Let Android dream electric sheep: Making emotion model for chat-bot with Python3, NLTK and TensorFlow

summary
Chatbot is the underlying technology of an interactive interface. One of the problems to be solved for popularization of chatbots is the unnaturalness of inhuman conversation. This presentation introduces the process of implementing emotion status reading based on Python 3 for human conversation implementation, and the experience of simulating the emotional state of the bot itself, with the demonstration. We also share the problems and solutions we encountered in implementing the emotional models.

개요

챗봇은 대화형 인터페이스의 기반 기술이다. 챗봇의 대중화를 위해 해결해야 할 문제중 하나는 비인간적 대화에서 오는 부자연스러움이다. 이 발표에서는 인간적인 대화 구현을 위하여 Python 3를 기반으로 감정 상태 읽기를 구현한 과정과, 봇 자체의 감정 상태를 시뮬레이션한 경험을 데모와 함께 소개한다. 또한 감정 모형을 구현하는 과정에서 만났던 문제들 및 해결 방법을 공유한다.

상세

챗봇은 대화형 인터페이스 및 음성 인식과의 결합을 통한 무입력 방식 인터페이스의 기반 기술이다. 챗봇은 고객상담 서비스 분야부터 온라인 구매, 디지털 어시스턴트 등의 다양한 분야에 널러 사용되며, 텍스트 기반의 메신저부터 음성 인식 기반의 스마트 스피커등의 인터페이스를 통해 빠르게 보급되고 있다. 이러한 챗봇의 대중화는 최근 머신러닝을 기반으로 한 자연어 처리 기술의 성능 향상과, 딥러닝 분야의 발전에 힘입어 가능해진 end-to-end 모델 구현에 기술적으로 큰 영향을 받았다.

챗봇이 응용되는 분야가 넓어지고 다양한 분야에서 챗봇 서비스 및 사업이 성장함에 따라 '불편한 골짜기 ' 라고 불리는 비인간적 대화에서 오는 피로 문제가 점차 대두되고 있다. 비인간적 대화가 가져오는 피로는 사용자 경험 및 이용 지속성에 영향을 크게 미친다. 따라서 이 문제는 대화형 디지털 어시스턴트의 대중화 과정에서 어렵지만 우선적으로 해결해야 할 과제들 중 하나가 되었다.

감정 모형은 비인간적 대화를 벗어나 자연스러운 대화를 구현하기 위한 몇 가지 방법 중 하나이다. 이 발표에서는 Python 3를 기반으로 감정 상태 읽기를 구현하고, 감정상태를 시뮬레이션하는 과정에 대한 경험과 접근 방법을 소개한다. Python의 NLTK 패키지를 이용하여 감정 사전 데이터를 생성한다. 그 다음 기존 대화 데이터를 Python 3 및 Pandas를 이용하여 초벌가공한다. 가공한 데이터를 이용하여 wordvec 공간을 정의한다. Wordvec 공간의 각 단어에 감정 데이터를 이용해 만든 태그를 붙여 적절한 위상 공간을 정의한다. 이후 실시간 대화에서 들어오는 단어들을 일정 단위로 입력하여, 현재 화자의 감정 상태 및 감정 변화를 추적한다. 이후 봇의 감정을 담당하는 기계학습 모형을 만들어 학습시키고, 봇의 현재 감정에 따라 답변 문장을 변경하거나 기타 인터페이스를 통해 어필하도록 구현한다. 최종적으로는 봇 인터페이스 및 재미있는 인터페이스 아이디어와 함께 묶어 대화를 시연한다.

이 과정에서 겪은 문제들 및 해결 방법을 함께 소개한다. 우선 NLTK 패키지를 기반으로 감정 사전을 만드는 과정과, 감정 사전 인덱스를 한국어에 맞게 커스텀하는 과정을 설명한다. 그리고 감정 상태를 정의한 공간에서 봇의 감정 변화가 실제 인간과 다르게 심하게 튀는 문제를 고려하는 방법을 설명한다. 다양한 문제들의 해결 방법과 함께, 실제 서비스를 위해 멀티 모드 모델 체인에 컨텍스트 엔진 및 대화 엔진과 감정 모형을 연결하는 과정을 재미있는 데모와 함께 공유하고자 한다.