JP2001249810A - 対話理解方法及び対話理解プログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 断片的な発話を含むことのあるような対話の
意味を正確に理解する際に、理解状態や理解規則の種類
の増加を抑えることにより、効率的に対話の理解を行う
ことが可能な対話理解方法及び対話理解プログラムを格
納した記憶媒体を提供する。 【解決手段】 本発明は、発話を入力し、入力された発
話に対して、話者識別情報及び時間順序情報を付与し
て、入力発話の時系列に追加し、対話理解前提条件、及
び対話理解結果からなる対話理解規則の集合から、話者
識別情報及び時間順序情報を有する発話時系列、理解状
態の時系列に対して対話理解前提条件を満たす対話理解
規則を抽出し、対話理解規則が抽出できない場合には、
前の時刻での理解状態をコピーして、理解状態の時系列
に追加して出力し、対話理解規則が抽出できた場合に
は、抽出された該対話理解規則のそれぞれについて優先
度を計算し、優先度を計算された対話理解規則のうち、
最も優先度が高い対話理解規則の対話理解結果を新たな
理解状態とし、理解状態の時系列に追加し出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対話理解方法及び
対話理解プログラムを格納した記憶媒体に係り、特に、
人の発話を自動的に理解する機械において、自動応答シ
ステムを含み得る複数の話者から発生する発話の時系列
と、対話理解システムの現時点までの理解結果に応じて
新たな理解結果を出力する対話理解装置に適用される、
対話理解方法及び対話理解プログラムを格納した記憶媒
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の対話理解方法は、対話進行の各時
点において対話理解システムがどのような内容を理解し
つつあるか、ということを表す理解状態の集合をシステ
ム内部に持ち、全ての理解状態に対して入力発話による
理解状態の変化を記述した理解規則を持つことにより、
逐次的に入力される入力発話に応じて逐一理解状態を変
化させ、出力するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】音声対話においては、
発話が断片的になることがあり、図８の対話例のよう
に、短い発話が複数の話者から交互に発話させる場合が
ある。このような対話は特定の話者からの発話のみを用
いて理解を行うことが困難であり、対話参加者双方から
の発話を用いて理解を行うことが必要となる。

【０００４】また、このような対話に対して正確に理解
を行うためには、断片的な発話が入力される毎に理解が
進む必要があるため、多くの理解状態を必要とする。

【０００５】また、短い入力発話を対象とするため入力
発話の種類も増加し、全ての理解状態に対して全ての入
力発話に対する理解状態変化を定義した膨大な理解規則
を記述する必要がある。

【０００６】このように、自然な音声対話のように断片
的な発話を含むような対話の意味を正確に理解する際
に、従来の方法を用いると、理解状態及び理解規則の数
が膨大になるため、非効率である。

【０００７】また、図９のように、対話参加者の数が増
加した場合、入力として想定される発話の種類が対話参
加者の数だけ増加するため、必要な理解状態及び理解規
則の数は更に増加する。このため、従来法を用いて、多
数の話者が参加した、断片的な発話を含むような対話を
正確に理解することは更に困難となる。

【０００８】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、断片的な発話を含むことのあるような対話の意味を
正確に理解する際に、理解状態や理解規則の種類の増加
を抑えることにより、効率的に対話の理解を行うことが
可能な対話理解方法及び対話理解プログラムを格納した
記憶媒体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）は、
人の発話を理解するための対話理解方法において、複数
の話者からの発話が混在し得る発話の時系列に対して、
その内容を理解する。

【００１０】本発明（請求項２）は、複数の話者からの
発話に、自動応答システムの発話を含む。

【００１１】本発明（請求項３）は、話者識別情報及び
時間順序情報を有する発話時系列、及び、対話理解前提
条件、及び対話理解結果からなる対話理解規則を用い
て、対話の理解を行う。

【００１２】本発明（請求項４）は、対話の各時点にお
いて、あらゆる対話理解規則の適用判定を行い、適用可
能な全ての対話理解規則について優先度を計算し、最も
高い優先度を持つ対話理解規則による対話理解結果を出
力する。

