NestBot : Keskusteleva tekoälykaveri

Abstract

Opinnäytetyön päämääränä oli luoda FreeNest-projektialustaa varten suunniteltu tekoälyhahmo, jonka kanssa järjestelmän käyttäjät voivat käydä tekstimuotoisia keskusteluita. Tekoälyn luomista varten tutustuttiin tekoälytutkimuksen piirissä syntyneisiin teorioihin ja menetelmiin. Erityisen huomion kohteena olivat ns. chatterbotit, jotka vastaanottavat käyttäjältä tekstisyötettä, tulkitsevat sen sisältöä ja antavat käyttäjälle jonkin aiheeseen liittyvän vastauksen.

Uutta tekoälyä ryhdyttiin toteuttamaan JavaScript-pohjaisena web-sovelluksena. Pääasialliset kehityshaasteet liittyivät tekoälyn lauseenkäsittelyalgoritmeihin ja sanastorakenteeseen. Lopullinen tekoäly kykeni tunnistamaan käyttäjän antamasta syötteestä avainsanoja, joiden perusteella se pystyi antamaan aiheeseen liittyvän vastauksen. Tekoäly pystyi myös toistamaan omissa vastauksissaan otteita käyttäjän antamasta syötteestä.

Tekoälyhahmoa edustamaan luotiin myös animaatiohahmo, joka toteutettiin JavaScriptillä HTML5:n canvas-elementille. Grafiikkaohjelmoinnin helpottamiseksi ja sovelluksen suorituskyvyn parantamiseksi opinnäytetyössä perehdyttiin myös vapaasti saatavilla oleviin JavaScript-grafiikkakirjastoihin. Opinnäytetyössä vertailtiin toisiinsa Processing.js-, Kinetic.js- sekä EaselJS-grafiikkakirjastoja, joista lopulliseen sovellukseen valittiin käytettäväksi EaselJS.

Lopullisessa sovelluksessa yhdistettiin lauseenkäsittely ja grafiikka virtuaalihahmoksi, joka vastausten antamisen lisäksi reagoi käyttäjän tekstisyötteeseen ilmeillä ja eleillä. Sovellukseen sisällytettiin myös mahdollisuus kokonaan uuden hahmografiikan luomiseen ja käyttämiseen.

The purpose of the thesis was to create an AI character for the FreeNest project platform and enable it to have text conversations with FreeNest users. The theory and methods of AI research were studied to aid the creation of the character. Of particular interest were so-called chatterbots, i.e. artificial intelligences that receive text input from the user, process its content and form a coherent response based on it.

The new AI was built as a JavaScript-based web application. The primary development challenges involved the AI’s sentence processing algorithms and vocabulary structure. The final AI could recognize keywords within the user’s input and produce relevant responses based on them. The AI could also repeat parts of the user’s input within its own responses.

A graphical representation in the form of an animated character was also created for the AI. The character was created using JavaScript and the HTML5 canvas element. Freely available JavaScript graphics libraries were studied in the hope of aiding graphics programming and increasing application performance. The libraries compared in the thesis were Processing.js, KineticJS and EaselJS, of which EaselJS was chosen as the library to be used in the final application.

The final application combined sentence processing and character animation into a virtual character that can react to the user’s input with expressions and gestures. The application also includes the possibility to create and use entirely new graphical representations for the character.