Biblioteca Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell'Umbria e delle Marche
Sanità Pubblica Veterinaria: Numero 119, Aprile 2020 [http://www.spvet.it/] ISSN 1592-1581
Documento reperibile all'indirizzo: http://spvet.it/indice-spv.html#edi119

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Smart chatbot come assistenti virtuali in Biblioteca

Smart chatbots as virtual assistants in the Library

[Ver. 1.0]

Raoul Ciappelloni, Luca Avellini, Maria Luisa Marenzoni, Francesca Serenelli

Gruppo di lavoro - Smart Poster [OVUD] Biblioteche - SP[o]B


Abstract. The aim of the editorial is to constitute the first step of a project on smart CRM, Chatbot and Artificial Intelligence systems for informational and didactic orientation in scientific libraries. Availability and characteristics of software for interacting with users of information services is examined. In particular, Chatbots connected to AiaS services (Artificial Intelligence as a Service) could manage the interaction between human beings and smart software through the Internet. So that way will be possible to take into account the users actual needs, according to different binding conditions. This user interface would be able to collect and define an "information profile" of the applicant. Data is so available to improve the front end organization and of the linked document bibliographic repository as well. Overcoming the current metaphor based on browsing through a paper document with fingers, would surely be advantageous, starting a new (always analog) way of interacting with machines just talking with them. Particularly in order to gather Net docuverse information, notable characteristics of IBM, Apple and Amazon experimental front ends are briefly discussed. Significantly, a particular use of these smart interfaces is for didactic orientation, being able to take into account the curricular specificity of the learner and the characteristics of the training system. The advantages for research and teaching of these Smart Systems are considerable, integrating perfectly with the IT tools currently available, without requiring financial investments beyond the reach of Public research Institutes

Riassunto. L'editoriale intende costituire il primo passo di un documento in progress, utile per l'elaborazione di un progetto su Smart CRM, Chatbot ed Intelligenza Artificiale per l'informazione e l'orientamento didattico nelle biblioteche scientifiche. Viene esaminata la disponibilità di alcuni software per l'interazione con utenti dei servizi informativi. In particolare Chatbot collegati a servizi AiaS (Artificial Intelligence as a Service) potrebbero gestire l'interazione fra esseri umani e software intelligenti attraverso la Rete, tenendo conto delle effettive esigenze dell'utente in funzione di diverse condizioni vincolanti. L'interfaccia utente sarebbe così in grado di raccogliere il "profilo informativo" del richiedente, utilizzabile per migliorare l'organizzazione del front end stesso e del repository bibliografico documentale collegato. Il superamento dell'attuale metafora basata sulla lettura di documenti cartacei, sarebbe vantaggiosa, avviando un nuovo modo (sempre analogico) di interazione con le macchine. In particolare vengono citati i progetti di IBM, Apple, Amazon e le caratteristiche potenziali di questi front end nell'individuazione di percorsi di fruizione del docuverso della Rete. Un particolare impiego di queste interfacce è quello dell'orientamento didattico, potendo tener conto delle caratteristiche curriculari del Discente e quelle dell'offerta formativa. I vantaggi per la ricerca e la didattica di questi sistemi sono notevoli, integrandosi perfettamente con i tool informatici attualmente disponibili, senza richiedere investimenti finanziari fuori della portata degli Enti Pubblici di ricerca



Con questo articolo viene avviato un lavoro in progress, approfondito in versioni successive.
Tutti coloro che vorranno contribuire al progetto collaborativo sono pregati di inviare commenti e revisioni del testo, utilizzando il modulo di social peer review di SPVet.it (http://spvet.it/socialreview.html), o inviando una mail a: redazione-spvet@izsum.it - Subject: Progetto Smart CRM.
I nominativi e le affiliazioni, verranno aggiunti nelle Versioni successive alla 1.0


Introduzione
Questo lavoro intende iniziare una riflessione sulla ricerca di informazioni o "Trailblazing" [1] (Kahan, 2000, Ciappelloni, 2018), attraverso sistemi interattivi basati su intelligenza artificiale. Front end dialoganti con funzioni di CRM "Customer Relationship Management", integrati con Chatbot, AI e repository di pubblicazioni scientifiche. Questi software possono ormai assistere un utente (ricercatore o studente), in modo interattivo, con una performance simile a quella di un operatore umano esperto. Senza evocare scenari da fiction cinematografica, si può già ora ipotizzare l'impiego di software intelligenti per un primo contatto con servizi di Library o di orientamento didattico da parte di utenti alla ricerca di informazioni scientifiche, procedurali e dataset.
Chatbot collegati a servizi IaaS (Infrastructure as a Service) e PaaS (Platform as a Service), sono capaci di gestire l'interazione con gli umani attraverso la Rete, in modo coinvolgente ed efficace. Ad esempio nella scelta di un determinato percorso informativo o di studio, consentendo l'individuazione di risorse documentali appropriate, tenendo conto delle effettive esigenze dell'utente in funzione di condizioni vincolanti (ad esempio, il suo background curriculare). Inoltre, l'interfaccia utente sarebbe in grado di raccogliere il "profilo informativo" del richiedente, utilizzabile per migliorare l'organizzazione del front end stesso e del repository bibliografico documentale collegato. Il Sistema evolverebbe imparando dal rapporto con i suoi utenti, migliorandosi progressivamente.
C'è un gran bisogno di strumenti di questo tipo. Ricordiamo a tal riguardo che sinora non sembra si sia davvero riusciti a trarre vantaggio dalle potenzialità delle macchine per offrire modalità di accesso e ricerca adeguati al contesto digitale. Sul piano formale, ad esempio, non è stato tentato l'ampliamento del paradigma di lettura, ancora fondamentalmente legato al modello analogico, tipico del libro o della rivista di carta, sebbene si operi all'interno di device elettronici [2] (Ciappelloni, 2016b). Il recupero delle informazioni, effettuato tramite parole chiave e operatori booleani, si scontra con diverse incongruenze, per cui richiamo e precisione non possono dirsi ottimali, nonostante euristiche eccellenti, ad esempio di Google Scholar®, ciò per diversi motivi. Ne citiamo due di particolare importanza: la destrutturazione dei nodi che compongono la Rete e la presenza di aree non indicizzabili dai motori di ricerca, come il cosiddetto "Deep Web". In tale contesto, più che insistere con il mantenimento della metafora analogica, risulta preferibile l'adozione di sistemi che consentono una operatività adeguata [3] al contesto digitale, in forme maggiormente coinvolgenti per il lettore [4] che seguono lo schema del dialogo fra umani (Ciappelloni 2016a).


Interfaccia dialogante come un assistente virtuale

Figura 1. L'interfaccia dialogante deve richiamare sembianze umane che facilitano l'interazione.
A tal riguardo è utile riferirsi a modelli, come il presente, che richiamano i videogame.
Figure 1. The dialog interface recalls human features that facilitate interaction. In this context it is useful
to refer to models inspired by videogames.

Pixabay (2015) CC0 Creative Commons
https://pixabay.com/it/donna-faccia-testa-binario-uno-1044142/


Bibliotecari digitali e Interfacce dialoganti
La principale critica di Theodor Holm Nelson a Tim Berners Lee, fu che i link del suo World Wide Web erano connessioni elementari, poco più che salti incondizionati, monodirezionali. Ora per navigare nell'ipertesto Web sono integrati ed utilizzabili servizi basati su Artificial Intelligence as a Service (AIaaS) [5] con providers famosi, che offrono servizi di élite. Ad esempio, possiamo citare IBM (International Business Machines Corporation). Questa multinazionale tecnologica ha ormai collocato il suo core business nel settore dell'Intelligenza Artificiale, con Watson®, un question-answering computer system molto avanzato. Il Sistema comprende un kit (una specie di robottino) chiamato TJBot®, che sta per Thomas John Bot in ricordo dell'amministratore delegato e Presidente di IBM (T. J. Watson). TJBot serve per aiutare gli utenti ad interagire con la piattaforma Watson.
Il Sistema è collegato con W. Developer Cloud che consente di accedere a funzionalità di Intelligenza Artificiale di alto livello [6]. Al momento sembra che Watson non intenda sovrapporsi a progetti come SIRI® o Alexa®, essendo orientato all'Internet of Things, accedendo a servizi basati su PaaS, anche integrando schede microcomputer basate su Linux come Raspberry®. Gli esempi mostrano che i tempi sono ormai maturi per la realizzazione di un (Library)ChatBot quale assistente digitale di biblioteca con funzioni di informazione ed orientamento. Questi potrebbe affiancare l'utente in modo tanto articolato da stabilire con lui una effettiva interazione. Il front end dovrebbe avere le seguenti caratteristiche, di cui andrebbe valutaa la fattibilità:

Dei tre problemi per realizzare una impalcatura ipertestuale che individuava Vannevar Bush nel suo fondamentale lavoro "As we may think" (1945): archiviazione; indicizzazione; citazione; un Trailblazer Bot di questo tipo, sarebbe capace già ora di intervenire direttamente sul secondo e sul terzo per fornire al ricercatore le migliori risorse di un docuverso citazionale, rispetto al contenuto dei nodi informativi accessibili.

ChatBot in specifici ambiti disciplinari
I Chatbot sono "oggetti" programmabili, utilizzabili dopo "addestramento" ed impegnati in scambi verbali o testuali in cui dovranno interpretare frasi, situazioni della vita reale di umani e produrre argomentazioni in cui saranno rispecchiati termini e concetti tipici di un'area di applicazione (imprenditoriale, scientifica o didattica).
Prendiamo ad esempio applicazioni capaci di intervenire sull'orientamento dei comportamenti personali in relazione a un determinato compito come effettuare la procedura per l'iscrizione ad un corso universitario, attività informativa propedeutica alla preparazione della tesi di laurea o di una pubblicazione, come pure la ricerca di argomentazioni relative alla scrittura di un progetto. L'esatta definizione a priori dell'argomento e la costante tipologia del richiedente (studente o ricercatore) fa ipotizzare una risposta efficace ed affidabile del Sistema, allo stato attuale dell'arte. Il Sistema di Intelligenza Artificiale, Watson (IBM), [7] proprio in quanto definito una: "...applicazione avanzata di elaborazione del linguaggio naturale, information retrieval, rappresentazione della conoscenza, ragionamento automatico" presente sul mercato già dal Settembre del 2013, può avere in questo contesto un valore notevole. Watson è impiegato in applicazioni in ambito sanitario e medico avanzate ed è capace di comprendere non solo il contenuto delle domande che gli vengono rivolte, ma anche le emozioni e lo stile di scrittura. Ciò lo renderebbe in grado di analizzare ed estrarre informazioni dal contenuto del Web, come ad esempio social network di medici e di pazienti, collegandoli con una specifica richiesta informativa. Anche il feel dell'interazione è in questo contesto importante. Interessanti a tal riguardo le esperienze orientate al dialogo come il progetto Eloisa (Easy Logic Intelligent Software Automa) [8].

Naturalmente l'agente Intelligente in questione sarà tanto più efficace quanto il target documentale è rappresentato da risorse ad accesso aperto (Open Data), ognuna di esse validata e corredata di un opportuno set di metadati descrittivi.
Questo modello descrittivo, riferibile ai Learning Management Systems, consente di rappresentare il contenuto di ogni unità informativa, consentendo la sua catalogazione, il riutilizzo ed il tracciamento per costituire i cosiddetti "Learning Object" o oggetti didattici.
In tal modo sarebbe possibile assemblare i contenuti digitali per un impiego in ambiente FAD (Formazione a Distanza), isolando solo gli argomenti che fanno riferimento agli interessi del discente in uno specifico ambito curriculare, proponendo eventuali approfondimenti facoltativi, accertandosi preventivamente di prerequisiti per il conseguimento dell'obiettivo didattico in questione.

lettura ipertestuale guidata dal Digital Assistant

Figura 2. Percorsi di lettura determinati dall'assistente digitale
Figure 2. Reading paths determined by the digital assistant
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In questo contesto, sono di fondamentale importanza i sistemi di orientamento nel docuverso che consentono una lettura effettivamente ipertestuale, non limitata ai link preimpostati, rispondente alle specifiche esigenze del lettore.