【００１３】図１は、本発明の原理を説明するための図
である。

【００１４】本発明（請求項５）は、人の発話を理解す
るための対話理解方法において、発話を入力し（ステッ
プ１）、入力された発話に対して、話者識別情報及び時
間順序情報を付与して、入力発話の時系列に追加し（ス
テップ２）、対話理解前提条件、及び対話理解結果から
なる対話理解規則の集合から、話者識別情報及び時間順
序情報を有する発話時系列、理解状態の時系列に対し
て、対話理解前提条件を満たす対話理解規則を抽出し
（ステップ３）、対話理解規則が抽出できない場合には
（ステップ４）、前の時刻での理解状態をコピーして、
理解状態の時系列に追加して出力し（ステップ５）、対
話理解規則が抽出できた場合には（ステップ４）、抽出
された該対話理解規則のそれぞれについて優先度を計算
し（ステップ６）、優先度を計算された対話理解規則の
うち、最も優先度が高い対話理解規則の対話理解結果を
新たな理解状態とし、理解状態の時系列に追加し出力す
る（ステップ７）。

【００１５】本発明（請求項６）は、人の発話を理解す
るための対話理解プログラムを格納した記憶媒体であっ
て、発話を入力させるプロセスと、入力された発話に対
して、話者識別情報及び時間順序情報を付与して、入力
発話の時系列に追加するプロセスと、対話理解前提条
件、及び対話理解結果からなる対話理解規則の集合か
ら、話者識別情報及び時間順序情報を有する発話時系
列、理解状態の時系列に対して、対話理解前提条件を満
たす対話理解規則を抽出するプロセスと、対話理解規則
が抽出できない場合には、前の時刻での理解状態をコピ
ーして、理解状態の時系列に追加して出力するプロセス
と、対話理解規則が抽出できた場合には、抽出された該
対話理解規則のそれぞれについて優先度を計算するプロ
セスと、優先度を計算された対話理解規則のうち、最も
優先度が高い対話理解規則の対話理解結果を新たな理解
状態とし、理解状態の時系列に追加し出力するプロセス
とを有する。

【００１６】上記のように、本発明は、対話理解規則
を、話者識別情報及び時間順序情報を含む発話の時系列
に対する規則として表現する方法を用いるものである。

【００１７】対話においては、全ての発話が任意の順で
発生した場合に、常に意味のある対話となるとは限ら
ず、むしろ特定の順で各話者からの発話が発生した場合
に、局所的に対話が成立し、特定の意味をもつと理解す
る方が自然である。例えば、質問に対する応答や、確認
に対する肯定や否定、質問に対する再質問、言い淀みに
対する補完発話などである。これらは、特定の発話が特
定の順で発生した場合にのみ対話として成立するもので
あり、このような発話の系列に対して発話理解を行うこ
とにより、個々の発話に応じた理解状態及び理解状態の
変化の記述が不要となり、理解状態及び理解規則の削減
が可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図２は、本発明の対話理解装置の
構成を示す。

【００１９】同図に示す装置は、発話入力部１０、情報
付与部２０、規則抽出部３０、優先度計算部４０、解析
部５０、入力発話の時系列６０、対話理解規則７０、理
解状態の時系列８０から構成される。

【００２０】対話理解規則７０は、対話理解前提条件７
２、対話理解結果７３から構成される。

【００２１】発話入力部１０は、発話者からの発話を入
力する。

【００２２】情報付与部２０は、入力された発話に話者
識別情報及び時間順序情報を付与して入力発話の時系列
６０に追加する。

【００２３】規則抽出部３０は、対話理解規則の集合７
０から入力発話の時系列６０、理解状態の時系列８０及
び、対話理解前提条件７２を満たす対話理解規則を抽出
する。対話理解前提条件７２を満たす対話理解規則が存
在しない場合、前の時刻での理解状態をコピーして理解
状態の時系列８０に追加すると共もに、出力する。

【００２４】優先度計算部４０は、規則抽出部３０で抽
出された対話理解規則のそれぞれについて優先度を計算
する。

【００２５】解析部５０は、優先度を計算された対話理
解規則のうち、最も優先度の高い対話理解規則の対話理
解結果を新たな理解状態とし、理解状態の時系列に追加
すると共に出力する。

