JPH0786857B2 - 会話システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は自然言語を用いて与えられる操作指示を、知識
ベースを参照して情報処理システムのコマンドに変換し
て該情報処理システムに入力する為のインタフェースと
して機能する会話システムに関する。

（従来の技術） 近年、計算機システムを利用した各種の情報処理システ
ムが開発され、種々の産業分野に亘って幅広く利用され
ている。このような情報処理システムの動作は計算機シ
ステムにて制御され、情報処理システムの利用者たる操
作者は上記計算機システムに対して操作を指示するコマ
ンドを入力することにより、前記情報処理システムに所
望とする動作を行わせるものとなっている。

通常、この種の操作コマンドは、タブレットやマウス，
ライトペン等のポインティングデバイスを用いて、或い
はキーボードを用いて入力される。ポインティングデバ
イスを用いる場合には、一般的にはCRT等の表示装置の
画面上に選択対象とする複数の操作コマンドを表示し、
その中から所望とするコマンドを選択的に指示すること
により操作コマンドの入力がなされる。

ところで近年、処理すべき情報が益々複雑化する傾向に
あり、この種の情報処理システムにおいて用いられるコ
マンドの種類も益々多くなってきている。この為、表示
装置の画面上に一度に表示するコマンドの数を多くした
り、複数のコマンドを階層的に表示する等の手法を用い
ることで、多くのコマンドを取り扱うことが試みられて
いる。然し乍ら、このことは数多くのコマンドの中から
所望とするコマンドを探し出すことが必要となり、操作
者の処理負担が増大すると云う問題を有している。

一方、キーボードを用いてコマンドを入力する場合に
は、予めコマンド毎に特定の形式が決められていること
から、その形式に従ってコマンドを入力することが必要
となる。このコマンドの形式は一般的にはシステム毎に
異なっており、従って複数の異なるシステムを使用する
操作者にあっては、類似のコマンドであるにも拘らず、
使用システムに応じたコマンド形式でコマンド入力する
ことが必要となり、これらのコマンド形式をそれぞれ覚
えておかなければならない等の弊害があった。

そこで最近では、上述したポインティングデバイスやキ
ーボード等を用いたコマンド入力に代えて、自然言語を
用いて情報処理システムに対する操作指示を与えること
が試みられている。即ち、自然言語を用いて与えられる
操作指示を、その操作対象に関する知識を予め記憶した
知識ベースを参照して情報処理システムで用いられるコ
マンドに変換し、このコマンドを情報処理システムに与
えると云うインタフェース機能を果たす会話システムを
用いることで、自然言語を用いて情報処理システムに対
する操作指示を与えることが試みられている。

このような自然言語入力による会話システムでは、自然
言語による多様な表現と、曖昧な表現とを取り扱って情
報処理システムに対する操作指示を与えることが可能と
なると云う効果が奏せられる。つまり自然言語を用いて
入力した操作指示（自然言語文）が情報処理システムの
コマンド形式に自動的に変換されて上記情報処理システ
ムに与えられるので、操作者がコマンドの形式を覚えて
おく必要がなくなり、操作者に対する負担を大幅に軽減
することが可能となる。

然し乍ら、自然言語文の意味内容は、その会話の状況に
よって変化することが多々あり、そのときの状況に応じ
て前記自然言語文の解釈を求める必要がある。例えばプ
ラントシステムにあっては、 「バルブＡを少し右に回せ」 「バルブＢを少し右に回せ」 と云うような非常に良く似た自然言語文からなる操作指
示が与えられることがある。これらの自然言語文では共
に［少し］と云う程度表現が用いられているが、その程
度は操作対象によって異なってくる。

例えばバルブＡが360°に亘って回動するものとする
と、上述した［少し］で示される回動の程度は、例えば
45°位であるし、またバルブＢが45°しか回動しないも
のとすると、［少し］で示される回動の程度は、例えば
10°位となる。このように自然言語文で示される操作の
程度は、そのときの話題（ここでは操作対象）によって
異なってくる。従って自然言語文を操作コマンドに変換
する場合には、その自然言語文に含まれる程度表現を十
分に配慮することが必要となる。

