Разработка чат-бота с использованием алгоритмов машинного обучения для автоматизации образовательных процессов
Development of a Chatbot Using Machine Learning Algorithms to Automate Educational Processes
2021-01-01
SCID: 54.1/w3azd5pm
Discuss with AI
Образовательные чат-ботыКлассификация намеренийРасстояние ЛевенштейнаМашинное обучениеМессенджер Telegram
Figures from the paper
Abstract (AI)
Использование чат-ботов в образовательных процессах актуально, когда требуется индивидуализированное взаимодействие с каждым студентом по общим вопросам. Для автоматизации образовательных процессов разработан чат-бот с использованием искусственного интеллекта. Для взаимодействия с пользователем используется кроссплатформенный мессенджер Telegram. Для повышения эффективности создания набора данных разработано приложение с графическим пользовательским интерфейсом на языке Python. Использование библиотек для создания графических интерфейсов на основе платформы Qt5 позволяет быстро просматривать уже включенные в набор данных намерения, запросы и ответы. На этапе разработки структуры модели были протестированы различные векторизаторы с разными параметрами. Для определения намерений пользователей разработана и реализована модель машинного обучения. После обучения точность классификации пользовательских запросов составила 97%. Дополнительно разработанный алгоритм на основе расстояния Левенштейна повысил точность классификации. Если намерение пользователя не определяется, срабатывает резервное сообщение: «Я не понял смысл вашего вопроса. Пожалуйста, переформулируйте его». Кроме того, чат-бот поддерживает распознавание голосовых сообщений. В результате взаимодействия чат-бота с пользователями собирается статистика запросов и регистрируются все события, происходящие в программе. Вся информация представляется в графическом виде. После аутентификации пользователь получает доступ ко всей статистике и может отправлять сообщения от имени бота, что позволяет преподавателю дать подробный ответ. Архитектура чат-бота позволяет использовать его с наборами данных любых образовательных процессов.
Key Findings
1
Алгоритм на основе расстояния Левенштейна дополнительно повысил точность классификации, а специальный сценарий обрабатывает нераспознанные намерения.
2
Создан графический интерфейс на Python и Qt5, ускоряющий формирование набора данных и навигацию по намерениям, запросам и ответам.
3
Разработан кроссплатформенный чат-бот в Telegram для автоматизации типовых взаимодействий в образовательном процессе с помощью классификации намерений пользователей на основе машинного обучения.
4
Тестирование различных векторизаторов позволило разработать модель классификации, достигшую точности 97% при определении намерений пользовательских запросов после обучения.
5
Чат-бот распознаёт голосовые сообщения, записывает события и статистику запросов, визуализирует их и позволяет аутентифицированным преподавателям отвечать от имени бота.
6
Архитектура модели допускает повторное использование с наборами данных для различных образовательных процессов.
Research Object
Чат-бот с искусственным интеллектом для автоматизации образовательных процессов и взаимодействия со студентами через Telegram
Research Subject
Классификация намерений пользователей и функциональные характеристики взаимодействия, включая точность распознавания запросов, распознавание голосовых сообщений, обработку нераспознанных запросов и статистику запросов в образовательном процессе
Publication Details
Publication Date
2021-01-01
Journal
Publisher
ISSN
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest