

12 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 simple ellipse pour “je désire un aller simple” V7 : en quelle classe voyager-vous? C7 : en deuxième classe ellipse pour “je voyage en deuxième classe”

13 anaphore DEFINITION L'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. EXEMPLE C4 : quand on parle de supplément c’est-à-dire que c’est le tarif qui change anaphore “le tarif” pour “le tarif du trajet Paris-Lorient”

14 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

15 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 249F supplément V9 : oui le supplément de 26F est compris supplément

16 Relation entre thèmes (McCoy & Cheng 1990)
inter-relier les thèmes

17 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

18 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)

19 Essai de structuration de l’exemple d’après l’unité thématique
Pour organiser les interventions les unes par rapport aux autres.

20 Définition des unités Unités discursives Définitions : 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. Es Échange subordonné IsIntervention subordonnée Ip Intervention principale SI Suite d’interventions As Acte discursif subordonné, Ap Acte discursif principal CD constituant directeur, CS constituant subordonné

21 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. Es Échange subordonné IsIntervention subordonnée Ip Intervention principale SI Suite d’interventions As Acte discursif subordonné, Ap Acte discursif principal CD constituant directeur, CS constituant subordonné

22 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.

23 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) La complétude interactive régule la clôture de l’intervention. La complétude de l’intervention est calculable a posteriori : c’est l’interlocuteur qui sanctionne en définitive la complétude d’une intervention. Elle sera jugée comme complète, si elle suscite de la part du destinataire une intervention réactive conforme à sa fonction illocutoire. La complétude interactionnelle régule la complétude de l’échange. Pour qu’un échange puisse être considéré comme clos, il faut que deux interventions successives manifestent un double accord. Ce dernier peut être réalisé soit parce que la fonction illocutoire de l’intervention qui a ouvert l’échange, après n interventions, est satisfaite et donc permet la succession de deux interventions manifestant ce double accord , soit parce que le locuteur qui a ouvert l’échange, après n interventions, renonce à ce que la fonction illocutoire de son intervention initiative soit satisfaite Ces deux contraintes permettent de déterminer : (i) le passage d’une intervention initiative à une intervention réactive (complétude interactive satisfaite) vs le passage d’une intervention initiative à l’ouverture d’un échange subordonné (complétude interactive non satisfaite) ; (ii) le passage d’une intervention réactive à une intervention initiative d’un nouvel échange (complétude interactionnelle satisfaite) vs le passage d’une intervention initiative à une intervention réactive de relance (complétude interactionnelle non satisfaite).

24 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) La complétude interactive régule la clôture de l’intervention. La complétude de l’intervention est calculable a posteriori : c’est l’interlocuteur qui sanctionne en définitive la complétude d’une intervention. Elle sera jugée comme complète, si elle suscite de la part du destinataire une intervention réactive conforme à sa fonction illocutoire. La complétude interactionnelle régule la complétude de l’échange. Pour qu’un échange puisse être considéré comme clos, il faut que deux interventions successives manifestent un double accord. Ce dernier peut être réalisé soit parce que la fonction illocutoire de l’intervention qui a ouvert l’échange, après n interventions, est satisfaite et donc permet la succession de deux interventions manifestant ce double accord , soit parce que le locuteur qui a ouvert l’échange, après n interventions, renonce à ce que la fonction illocutoire de son intervention initiative soit satisfaite Ces deux contraintes permettent de déterminer : (i) le passage d’une intervention initiative à une intervention réactive (complétude interactive satisfaite) vs le passage d’une intervention initiative à l’ouverture d’un échange subordonné (complétude interactive non satisfaite) ; (ii) le passage d’une intervention réactive à une intervention initiative d’un nouvel échange (complétude interactionnelle satisfaite) vs le passage d’une intervention initiative à une intervention réactive de relance (complétude interactionnelle non satisfaite).

25 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) Es Échange subordonné IsIntervention subordonnée Ip Intervention principale SI Suite d’interventions As Acte discursif subordonné, Ap Acte discursif principal CD constituant directeur, CS constituant subordonné

26 Une typologie des échanges
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 Es Échange subordonné IsIntervention subordonnée Ip Intervention principale SI Suite d’interventions As Acte discursif subordonné, Ap Acte discursif principal CD constituant directeur, CS constituant subordonné

27 Une typologie des échanges
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. Es Échange subordonné IsIntervention subordonnée Ip Intervention principale SI Suite d’interventions As Acte discursif subordonné, Ap Acte discursif principal CD constituant directeur, CS constituant subordonné

28 Une typologie des échanges
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. Es Échange subordonné IsIntervention subordonnée Ip Intervention principale SI Suite d’interventions As Acte discursif subordonné, Ap Acte discursif principal CD constituant directeur, CS constituant subordonné unité thématique : montre