（発明が解決しようとする課題） このように自然言語を用いて与えられる操作指示を、情
報処理システムの操作コマンドに変換して入力する場
合、その自然言語文に含まれる程度表現を十分に配慮す
ることが必要であり、程度表現の解釈を誤った場合には
間違った操作コマンドが入力されてしまうと云う不具合
が生じる。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、自然言語を用いて入力される操
作指示における、例えば程度表現により示される操作の
程度の違いのように、自然言語で示される操作指示の意
味内容を適確に判断してコマンド変換することができ、
自然言語に基づく情報処理システムとの自然な会話を可
能とする会話システムを提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、情報処理システムの操作対象分野に関する知
識を予め記憶した知識ベースを備え、前記情報処理シス
テムに対して、自然言語を用いて与えられる操作指示を
前記知識ベースを参照して前記情報処理システムのコマ
ンドに変換し、この変換されたコマンドを前記情報処理
システムに与えるようにした会話システムに係り、 操作指示を示す自然言語文を解析してその会話の各時点
における話題を推定する手段を備え、推定された話題に
従って前記自然言語文をコマンドに変換する際に参照す
る前記知識ベースの知識を局所化し、この局所化された
知識に従って前記自然言語文に含まれる程度表現の範囲
を限定することにより、最終的なコマンドに変換するよ
うにしたことを特徴とするものである。

つまり会話の話題に応じて、例えば程度表現で示される
操作の程度を、知識の局所化により特定し、これによっ
て自然言語文で与えられる操作指示を適確にコマンド変
換し得るようにしたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明によれば、情報処理システムに対して自然言語を
用いて操作指示（自然言語文）を与えると、その自然言
語文に対する解析処理によって話題が推定され、推定さ
れた話題に従って前記情報処理システムの操作対象分野
に関する知識を予め記憶した知識ベースが局所化され
る。そしてこの局所化された知識に従って前記自然言語
文のコマンドへの変換が行われる。

この結果、与えられた自然言語文に程度表現のような曖
昧な操作表現が含まれているような場合であっても、そ
の操作対象を特定するような話題表現により上記程度表
現に示される操作の程度を特定した上で前記自然言語文
を情報処理システムで用いられるコマンドに変換するこ
とが可能となるので、ここに自然言語で示される操作指
示が示す内容を適確にコマンドに変換して情報処理シス
テムに与えることが可能となり、自然性の高い会話を実
現することが可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明に係る会話システムの一実
施例について説明する。

第１図は実施例システムの概略的な処理機能を示すブロ
ック図である。

このシステムは情報処理システムに対して自然言語で与
えられ操作指示（自然言語文）を解析する形態素解析部
1,構文解析部2,意味解析部３を備えている。話題推定部
４はこれらの各解析部1,2,3による解析結果に基づいて
前記自然言語文が示す会話の各時点における話題を推定
する。またコマンド変換部５は上記各解析部1,2,3によ
る自然言語文の解析結果と、前記話題推定部４にて求め
られた会話の各時点での話題の情報とに従って知識ベー
ス６に予め格納されている操作対象に関する知識を局所
化しながら、その局所化された知識を参照して前記自然
言語文を前記情報処理システムで用いられるコマンドに
変換し、これを情報処理システムに出力する。

次にこのように構成された実施例システムにおける、自
然言語文として入力される会話から操作指示の意味内容
を導出する過程について、その概要を説明する。

本発明の主旨は、自然言語を用いて与えられる操作指示
（自然言語文）から、その話題による程度表現の尺度
や、操作指示の意味的な内容を判定して上記自然言語文
が意図する操作指示を、情報処理システムで用いられる
コマンドに適確に変換することにあり、自然言語の処理
自体にあるわけではない。従って上記操作指示を示す自
然言語文の統語・意味的な解析処理等については、従来
より種々用いられている言語解析の手法を適宜用いるよ
うにすれば良い。

例えば与えられた自然言語文に対する統語的な解析とし
ての形態素解析、つまり自然言語文を単語毎に分割する
処理や、前記自然言語文に対する構文解析、つまり自然
言語文を構成する文節間の依存的構造を解析する処理等
については、例えば「自然言語処理の基礎技術；野村浩
郷，電子情報通信学会編」に示されるような処理法を用
いれば十分である。また自然言語文の意味的な解析処理
としては、例えば「日本語情報処理；長尾真，電子通信
学会編」に示されるような処理法を用いるようにすれば
良い。

またここでは自然言語文における意味的な表現を、例え
ば格フレーム表現で表すものとする。しかして格フレー
ムは入力文の動詞に対応する述語と、その動詞に係る格
助詞に対応する格スロットから構成され、格スロットに
は対応する格助詞に前接する名詞がフィラーとして設定
されている。従ってこの実施例では、与えられた自然言
語文に対して形態素解析・構文解析・意味解析を施して
格フレームに変換した後、この格フレームに基づいて話
題を求めるものとする。

尚、格フレーム表現で表される意味表現を特定のコマン
ド形式に変更した後、このコマンドに従ってどのような
操作制御を行うかについても、本発明の主旨ではないの
で、ここではその説明は省略する。

さて、情報処理システムに対する操作指示として、例え
ば第２図に示すような 「バルブＡを少し右に回せ」 なる自然言語文が与えられ、この自然言語文を形態素解
析・構文解析・意味解析することで第３図に示すような
格フレームが求められたとする。すると話題推定処理で
は、この格フレームに従って次のようにして前記自然言
語文の話題を推定する。

日本語の場合、一般的にはその話題は副助詞［は］や
［について］等の特定の話題提示表現が後接することに
より提示される。またこのような副助詞や話題提示表現
で話題が提示されない場合には、その文を構成する［目
的格］や［主格］等の主要な格を占める語が話題とな
る。また会話が継続していくような場合には、必ずしも
自然言語文の入力の度にその話題が明示されるわけでは
ない。そして入力文において話題が明示されないような
場合は、一般的にはその直前までの話題が継続すること
になる。

従って第２図に示した自然言語文であって、その格フレ
ームが第３図に示すように求められた場合、［目的格］
として［バルブＡ］が文中に明示されることから、この
［バルブＡ］がここでの話題として取り出される。そし
て上記話題［バルブＡ］に対しての操作指示は［右に回
す］であり、またその操作指示の程度は［少し］である
ことがその解析処理により求められる。

一方、操作指示やその程度を示す操作対象分野に関する
知識は、予め知識ベース６に登録されている。コマンド
変換部５ではこのような知識ベース６に予め登録されて
いる知識を用い、前述した如く求められる話題に対応し
た処理を行うことになる。

即ち、知識ベース６に登録された知識は、例えば第４図
にその一部を示すように各知識毎に複数のスロットによ
りそれぞれ構成されている。例えば［回す］という操作
指示に関する知識は、［対象］，［方向］，［程度］と
云う３つのスロットを持つ。

またこの知識ベース６における各知識は階層構造化され
ている。具体的にはこの例では、知識［少し］は知識
［程度］の下位階層に位置付けられ、また知識［バルブ
Ａ］や知識［バルブＢ］は知識［バルブ］の下位階層に
位置付けられている。

またこの知識ベース６では会話上の話題となりうる対象
毎に、そのスロットに代入される値が分類設定されてい
る。例えば［少し］の即値スロットとしては［バルブ
Ａ］と［バルブＢ］とが話題に応じて分類設定されてお
り、これらの各即値スロット［バルブＡ］，［バルブ
Ｂ］には［45°］と［10°］なる値がそれぞれ代入され
ている。

このような知識ベース６を参照することで、例えば話題
が［バルブＡ］である場合には、そこでの程度表現［少
し］に対応する程度として、ここでは［45°］なる即値
スロットが求められ、話題が［バルブＢ］である場合に
は、その程度表現［少し］に対応する程度として［10
°］なる即値スロットが求められる。従って上述した第
２図に示す入力文の例ではバルブＡを回す操作の程度と
しては［45°］が求められることになる。

しかる後、前述した格フレーム表現をコマンドに変換す
る。変換すべきコマンドの形式は、一般的には操作対象
とする情報処理システムによって異なるが、例えば第５
図のように 『動作（対象／値，方向／値，程度／値）』 としてコマンド形式が設定されている場合には、対象に
は話題である［バルブＡ］を、方向には［右］を、程度
には上記話題［バルブＡ］に対応する即値［45°］をそ
れぞれ設定し、 『動作（対象／バルブA,方向／右，程度/45°）』 なるコマンドを求める。

このようにして前述した如く話題に応じて局所化された
知識を参照して入力文の格フレーム表現をコマンドに変
換する本発明によれば、話題が変わった場合にもその話
題に正しく対応するコマンドに変換することが可能とな
る。しかも操作者が所望した意味内容に適合するコマン
ドに正しく変換することができる。従って情報処理シス
テムに対する操作指示を自然言語を用いて簡易に行うこ
とができ、異なるシステム毎にコマンド形式を記憶して
おかなければならないと云う従来の不都合を効果的に解
消することが可能となる。

また話題は、自然言語文中の助詞［は］や特定の表現
［について］にて明確に提示され、また各時点での自然
言語文において話題の提示がない場合には、それまでに
用いられてきた会話の話題がそのまま継続して用いられ
る。従って話題とする事物をその都度入力して明示しな
くてもよいので、自然言語文の入力の手間を削減するこ
とが可能となる。

以上の処理手続を今少し詳しく説明する。

第６図は前記知識ベース６における知識の格納構造を示
している。この知識ベース６に登録される知識は複数の
スロットから構成され、例えばこれらの各スロットは
［スロット名］，［スロット値］，［視点］からなる。

