Marco genérico para sistemas de diálogo orientados a tareas basados en semántica para interacción humano-máquina en entornos industriales

Autor: Tekniker Director tesis Aitor Soroa, Universidad del País Vasco; Izaskun Fernández, Tekniker Fecha27/07/2022

En la Industria 5.0, en la que la automatización tiene un papel cada vez más relevante, las personas trabajadoras y su bienestar son cruciales en los procesos de producción. En ese contexto, los sistemas de diálogo orientados a tareas permiten que los operarios deleguen las acciones más sencillas a los sistemas industriales mientras trabajan en otras más complejas. La posibilidad de interactuar de forma natural con estos sistemas reduce además la carga cognitiva y genera aceptación en las personas usuarias.

Sin embargo, la mayoría de las soluciones existentes no permiten una comunicación natural. Las técnicas actuales para obtener estos sistemas necesitan grandes cantidades de datos para ser entrenados, datos que son escasos en este tipo de escenarios. Esto provoca que los sistemas de diálogo orientados a tareas en el ámbito industrial sean muy específicos, lo que limita su capacidad de ser modificados o reutilizados en otros escenarios, al tratarse de tareas que requieren un gran esfuerzo en términos de tiempo y costes.

Ante estos retos, la tesis combina tecnologías de la web semántica con técnicas de procesamiento del lenguaje natural para desarrollar KIDE4I, un sistema de diálogo orientado a tareas basado en semántica para entornos industriales que permite una comunicación natural entre humanos y sistemas industriales. Los módulos de KIDE4I están diseñados con el objetivo de ser genéricos para una sencilla adaptación a nuevos casos de uso. El trabajo propone distintas metodologías y recursos para fomentar la reutilización y mejora continua del sistema de diálogo.

Entre estos recursos, la ontología TODO es el núcleo de KIDE4I. Esta ontología modular se encarga de modelar el dominio y el proceso de diálogo, además de almacenar las trazas generadas. Se ha desarrollado siguiendo una conocida metodología, LOT, lo que se refleja en su elevada calidad.

KIDE4I se ha implementado y adaptado para su uso en cuatro casos de uso industriales. Esto ha demostrado que el proceso de adaptación no es complejo y se beneficia del uso de recursos. Tres de ellos han sido evaluados a través de estudios de usuario, cuyos resultados han sido reportados.