29 exemple de structuration arborescente
E1 et E2 sont enchâssés. A1 B1 E1 E2 A2 heure montre In B2 A3 E3 clôture réparation B3

30 Relations illocutoires
Les relations illocutoires relient les constituants d’un échange fonctions illocutoires initiatives fonctions illocutoires réactives fonctions illocutoires initiatives/réactives Référence : Moeschler 85

31 Exemple C4b- 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

32 demande de confirmation
demande d'information demande d'information réponse positive demande d'information réponse positive réponse positive demande de confirmation confirmation acceptation

33 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 Es Échange subordonné IsIntervention subordonnée Ip Intervention principale SI Suite d’interventions As Acte discursif subordonné, Ap Acte discursif principal CD constituant directeur, CS constituant subordonné

34 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> Es Échange subordonné IsIntervention subordonnée Ip Intervention principale SI Suite d’interventions As Acte discursif subordonné, Ap Acte discursif principal CD constituant directeur, CS constituant subordonné

35 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

36 Relations entre unités discursives
Relations interactives entre les constituants de l’intervention relations argumentatives relations illocutoires peuvent remplir trois types de fonctions : fonctions illocutoires initiatives : demande d’information, ordre, assertion… fonctions illocutoire réactives: assertion, remerciement, confirmation… fonctions illocutoires réactives/initiatives : toute intervention réactive pourvue de tout type de fonction illocutoire pouvant susciter une nouvelle réaction). relations interactives susceptibles d’être explicitées par des marques linguistiques, en l’occurrence des connecteurs, peuvent être de trois types : - relations argumentatives qui relient un argument et une conclusion, As = argument , Ap = conclusion connecteurs marquant l'argument : car, en effet… connecteurs marquant la conclusion : donc, de ce fait, ainsi… - des relations contre-argumentatives qui relient un contre-argument et une conclusion. As = contre-argument , Ap = conclusion connecteurs marquant le contre-argument : bien que,… connecteurs marquant la conclusion : mais, cependant,… - des relations reformulatives qui mettent en rapport deux constituants exprimant deux points de vue distincts. As = reformulé, Ap = reformulation connecteurs : c’est-à-dire, en fait, en réalité... intervention = <As, Ap>

37 EXEMPLE : rôle du connecteur car
exemples tirés de Joab & Rossari 98, analyse du corpus SATIN (diagnostic médical en médecine néonatale) 1 5 E l e d i a g n o s t c r p h y è u b P O 2 é à 4 S A , ' f m I

38 Relations interactives
relations contre-argumentatives

39 Relations interactives
relations de reformulation

40 Exemple d'un échange secondaire
Avec une définition complémentaire de l ’intervention <intervention>=<intervention, échange secondaire>

41 Exemple de structuration d'un dialogue argumentatif

42 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

43 Difficultés de l'automatisation
Reconnaissance de la fonction illocutoire (FI) Caractère dynamique Suivi thématique La structure du dialogue montre la progression du dialogue, d’en isoler des phases successives et de détecter si les attentes d’un locuteur sont remplies au moins temporairement. Maintenir la structure du dialogue permet de mémoriser les éléments sur lesquels les participants pourront éventuellement revenir. La structure du dialogue reflète ainsi la compréhension de l’interaction vue par un observateur distinct des deux locuteurs. Dans le cas d’un dialogue homme-machine finalisé, la structure permet d’assurer un suivi global de l’interaction. La structure découlant de l’application du modèle de Genève est d’autant plus utile que l’interaction est longue et qu’elle présente des sous-structures enchâssées témoignant de sa complexité. Pour le dialogue homme-machine, le processus de structuration est lancé à chaque nouvelle intervention de l’utilisateur. Le problème essentiel de la structuration consiste à repérer dynamiquement l’ouverture et la fermeture d’un échange subordonné.

44 Base de connaissances de structuration (ref Joab et Rossari 1998)
IENCOURS : intervention à analyser (FI =fC) IANTE : intervention précédente (FI =fA )

45 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 thème Alors IANTE et IENCOURS sont au même niveau de l’échange EENCOURS

46 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. I A N T E S U B C O R …

47 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

48 Architecture d ’un système de dialogue Homme-machine (Vilnat et Sabah 1989, Nicaud et Prince 1991)
analyse linguistique BC linguistique BC application interprétation thématique stratégies de dialogue historique dialogue gestion de l ’interaction génération modèle de l ’utilisateur

49 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.

50 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

51 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 ?

52 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.

53 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.

54 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.

55 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.

56 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.

57 que je n ’ai hélas pas le temps de développer…
ref : Prince 1996 « vers une informatique cognitive dans les organisations : le rôle central du langage »...Editions Masson, collection « Sciences Cognitives ».