【００２６】入力発話の時系列６０には、情報付与部２
０で入力された発話と当該発話に対して付与された情報
が追加される。

【００２７】理解状態の時系列８０には、解析部５０に
おいて解析された結果が追加される。

【００２８】次に、上記の構成における動作を説明す
る。

【００２９】図３は、本発明の対話理解方法のフローチ
ャートである。

【００３０】ステップ１０１） 発話入力部１０から発
話を入力し、話者識別情報、時間順序情報を付与して、
入力発話の時系列６０に追加する。

【００３１】ステップ１０２） 規則抽出部３０は、対
話理解規則７０の集合から対話理解前提条件７２が成立
する対話理解規則を抽出する。

【００３２】ステップ１０３） 対話理解規則が抽出さ
れた場合にはステップ１０５に移行し、抽出されない場
合にはステップ１０４に移行する。

【００３３】ステップ１０４） 前の時刻での理解状態
をコピーして理解状態の時系列８０に追加すると共に出
力する。

【００３４】ステップ１０５） ステップ１０２で抽出
された対話理解規則のそれぞれについて優先度計算部４
０において優先度を計算する。

【００３５】ステップ１０６） 解析部５０は、ステッ
プ１０５で優先度を計算された対話理解規則のうち、最
も優先度が高い対話理解規則の対話理解結果を新たな理
解状態とし、理解状態の時系列８０に追加すると共に、
出力する。

【００３６】上記の一連の動作に従って対話が理解され
る。

【００３７】

【実施例】以下、図面と共に本発明の実施例を説明す
る。

【００３８】ここで、具体例として、図４に示す受付と
利用者の２名の話者による対話において、受付側の理解
状態を出力する対話理解システムの動作を示す。但し、
本実施例では、自動応答能力を有する対話理解システム
も包含するものとする。

【００３９】この例では、受付は、利用者の発話「火曜
日です」を聞き違え、「月曜」だと誤解している。聞き
違えは、図２における発話入力部１０において発生する
ものとする。このような聞き違えは、特に、音声認識を
用いた音声対話システムと人との間で頻繁に起きる現象
である。

【００４０】さて、この例では、利用者が受付に対して
ある部屋を予約するような場合での、曜日を指定する場
面を想定し、理解状態を、 （利用者が設定した曜日、受付がその曜日を確認したか
どうかのフラグ） の２つ組の形式で表現する。例えば、 （月曜、未確認） ならば、受付側の理解状態は、利用者が月曜日を指定し
たが、まだ受付側はそのことを確認していないという状
態である。利用者がまだ何も設定していない場合、第１
要素には、“＿”の値が入る。

【００４１】また、入力される発話には予め発話の意
図、及び意味が付属しており、これに話者識別情報を加
えた （発話意図、発話意味、話者識別情報） が発話の時系列及び対話理解規則に保持される。時間順
序情報は、発話の時系列に保持される順番に反映されて
いる。

【００４２】図５は、本発明の一実施例の対話理解規則
の例である。Ｒa ，Ｒb ，Ｒc ，Ｒd ，Ｒe は対話理解
規則である。

【００４３】各対話理解規則の１段目のＲa の（＊，
＊）、Ｒb の（−、未確認）、Ｒc の（ｄ，未確認）、
Ｒd の（ｄ、未確認）、Ｒe の（ｄ、未確認）は、それ
ぞれ音声対話理解規則Ｒa ，Ｒb ，Ｒc ，Ｒd ，Ｒe の
前提理解状態であり、２段目は、それぞれ、当該対話理
解規則の発話意図及び発話意味、及び話者識別情報及び
時間順序を持つ発話の時系列を示す。

【００４４】つまり、２段目のＲa の ｛（宣言，ｄ，利用者）｝ Ｒb の ｛（質問，曜日，受付）、（宣言，ｄ，利用者）｝ Ｒc の ｛（確認，ｄ，受付），（肯定，−，利用者）｝ Ｒd の ｛（確認，ｄ，受付），（打ち消し，−，利用者），
（宣言，ｄ’，利用者）｝ Ｒe の ｛（確認，ｄ，受付），（打ち消し，−，利用者）｝ は、それぞれ発話意図及び発話意味、及び発話識別情報
及び時間順序を持つ発話の系列を示している。

