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@zono_0

Alexaスキル 入門 & VUI 設計

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Alexaスキル 入門 & VUI 設計

by zono_0
1 / 71

1. はじめに


自己紹介

  • 所属
    独立系SIer 先端技術事業部(2000年入社)

  • 業務
    Alexaスキル開発&Googleアシスタント開発

  • TAKAHIRO NISHIZONO
    @zono_0


profile image

  • アイコンかえました。(お知らせ)

83260.png


個人で開発したAlexaスキルの紹介

スクリーンショット (198).png


個人で開発したGoogleHomeアプリ

スクリーンショット (201).png


このスライドを見てできること

  • Amazon Echoが理解できる。
  • Amazon Alexaが理解できる。
  • Alexaスキル開発の基本が理解できる。
  • AlexaスキルのVUI設計が理解できる。

VUI:ボイスユーザインターフェース
→いけてるトークのこと。


2. Amazon Echoについて


Amazon Echoとは

  • Amazon が開発したスマートスピーカ。
  • Amazon が所有する人工知能「Alexa(アレクサ)」を利用し、音声を認識して色々な操作を事項できる「音声認識ユーザインターフェース」。

Amazon Echo & Echo Dot

Echo and Echo Dot.jpg


Amazon Echoの使い方

  • Amazon Echoに対して話しかけるだけ。
トーク(サンプル)
ユーザー:「アレクサ、今日の天気は?」
アレクサ:「〇〇の現在の天気は晴れで、摂氏20度です。」

Amazon Echoの特徴

  • 音声発話に対するレスポンスは1秒以内のこだわり。(byジェフ・ベゾフ氏)
  • 7つのマイクで、音声を正確にひろうことができる。
  • 未来のUIはタッチから音声の時代になる?
  • スマートホームハブの役割を果たす。

Amazon Echoで出来ること

  • 天気、ニュース、スポーツの読み上げ
  • 音楽、ラジオの再生
  • ショッピング
  • デバイスの操作(ライト、テレビ)
  • カスタムスキルの実行(音声アプリ
  • タイマー(神機能!)

Echo 姉妹製品

  • Amazon Echo Dot 小型($50)
  • Amazon Echo Spot モニタ付き($130)
  • Amazon Tap 屋外用($139.99)
  • Amazon Echo Look カメラ付き($199)
  • Amazon Echo Show モニタ付き($230)

Echo 姉妹製品

スクリーンショット (204).png


類似製品

  • Google Home($130)
  • LINE WAVE(14,000円)
  • Apple HomePod($349)
  • Microsoft Harman Kardon Invoke($199.95)

3. Amazon Alexaについて


Amazon Alexaとは

  • Amazonが提供するクラウドベースの音声認識サービス
  • 音声Requestは、Alexaに送信され、テキスト変換後、Alexa Skill(AWS Lambda)で処理され、Response結果を音声で応答します。

音声処理の流れ

スクリーンショット (25).png


4. Alexaスキルについて


Alexaスキルとは

  • Alexaが音声から変換したテキスト情報(JSON Request)を処理して応答(JSON Response)する音声プログラム
  • 一般的に音声プログラムは、AWS Lambda Functionに実装される。

Alexaスキルストアとは

  • Alexaスキルの入手場所。
  • スマホのAlexaアプリからAlexaスキルを入手。
  • Alexaスキルは、スキルを「有効」にすることで利用できるようになる。
  • Alexaスキルには、「アカウントリンク」と呼ばれる個人情報登録が必要なものもある。

5. Alexaスキルの開発について


開発対象

  • 開発対象は、AlexaスキルとLambda部分

スクリーンショット (24).png


6. Amazon Developer Portalについて


Amazon Developer Portalでの開発

  • Alexa Skills Kit(ASK)
    Alexaスキル(音声アプリ)が作れます。

  • Alexa Voice Service(AVS)
    →独自のスマートスピーカが作れます。
    →Raspberry PiでAVSを利用するとか。


Alexa Skills Kit(ASK)とは

主に3種類のAlexaスキルが作成できる。
- Custom Skills(一般的な音声スキル)
- Smart Home Skills(家電操作のスキル)
- Flash Brifing Skills(ニュース読み上げスキル)


参考:Amazon Developer Portal

  • 開発画面イメージ

スクリーンショット (207).png


7. AWS Lambdaについて


AWS Lambdaでの開発

  • AWS Lambdaで、音声プログラムを開発。
  • Node.js(Javascript)、Pythonが利用可。
  • Lambda関数には、Amazon リソースネーム(ARN)が付与され、一意に識別される。
  • Amazon Developer Portal側でエンドポイントにARNを設定することで、Alexaスキルから、どのLambda関数を呼び出すかを設定。