［スロット名］は各スロットを区別する為の名前であ
り、［スロット値］はそのスロットに設定されている値
である。また１つのスロットに対して［スロット値］は
複数の視点で記述される。

尚、知識を複数の視点で記述する必要がある場合には、
各スロット値毎に視点が設定される。このことは、或る
スロット値が視点によって異なるように設定できること
を意味しており、本発明ではこの視点には話題となりう
る事物が設定される。

しかして上記知識［少し］は、具体的には第７図に示す
ように表現される。この第７図に示す知識構造からは、
知識［少し］の上位階層（分類）として程度があり、そ
の即値として［45°］と［10°］とを持つことが示され
る。但し、即値［45°］は知識［バルブＡ］と云う視点
での値であり、また即値［10°］は知識［バルブＢ］と
云う視点での値であることを表している。更にこの第７
図において上位分類のスロットを表す［super C］での
見方［nv］は、あらゆる見方での値を表している。

また第８図は前記知識ベース６における知識［回す］の
表現例を示している。この知識［回す］は、［対象］，
［方向］，［程度］，［コマンド形式］のスロットを持
ち、それぞれのスロット値は変数［＄ｘ］，［＄ｙ］，
［＄ｚ］で対応付けられている。

しかして知識ベース６を参照してコマンドを取り出す場
合、上記［コマンド形式］スロットのスロット値を取り
出すことになる。このときの上記コマンド形式スロット
内の変数は、それぞれ他のスロットのスロット値と対応
付けられることを意味している。

さて前記話題推定部４は、第９図に示す処理手続に従っ
て前記自然言語文における話題を抽出する。即ち、話題
推定部４は、入力文（自然言語文）と、その形態素解析
結果・構文解析結果・意味解析結果等に基づいて話題を
推定する。

具体的には、先ず始めに前記自然言語文中に話題提示表
現が存在するか否かを判定する（ステップa1）。そして
話題提示表現が存在する場合には、その話題提示表現に
前接する語を話題として抽出する（ステップa2）。

これに対して話題提示表現が存在しない場合には、次に
前記自然言語文中に副助詞である［は］または［も］が
存在するか否かを判定する（ステップa3）。そして上記
副助詞［は］または［も］が存在する場合には、その副
助詞［は］，［も］に前接する語を、その時点での話題
として抽出する（ステップa4）。

しかして副助詞［は］または［も］が存在しない場合に
は、次に前記自然言語文中に対象格が存在するか否かを
判定する（ステップa5）。そして対象格の存在が検出さ
れた場合には、その対象格を話題として抽出する（ステ
ップa6）。

尚、いずれも存在しない場合には、以前（今まで）の話
題をそのまま継承する（ステップa7）。

上述した如くして話題が抽出された後、次にコマンド変
換部５は、例えば第10図に示す処理手続に従ってコマン
ド変換処理を実行する。

このコマンド変換部５では前述した自然言語文の格フレ
ーム表現を入力とし、先ず始めに格フレーム表現の核と
なっている動詞に対応する知識を知識ベース６から取り
出し、この知識を知識Ａとして定義する（ステップb
1）。しかる後、前記話題推定部４にて推定した話題を
変数［TOPIC］に代入する（ステップb2）。

次に上記格フレーム表現の全ての格スロットについて以
下の処理を繰り返す。

即ち、先ず各格スロットのスロット値と対応する知識を
前記知識ベース６から取り出し、この知識を知識Ｂとす
る（ステップb3）。次に上記知識Ｂにおける即値スロッ
トの値を取り出す（ステップb4）。この時、前記変数
［TOPIC］と等しい見方の値を取り出す。尚、変数［TOP
IC］と等しい見方が存在しない場合は、即値スロットの
値を［nv］の見方のスロット値とする。

次にこの値を、現在の処理対象としている格フレーム表
現の格スロットに対応する前記知識Ａのスロットの値と
して代入する（ステップb5）。この時も変数［TOPIC］
と等しい見方が存在する場合は、それに対応するスロッ
ト値へ代入する。また知識のスロット値は、例えば複数
のスロットに亘って同じ変数名を用いているような場合
には、同じ変数名の場所へ同じ値を設定する。

以上の処理を格フレーム表現の全ての格スロットについ
て値が求められるまで繰り返し実行する（ステップb
6）。この結果、入力された自然言語文で明示された内
容がスロット値に設定され、同時にコマンド形式スロッ
ト中の変数にも値が設定されて行くことになる。