【００４５】各対話理解規則の３段目のＲa の（ｄ，未
確認）、Ｒb の（ｄ，未確認）Ｒcの（ｄ，確認済）、
Ｒd の（ｄ’未確認）、Ｒe の（−、未確認）は、それ
ぞれ、対話理解規則Ｒa ，Ｒb ，Ｒc ，Ｒd ，Ｒe の対
話理解結果である。

【００４６】ある対話理解規則の時刻ｔにおける対話理
解前提条件は、当該対話理解規則の前提理解状態が時刻
ｔ−ｎの理解状態に一致または、代入可能であり、且
つ、当該対話理解規則の発話の系列が時刻ｔにおける入
力発話の時系列の最右部に一致または、代入可能である
こととする。ここに、ｎは当該理解規則の発話の系列の
長さとする。

【００４７】対話理解規則の前提理解状態及び発話の時
系列に含まれるｄ及びｄ’はいずれかの曜日の値を取り
得る変数とし、一つの対話理解規則内部では同じ値をと
るものとする。また、＊は、一致または代入の可否に影
響を与えない値とする。

【００４８】また、本実施例では、適用可能な対話理解
規則に対する優先度として、対話理解則に含まれる発話
の系列の長さを用いることとする。例えば、時刻ｔにお
いて、対話理解規則Ｒa とＲd が適用可能であるような
場合、Ｒa は発話の系列の長さが１であり、Ｒd は発話
の系列の長さが３であるので、より優先度の高いＲdが
選択されるとになる。

【００４９】図６は、本発明の一実施例の時刻ｔにおけ
る入力発話の時系列の例を示し、図７は、本発明の一実
施例の時刻ｔにおける理解結果の時系列の例を示す。

【００５０】本実施例では、図４における時刻２におい
て、対話理解規則Ｒb が適用可能となり、理解状態が変
化する。時刻２においては、前提理解状態（−，未確
認）が、図７の時刻１における理解状態態（−，未確
認）と一致し、図５に示す発話の系列 ｛（質問，曜日，受付），（宣言，ｄ，利用者）｝ が、図６の時刻２における入力発話の時系列の最右部 （（質問，曜日，受付），（宣言，月曜，利用者）） に代入可能だからである。この際、変数ｄは、‘月曜’
の値を取り、従って、時刻２における理解結果として、
図５の対話理解規則Ｒb の（ｄ，未確認）のｄに‘月
曜’が代入された（月曜，未確認）が出力され、理解結
果の時系列は、（月曜，未確認）が追加され、図７に示
す時刻２における （（−，未確認），（−，未確認），（月曜，未確
認）） となる。

【００５１】また、時刻５においては、対話理解規則Ｒ
d 及びＲa が適用可能となる。対話理解規則Ｒd は、ｄ
が‘月曜’、ｄ’が‘火曜’の値を取ることにより、ま
た、対話理解規則Ｒa は、ｄが‘火曜’の値を取ること
により適用可能となる。この場合、対話理解規則Ｒd
は、系列の長さが３であるため、優先度が３、対話理解
規則Ｒa は、系列の長さが１であるため、優先度が１と
なり、Ｒd の理解結果の（火曜，未確認）が理解結果と
なる。

【００５２】本実施例では、時刻２，４，５，７におい
て対話理解規則Ｒb ，Ｒe ，Ｒd ，ＲC が適用可能とな
り、理解状態が変化する。しかしながら、時刻１、３、
６においては手続２において、適用可能な対話理解規則
が存在しないため、それぞれ時刻０，２，５の理解結果
がそのまま理解結果となる。

【００５３】また、本発明は、図３に示す動作をプログ
ラムとして構築し、対話理解装置として利用されるコン
ピュータに接続されるディスク装置や、フロッピー（登
録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記憶媒体に格
納しておき、本発明を実施する際にインストールするこ
とにより、容易に本発明を実現できる。

【００５４】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
ることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応
用が可能である。

【００５５】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、断片的
な発話を含むような対話に対して、理解状態の種類を増
大させることなく、効率的に理解を行うことができる。

