Chatbots bis zum Jahr 2010

 Die Geschichte von Chatbots kann man grob in 2 Phasen einteilen: 1960-2010 und 2010-heute. Die ältere Zeitperiode ist gut dokumentiert und leicht nachvollziehbar. Projekte wie Eliza und Cleverbot wurden programmiert um menschliche Dialoge zu imitieren. Sie basieren auf einem parser, der die Eingabe des menschlichen Benutzers auswertet und einem Satzgenerator der daraufhin eine Antwort erzeugt. In der Interaktion führt das dazu, dass Chatbots einerseits Sätze erzeugen aber gleichzeitig die Schwächen der KI deutlich werden.

Ab Anfang der 2000er Jahre gab es in der Chatbot Technologie eine Neuerung und zwar das AIML Dateiformat. Darin können Frage / Antwort Paare außerhalb des eigentlichen Quellcodes abgelegt werden. Man muss also einerseits die Chatbot software programmieren und dann noch eine AIML Wissensdatenbank erstellen die eine normale Datenbank ist. Aber, auch mit AIML ist die Leistungsfähigkeit der erzeugten Chatbots nicht besonders hoch. Es ist nur leichter diese zu programmieren.

Ab dem Jahr 2010 gab es in der Chatbot Entwicklung eine massive Verbesserung. Diese hatte nur indirekt etwas mit Maschine Learning zu tun sondern die Veränderung bestand darin, zunächst einmal das Problem zu definieren um das es geht. Bis 2010 war die implizite Annahme es geht darum einen Chatbot zu programmieren, also eine Computersoftware die auf Sprache reagiert. Nur, das ist nicht das eigentliche Problem. Worum es wirklich geht ist das Question answering Problem zu lösen. Als Q&A challenge bzw. als Q&A dataset wird eine Tabelle mit Quizfragen bezeichnet die ein Mensch oder ein Computer richtig beantworten muss. Es geht also eben nicht um die innere Funktionsweise einer künstliche Intelligenz sondern es geht um eine Wissensspiel ähnlich wie Trivial Pursuit, Jeopardy usw.

Bevor man einen Chatbot programmieren kann muss man zunächst einmal eine Aufgabe programmieren die dieser Bot lösen soll. Also eine Art von Computerspiel ähnlich wie Tetris, Pong usw. Allerdings geht es bei diesem Spiel anders als bei Arcade spielen nicht um schnelle Reaktionsfähigkeiten sondern um das Verstehen von Sprache. Daher auch die Bezeichnung Question&Answering challenge. Dieses Spiel funktioniert so: dem Spieler wird eine Frage präsentiert, z.B. "Was ist 5+2?" und der Spieler muss antworten "7". Eine weitere Frage könnte lauten "Welcher Kontient ist der trockenste und heißeste der Welt?" Antwort: Afrika.

Für ein Quizspiel spielt es keine Rolle ob jemand darin gut abschneidet oder schlecht. Und ob jemand das Spiel als Mensch löst, als Computerprogram oder als neuronales Netz. Sondern ein Quizspiel ist nur ein formalisiertes Problem. Es besteht aus einer Anzahl von quizfragen aus unterschiedlichen Bereichen und es gibt Antworten auf jede Frage die geheim sind für die Kandidaten. Jetzt kann der Quizmaster ermitteln wieviele Antworten ein Kandidat richtig beantwortet.

Das besondere an Q&A challenges ist dass man damit die Performance von Computersystemen bestimmen kann. Man kann unterschiedliche AI Algorithmen entwerfen die die Fragen beantworten und dann lässst sich sagen, welcher Ansatz besser war. Q&A challenges sind die Grundlage um fortschrittliche Chatbots zu entwickeln. Ein chatbot ist schlichtweg eine Software, die in einer Q&A challenge besonders gut abschneidet.

Mit diesem Hintergrundwissen lässt sich besser herausarbeiten was der Unterschied ist zwischen den Chatbots bis 2010 und jenen die danach entwickelt wurden. Chatbots vor 2010 wie Eliza wurden nicht mit Punkten bewertet. Die Software hat zwar einen Dialog geführt aber es gab keine Punktzahl über die Qualität der Ausgaben. Bei neueren Bots wie IBM Watson gibt es eine solche Bewertung. Eben weil neuere Chatbots als Antwortgeneratoren für Q&A Challenges entwickelt wurden.

Um einen neuen Chatbot zu programmieren benötigt man keine besonderen Algorithmen aus dem Bereich sondern benötigt wird ein conversational dataset. Also eine Tablele mit Frage/Antwort Paaren aus dem Bereich smalltalk.  Dieser Dataset wird als Benchmark und als Problemdefinition verwendet. Der Dataset ist eine Art von Small talk spiel und im zweiten Schritt kann man ein Computerprogramm erstellen, dass dieses Spiel spielt. Im wesentlichen geht es also darum zu unterscheiden zwischen einer Aufgabenstellung (dem Q&A Dataset) einerseits und einem Teilnehmer (dem chatbot) der innerhalb des Spiels aktionen ausführt.