最後に前記コマンド形式スロットにおけるスロット値を
取り出し、これをコマンドとして出力する。この時に
は、その見方が前記変数［TOPIC］で示される見方のス
ロットを取り出すものとし、変数［TOPIC］である見方
が存在しない場合にだけ、見方［nv］のスロット値をコ
マンドとして取り出す（ステップb7）。

具体的には、例えば前述した第２図に示すような自然言
語文が与えられた場合には、その意味解析結果として第
３図に示すような格フレーム表現が得られる。従ってこ
の例の場合には、前述した話題提示部４では、話題提示
表現および副助詞［は］，［も］は存在しないが、対象
格［バルブＡ］が存在することから、この対象格［バル
ブＡ］を話題として推定する。

一方、コマンド変換部５では、第３図に示した格フレー
ム表現を入力として、まず始めに核となる動詞である
［回す］に対応する前述した第８図に示す知識［回す］
を知識ベース６より取り出す。しかして話題は上述した
如く［バルブＡ］として求められているので、前記変数
［TOPIC］には上記［バルブＡ］を設定する。

そして現在処理している格フレーム表現における格スロ
ットは、［対象格］，［方向格］，［程度格］であるの
で、これらの格スロットのそれぞれについて、そのスロ
ット値を対応するスロットへ設定する。具体的には先ず
対象格のスロット値［バルブＡ］を知識ベース６から取
り出す。この時、前記知識［バルブＡ］には、その見方
が変数［TOPIC］と等しい即値スロットがないので、上
記［バルブＡ］をそのまま対象スロットに代入する。方
向スロットについても同様にそのスロット値に［右］が
設定される。

一方、程度格のスロット値［少し］を前記知識ベース６
より取り出すと、第７図に示すように見方が［バルブ
Ａ］である即値が存在する。従ってこの場合には、変数
［TOPIC］に示される現在の話題［バルブＡ］と見方の
等しい［45°］を取り出す。そしてこの値を知識［回
す］の程度格スロットに設定する。この際、コマンド形
式スロットのスロット値における各変数は、他のスロッ
トのスロット値と対応しているので、各スロット値を設
定する際に同時に設定される。従ってこの例の場合に
は、コマンド形式スロットの値を取り出すことにより所
望のコマンドを得ることが可能となり、ここに前述した
如く入力された自然言語文を、その意味的内容に即した
コマンドに適確に変換することが可能となる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。この実施例では話題に対応するスロット値を取り出
す際、話題と全く同じ見方のものを取り出すように説明
したが、知識ベース６で表現された階層関係を用いて、
より意味的に近い見方のものを取り出すようにしてもよ
いことは勿論のことである。また話題の抽出処理の流れ
やコマンド変換の処理手続きについても種々変形するこ
とができる。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、自然言語文を用い
て入力した操作指示を、その話題に適応した部分の局所
化された話題を適宜取り出して、前記自然言語文に示さ
れる意味内容のコマンドに適確に変換することができ
る。従って話題が推移して行くような会話での入力文
（自然言語文）であっても、これを正しくコマンド変換
処理することができ、操作者の負担を著しく減少させる
ことが可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に係る会話システムについて示す
もので、 第１図は実施例システムの概略的な構成を示す図、第２
図は自然言語を用いて与えられる入力文の例を示す図、
第３図は第１図の入力文についての格フレーム表現を示
す図、第４図は実施例で用いられる知識ベースにおける
知識の構造を示す図である。 また第５図は本発明を説明する為の仮想的なコマンド形
式の例を示す図、第６図は知識ベース内における知識の
表現形式を示す図、第７図および第８図はそれぞれ知識
表現の具体的な例を示す図、第９図は話題推定部におけ
る処理の流れを示す図、第10図はコマンド変換部におけ
る処理の流れを示す図である。 １…形態素解析部、２…構文解析部、３…意味解析部、
４…話題推定部、５…コマンド変換部、６…知識ベー
ス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−106042（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−207303（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−232728（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−233559（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報システムにより操作される操作対象分
   野に関する知識を予め記憶した知識ベースを備え、自然
   言語を用いて与えられる前記情報処理システムに対する
   操作指示を前記知識ベースを参照して前記処理システム
   のコマンドに変換し、この変換されたコマンドを前記情
   報処理システムに与える会話システムにおいて、 操作指示を示す自然言語文を解析して会話の各時点にお
   ける話題を推定する手段と、推定された話題に従って前
   記自然言語文をコマンドに変換する際に参照する前記知
   識ベースの知識を局所化する手段と、上記局所化された
   知識に従って前記自然言語文に含まれる程度表現の範囲
   を限定することにより、最終的なコマンドに変換する手
   段とを具備したことを特徴とする会話システム。