【００５６】また、一連の対話の理解が可能となるよう
な対話理解規則を構築した場合、対話理解規則に含まれ
る発話時系列の話者識別情報を入れ替えることにより、
対話参加者の役割を入れ替えた対話理解規則を容易に構
築できる。

【００５７】また、規格化された対話理解規則を用いる
ため、対話データを用いて対話理解規則を自動的に学習
するアルゴリズムの作成も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための図である。

【図２】本発明の対話理解装置の構成図である。

【図３】本発明の対話理解方法のフローチャートであ
る。

【図４】本発明の一実施例の対話例である。

【図５】本発明の一実施例の対話理解規則の例である。

【図６】本発明の一実施例の時刻ｔにおける入力発話の
時系列の例である。

【図７】本発明の一実施例の時刻ｔにおける理解結果の
時系列の例である。

【図８】従来の技術を説明するための対話例である。

【図９】従来の技術を説明するための対話例である。

【符号の説明】

１０ 発話入力部 ２０ 情報付与部 ３０ 規則抽出部 ４０ 優先度計算部 ５０ 解析部 ６０ 入力発話の時系列 ７０ 対話理解規則 ７２ 対話理解前提条件 ７３ 対話理解結果 ８０ 理解状態の時系列

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 幹生 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 相川 清明 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5D015 AA03 AA05 LL00 9A001 BB04 BB06 CZ02 DD15 HH07 HH16 HH17

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人の発話を理解するための対話理解方法
   において、 複数の話者からの発話が混在し得る発話の時系列に対し
   て、その内容を理解することを特徴とする対話理解方
   法。
2. 【請求項２】 前記複数の話者からの発話に、自動応答
   システムの発話を含む請求項１記載の対話理解方法。
3. 【請求項３】 話者識別情報及び時間順序情報を有する
   発話時系列、及び、対話理解前提条件、及び対話理解結
   果からなる対話理解規則を用いて、対話の理解を行う請
   求項１または、２記載の対話理解方法。
4. 【請求項４】 対話の各時点において、あらゆる前記対
   話理解規則の適用判定を行い、適用可能な全ての対話理
   解規則について優先度を計算し、 最も高い優先度を持つ対話理解規則による対話理解結果
   を出力する請求項３記載の対話理解方法。
5. 【請求項５】 人の発話を理解するための対話理解方法
   において、 発話を入力し、 入力された発話に対して、話者識別情報及び時間順序情
   報を付与して、入力発話の時系列に追加し、 対話理解前提条件、及び対話理解結果からなる対話理解
   規則の集合から、話者識別情報及び時間順序情報を有す
   る発話時系列、理解状態の時系列に対して、対話理解前
   提条件を満たす対話理解規則を抽出し、 対話理解規則が抽出できない場合には、前の時刻での理
   解状態をコピーして、理解状態の時系列に追加して出力
   し、 対話理解規則が抽出できた場合には、抽出された該対話
   理解規則のそれぞれについて優先度を計算し、 優先度を計算された対話理解規則のうち、最も優先度が
   高い対話理解規則の対話理解結果を新たな理解状態と
   し、理解状態の時系列に追加し出力することを特徴とす
   る対話理解方法。
6. 【請求項６】 人の発話を理解するための対話理解プロ
   グラムを格納した記憶媒体であって、 発話を入力させるプロセスと、 入力された発話に対して、話者識別情報及び時間順序情
   報を付与して、入力発話の時系列に追加するプロセス
   と、 対話理解前提条件、及び対話理解結果からなる対話理解
   規則の集合から、話者識別情報及び時間順序情報を有す
   る発話時系列、理解状態の時系列に対して、対話理解前
   提条件を満たす対話理解規則を抽出するプロセスと、 対話理解規則が抽出できない場合には、前の時刻での理
   解状態をコピーして、理解状態の時系列に追加して出力
   するプロセスと、 対話理解規則が抽出できた場合には、抽出された該対話
   理解規則のそれぞれについて優先度を計算するプロセス
   と、 優先度を計算された対話理解規則のうち、最も優先度が
   高い対話理解規則の対話理解結果を新たな理解状態と
   し、理解状態の時系列に追加し出力するプロセスとを有
   することを特徴とする対話理解プログラムを格納した記
   憶媒体。