エンドポイントとARN

スクリーンショット (27).png


参考:AWS Lambda

  • 開発画面イメージ

スクリーンショット (206).png


8. テスト方法について


Alexaスキルのテスト方法とは

  • Echoデバイス実機テスト
  • Amazon Developer Portal内のテストシミュレータ(優秀、実機がなくてもスキル申請までもっていける)
  • Reverb(スマホiOSで日本語がつかえたー!)
  • Echosim.io(今はもう使わないかも)

テストツールの紹介

  • ADP内のテストシミュレータ(神ツール)

スクリーンショット (20).png


テストツールの紹介

  • ADP内のサービスシミュレータ(Intent用)

スクリーンショット (19).png


テストツールの紹介

スクリーンショット (22).png


テストツールの紹介

  • Reverb(iOS、Androidアプリ。iOS版は日本語Alexaが使えておすすめ。)

スクリーンショット (23).png


9. 必要な知識について


スキル呼び出し

スキル呼び出し
ユーザー:「アレクサ、ピカチュウトーク を 開いて。」
           -------  --------------    ------
          <wake word> <skill name>   <launch phrase>
  • 起動フレーズ(launch)は、起動して。実行して。スタートして。なども使える。
  • 接続詞「で」の使用は原則禁止らしい。

スロット(会話中のキーワード

スロット
アレクサ:「ご利用の日付と時間をお知らせください。」
ユーザー:「<今日>の<15>時。」
           -----   --
           <slot> <slot>
  • <今日>は、AMAZON.DATE スロット
  • <15>は、AMAZON.NUMBER スロット

インテント(ユーザのお願いごと

インテント
ユーザー:「ニュースを聞かせて。」
           -----------------
           <Intent>:例えば、NewsIntent

ユーザー:「運勢を占って。」
           -----------
           <Intent>:例えば、FortuneIntent


インテントとスロット

インテント&スロット
ユーザー:「<今日>のニュースを聞かせて。」
           -----  -----------------
           <slot>  <Intent>:NewsIntent

  • NewsIntentに、AMAZON.DATEスロットが、ひもづく関係。

サンプル発話(呼び出しフレーズ)

サンプル発話
ユーザー:「ニュースを聞かせて。」
ユーザー:「ニュースを知りたい。」
ユーザー:「ニュースを読んで。」
ユーザー:「ニュース!!」
           全て、NewsIntent の呼び出しフレーズとなる。

  • 人が言いそうな発話パターンを洗い出し、あらかじめサンプル発話として登録する。

10. 開発用語


開発用語

  • Skill name(スキル名)
  • Invocation Name(スキル呼び出し名
  • Intent Schema(インテントの定義)
  • Intent(インテント:人間の「意図」)
  • Slot(スロット:変数みたいなもの)
  • Sample Utterances(サンプル発話:インテント呼び出しフレーズ)
  • Endpoint(エンドポイント Lambda のARN)

11. ビルトイン(標準機能)


便利なビルトインインテント

サンプル発話登録不要、標準で使える、ビルトインインテント

  • AMAZON.YesIntent ・・・「はい。/オッケー。/いいよ。」
  • AMAZON.NoIntent ・・・「いいえ。/ノー。」

必須のビルトインインテント

Amazon様仕様により必須となるインテント

  • AMAZON.CancelIntent ・・・「キャンセル。/取り消し。/やっぱりやめる。」
  • AMAZON.StopIntent ・・・「ストップ。/止めて。/中止。」
  • AMAZON.HelpIntent ・・・「ヘルプ。/どうすればいいの。/使い方を教えて。」

便利なビルトインスロット

スロット登録不要、標準で使える、ビルトインスロット

  • AMAZON.DATE、AMAZON.TIME、AMAZON.NUMBERなど

→Amazonが用意したスロット登録済み用語
→音声認識精度が高く、Good!


12. リクエストとインテント


リクエストの種類

基本のリクエストは、3つ。

  • 'LaunchRequest' ・・・インテント無し起動
  • 'IntentRequest' ・・・インテント指定発話
  • 'SessionEndedRequest' ・・・予期せぬ終了

IntentRequestの種類

IntentRequestには、子供Intentがいる。

  • 必須インテント3兄弟(CancelIntent、StopIntent、HelpIntent)
  • はい/いいえ姉妹(YesIntent、NoIntent)
  • ユーザ定義(NewsIntent、FortuneIntent)

13. VUI音声設計について


VUI設計:トークシナリオ(例)

トークシナリオ(例)
ユーザー:「アレクサ、<新幹線予約>を開いて。」
アレクサ:「新幹線予約へようこそ、このスキルでは新幹線
      チケットをご購入いただけます。ご利用の日付
      と時間をお知らせください。」
ユーザー:「<今日>の<15>時。」
アレクサ:「<〇月〇日>、<15>時ですね、自由席か指定席の
      どちらになさいますか?」
ユーザー:「<自由席>でお願い。」
アレクサ:「<自由席>ですね、購入しますか?」
ユーザー:「<はい>。」
アレクサ:「チケット購入を確定しました、ご利用ありがとうございます。」


