3.10. Диалоговая подсистема

Диалог можно рассматривать на трех уровнях [12]:

• общая структура (макроструктура) диалога, характеризующая тип диалога;

• тематическая структура, отражающая структуру задачи, решаемой в текущем диалоге данного типа;

• структура шага диалога, отражающая взаимодействие участников в элементарном акте диалога.

Общая структура диалога

На этом уровне действия диалоговой подсистемы могут быть заданы в виде последовательности следующих этапов:

• инструктаж (на данном этапе система объясняет свое назначение, определяет порядок ведения диалога и перечисляет средства, которые доступны пользователю);

• определение задачи;

• решение задачи;

• объяснения в ходе решения задачи;

• выдача результата и его оценка (успех, неудача);

• объяснения после решения задачи;

• определение причин неудачи и приобретение новых знаний.

Приведенный перечень этапов (макроструктура диалога) является типичным для большинства ЭС. Перечисленные этапы не обязательно должны присутствовать в каждом конкретном диалоге, но если они имеются, то следуют в порядке, заданном макроструктурой. Тот или иной этап может отсутствовать либо в связи с явным указанием пользователя, либо по умолчанию. Например, если результат работы оценен пользователем как положительный, то по умолчанию система может пропустить этапы объяснения и приобретения знаний.

Тематическая структура диалога

На данном уровне необходимо решить следующие вопросы:

• определить структуру задачи, т.е. разбить исходную задачу на упорядоченное множество подзадач;

• распределить подзадачи общей задачи между участниками диалога, т. е. указать, решение каких подзадач система осуществляет сама, а за решением каких обращается к пользователю;

• обеспечить такую последовательность вызова исходных данных и подзадач, решаемых пользователем, которая будет ему понятна;

• определить механизм, осуществляющий генерацию обращений к пользователю за исходными данными и за значениями атрибутов, получаемых от пользователя.

В ЭС MYCIN первый из перечисленных вопросов решается с помощью дерева контекстов. Дерево контекстов может быть проинтерпретировано как последовательность подзадач, на которые разбивается исходная задача:

• собрать сведения о пациенте;

• собрать сведения об инфекции;

• собрать сведения о культурах, которые были взяты у пациента сейчас и ранее;

• определить, какие микроорганизмы присутствуют в каждой культуре;

• определить, какие микроорганизмы являются "патогенными", т.е. порождающими болезни;

• определить, какие лекарства и в каких дозах надо назначить пациенту.

Итак, дерево контекстов разбивает задачу на подзадачи способом, понятным пользователю. С точки зрения организации диалога важно отметить, что разбиение на подзадачи находит непосредственное отражение не только в ходе решения, но и в последовательности развития тем диалога.

Второй вопрос (распределение подзадач между участниками) решен MYCIN следующим образом. Все подзадачи, решаемые системой, сводятся к определению значения какого-либо атрибута с помощью некоторого правила. Система пытается определить без обращения к пользователю значения всех атрибутов, за исключением тех, о которых ей известно, что они должны быть запрошены у пользователя. Если пользователь не может сообщить значение атрибута, то система все же пытается вывести это значение.

Структура шага диалога

Шаг диалога состоит из действия и реакции и характеризуется следующими параметрами: 1) инициатором и типом инициирования; 2) способом влияния действия на реакцию; 3) способом спецификации задачи.

На данном уровне задача диалоговой подсистемы состоит в определении значений параметров текущего шага диалога. Обычно в ЭС инициатором шага является система, т.е. она задает действие, ожидая реакцию пользователя. Исключение составляют ситуации, в которых пользователь перехватывает инициативу у системы. В случае перехвата инициативы пользователь прерывает шаг диалога и создает внутри него один или несколько шагов диалога, в которых инициатива принадлежит ему.

Действия системы по типу инициирования имеют вид как запросов, так и предложений. Действия пользователя обычно оформляются в виде заранее заданного набора команд. Фиксированность этого набора команд позволяет системе легко определить как ситуацию, в которой пользователь перехватывает инициативу, так и способ реакции системы на это прерывание.

В большинстве случаев ЭС, совершив действие, ограничивают выбор возможных реакций либо множеством возможных ответов, либо указанием синтаксиса допустимого ответа. Как правило, в рамках одной системы используются оба способа. Например, в MYCIN ограничение множества возможных ответов задается явно (в виде "меню") или неявно (в виде списка ожидаемых значений атрибута).

Использование действий, ограничивающих выбор возможных реакций, позволяет упростить обработку сообщений пользователя и в ряде случаев, особенно для английского языка, избежать необходимости анализа фраз ЕЯ. Обычно удается обойтись без обработки предложений естественного языка на всех этапах работы системы, кроме этапа приобретения знаний.