실버 로봇 영역에서 대화 시스템의 설계 및 구현

Abstract

실버 로봇(Eldercare robot)은 가장 시장성이 높은 서비스 로봇 중의 하나 로써 노인들의 생활 보조, 환자 보조 등의 역할을 수행하여 노후 생활에 편의 와 정서적인 안정감을 제공하고 외로움을 해소한다. 실버 로봇은 로봇에 익숙 하지 않은 노인과 직접 상호작용을 수행하기 때문에 HRI(Human-Robot Interface)가 중요한 역할을 한다. 기존의 로봇 인터페이스는 버튼이나 터치 스크린을 사용하는 경우가 많았으나 자연스럽고 친밀한 상호작용에 대한 사용 자들의 요구를 충분히 만족시키지 못하였다. 이러한 문제를 극복하는 한 방안 이 음성인식을 통한 대화 시스템(dialog system)이다. 대화 시스템은 사람과 대화를 수행하는 것을 목적으로 하는 컴퓨터시스템으로 사용자에게 자연스럽 고 쉽고 편리한 인터페이스를 제공하여 로봇과 더 자연스럽고 뛰어난 상호작 용을 가능하게 한다. 최근 음성인식은 많은 상용화 제품이 출시되는 등 많은 발전을 하였고 음성인식을 통해 음성에서 텍스트를 추출이 가능하다. 그러나 추출된 텍스트의 의미를 분석하고 정보를 추출하며 응답 문장을 생성하는 등 의 지능적 대화 수행을 위해서는 대화 시스템이 필요하다. 현재까지는 실버 로봇의 높은 시장성에도 불구하고 실버 로봇을 위한 대화 시스템 연구가 부족 한 상태다. 본 논문에서는 실버 로봇에 맞는 대화 서비스를 위하여 목적지향 (goal-oriented) 대화와 잡담을 처리하고 노인의 특징을 고려하여 오류대화 발생 시에도 적절히 대응할 수 있는 대화 시스템을 제시한다. 제시하는 대화 시스템은 목적지향 대화의 처리를 위하여 발화 의도인 화행(speech act)을 결 정하는 대화 흐름도(dialogue flow diagram)와 문장 내의 유의미한 정보를 저 장하는 자료구조 양식을 사용하고 잡담을 처리하기 위하여 예제기반(example-based) 방식을 사용한다. 또한 대화를 분석하고 대화 상황 대화의 종류에 따라 안내, 확인, 재발화 요청을 수행하며 사용자가 인식 가능한 발화 를 수행 하도록 유도한다. 제시하는 대화 시스템은 자연언어이해부, 대화관리부, 자연언어생성부로 이루어진다. 자연언어이해부는 사용자 발화 문장을 형태소 자질 사전을 사용 하여 원형 복원, 형태소 분석, 구문 분석을 수행하며 구문 및 의미 정보를 추 출한다. 대화관리부는 사용자 화행과 시스템 화행을 결정한다. 자연언어생성 부는 패턴을 사용하여 응답 문장을 생성한다. 제시한 대화 시스템의 동작 예 시를 살펴보고 실험과 설문으로 평가한다.