VUI設計:スキル呼び出し名

ユーザ発話から、スキル呼び出し名 を決定。

VUI設計解説
ユーザー:「アレクサ、<新幹線予約>を開いて。」
                     ---------
                     <スキル呼び出し名>

                     インテント指定なしの初回起動は、
                     'LaunchRequest' が呼ばれるっぺ。

VUI設計:Intent & Slot

ユーザ発話から、Intent と Slot を抽出する。

VUI設計解説
ユーザー:「<今日>の<15>時。」
            ----   ---
            <slot> <slot>
            AMAZON.DATE と AMAZON.NUMBERが使えるっぺ。

            Intent名は、DateAndTimeIntent にすっぺ!
            サンプル発話は、以下でいけそうだべ。
            DateAndTimeIntent {DATE} の {TIME} 時 

VUI設計:Intent & Slot

ユーザ発話から、Intent と Slot を抽出する。

VUI設計解説
ユーザー:「<自由席>でお願い。」
            -----
            <slot>
            ビルトインは使えない、カスタムスロットだべ。
            LIST_OF_SEATスロットを定義して、
            値に「自由席」と「指定席」を入れるべ。
            Intent名は、SeatIntent にすっぺ!
            サンプル発話は、以下でいけそうだべ。
            SeatIntent {SEAT} でお願い 

VUI設計:Intent & Slot

ユーザ発話から、Intent と Slot を抽出する。

VUI設計解説
ユーザー:「<はい>。」
            ----
            これはAMAZON.YesIntentだべ。
            Slot定義は不要だべさ。

            サンプル発話には、以下もついかすっぺ。
            AMAZON.YesIntent 購入します 

14. 設計例


IntentSchema.jsonの設計例

IntentSchema.json
{
  "intents": [
    {
      "slots": [
        {
          "name": "DATE",
          "type": "AMAZON.DATE"
        },
        {
          "name": "TIME",
          "type": "AMAZON.TIME"
        }
      ],
      "intent": "DateAndTimeIntent"
    },
    {
      "slots": [
        {
          "name": "SEAT",
          "type": "LIST_OF_SEAT"
        },
      ],
      "intent": "SeatIntent"
    },
    {
      "intent": "AMAZON.YesIntent"
    },
    {
      "intent": "AMAZON.NoIntent"
    },
    {
      "intent": "AMAZON.CancelIntent"
    },
    {
      "intent": "AMAZON.StopIntent"
    },
    {
      "intent": "AMAZON.HelpIntent"
    }
  ]
}

カスタムスロットの設計例

LIST_OF_SEAT.txt
自由席
指定席

サンプル発話の設計例

ユーザ発話しそうな可能性を、全て列挙する。

Utterances.txt
DateAndTimeIntent {DATE} の {TIME} 時 
SeatIntent {SEAT} でお願い
AMAZON.YesIntent 購入します  
DateAndTimeIntent {DATE}
DateAndTimeIntent {TIME}
DateAndTimeIntent {TIME} 時 {DATE} で 
AMAZON.HelpIntent 使い方を教えて
AMAZON.HelpIntent 使い方教えて
AMAZON.HelpIntent 使い方

15. おまけ


スマートスピーカをいますぐ体験

  • iOS(iPhone、iPad)の方は、アプリ「Reverb」と「Alexaスキル」をインストールすると、日本語Alexaが使えます。
  • iOS & Android(スマホ、タブレット)の方は、アプリ「Googleアシスタント」をインストールすると、日本語Googleアシスタントが使えます。

16. まとめ


Alexaスキル開発でおこなうこと

  • Amazon Developer Portalを用いて、Alexaスキルの設定&登録をおこなう。
  • スキル名、スキル呼び出し名、インテント、スロット、サンプル発話等を定義。
  • AWS Lambdaを用いて、定義に沿った音声プログラムを作成する。

さらなる高みへ

  • Amazon Developer PortalのVUI設計としてはこれで十分。
  • ただし、Lambda Function側では、状態遷移(state)を制御しないと、真のトーク上手にはなれない。。。
  • まずは、状態遷移が不要なショートトークのAlexaスキルで、トークの極意を磨くのじゃ!

17. おわりに


おわりに

いかがでしたでしょうか?
いけてるVUI設計が、できそうですか?

いけてなくてもいいので、
まずは、Alexaスキル作り、してみましょう!!


ご視聴ありがとうございました。

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( ɵ̷̥̥᷄ .̠ ɵ̷̥̥᷅ ) バイク:Vストローム250 パソコン:Ryzen 2700x カメラ:PENTAX K-r 派 動画編集:DaVinci Resolve 15 Qiita:http://qiita.com/zono_0 川崎市近郊バイクツーリングマップ:http://bit.ly/2GGMc9J

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