Figura 3. Orientamento nello spazio ipertestuale e guardie di lettura

Figura 3. Dettaglio del Sistema. Orientamento nello spazio ipertestuale e guardie di lettura
Figure 3. System detail. Orientation in hypertext space and reading minder
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Conclusioni
Non dimentichiamo che la Rete, in cui i futuri robot bibliografici si troverebbero ad agire, ha una enorme disponibilità di dati e pubblicazioni scientifiche integrate in sistemi di linking, massimamente accessibili per gli algoritmi intelligenti che possono estrarne e riorganizzarne a piacimento il contenuto informativo.
In questi anni, autorevoli documenti di indirizzo e raccomandazione fra cui il "Position statement sull'accesso aperto ai risultati della ricerca scientifica in Italia" [8] (CNR, 2013), il "Manifesto per l'Information Literacy" del Gruppo di studio dell'Associazione Italiana Biblioteche (AIB 2016), hanno contribuito ad incrementare il valore informativo World Wide Web.
Network di siti scientifici, database online, e-journal, cataloghi citazionali e collezioni documentali consentono di reperire letteratura con diversi livelli di approfondimento.
Si tratta di un repository informativo che la destrutturazione semantica rende meno disponibile di quanto dovrebbe, anche a causa di recenti disposizioni di legge per la tutela del copyright. Solo le macchine possono aiutare gli utenti delle informazioni a servirsene in modo appropriato, districandosi dalla difficoltà di ricerca e catalogazione dei contenuti.
Le Biblioteche, quando ancora esistono e vengono fatte funzionare, sono l'unico strumento adeguato per realizzare questa interazione avanzata fra umani e Sistemi informatici - documentali.
Nei prossimi anni vedremo se i Library Bot diverranno l'ideale luogo di sintesi fra Costumer Relationship Management tool e piattaforme dedicate all'outsourcing di intelligenza artificiale. I vantaggi per la ricerca e la didattica potrebbero essere potenzialmente eclatanti, sia detto per inciso, senza richiedere investimenti finanziari fuori della portata degli Enti Pubblici.



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Note

[1] Termine introdotto da Vannevar Bush nel 1945. Indica l'attività di ricerca, figurativamente "tracciare strade" in un repository documentale eterogeneo, per reperire specifiche informazioni.

[2] ...Troppo spesso nel nuovo contesto digitale, al quale gli attuali "ipertesti" appartengono, non si è cercato di sfruttare le enormi potenzialità delle macchine per trovare strade nuove, più consone al contesto digitale e ampliare il paradigma della lettura. Ciò potrebbe essere ottenuto introducendo modi "diversi" per accedere ai contenuti, come uso di intelligenza artificiale, realtà aumentata, realtà virtuale. Si continuano invece a proporre le consuete metafore grafico - testuali della modalità analogica di lettura. Per questo, acquisire informazioni su un determinato argomento utilizzando un tablet, significa ancora scandire con l'occhio delle righe di un testo a schermo (retroilluminato e non molto definito) e "sfogliare" pagine elettroniche sfiorando l'indice della mano sullo screen, come avverrebbe utilizzando un libro o giornale di carta. Spesso viene anche riprodotto il tipico fruscio delle pagine che girano per mantenere il feel dell'operazione come avviene, ad esempio, in Yumpu (Ciappelloni, 2016)

[3] L'opzione di ricerca per parola chiave negli ebook readers sembra sempre sacrificata, minimalista, quasi un optional, e se nel leggere possiamo ancora far finta di avere in mano dei fogli di carta, quando cerchiamo di reperire le informazioni vorremmo seguire i nostri interessi in uno sterminato repository di fatti, dati e opinioni, cioè la Rete. Qui la "non sequenzialità ipertestuale" significa che in un testo organizzato pretenderemmo di selezionare facilmente solo gli argomenti di nostro interesse. In genere seguiamo dei link (pochi) messi a bella posta per noi da chi ha fatto l'ipertesto. Sono però strade obbligate, che tengono in considerazione ordinamenti e priorità non del lettore ma dell'autore.

[4] Le informazioni dovrebbero trovarsi nei nodi. I nodi di un ipertesto dovrebbero essere scritti in modo speciale perché si potrebbe doverli accedere provenendo da diverse direzioni. Non potranno mai esserci frasi come "... a differenza di prima" o "... questa è una ulteriore conferma di" e cose del genere. Federico Pellizzi nella sua "Critica al link", affronta l'argomento su un piano che comprende la metafora e la morfologia

[5] Una directory a questi servizi gratuiti è reperibile alla pagina di Github https://github.com/ripienaar/free-for-dev

[6] Anche Microsoft ha elaborato un Bot per l'assistenza e la gestione dell'interazione tramite dialogo Si chiama Cortana (https://support.microsoft.com/en-us/help/11694/windows-phone-cortana-on-your-windows-phone) per Windows 10 Mobile, Windows Phone 8.1, Microsoft Band, Xbox One, iOS, Android, Windows Mixed Reality.
Il Cloud Amazon Web Services (AWS), ha un personal assistant Bot, prodotto da Amazon Lab126 (Società californiana, che ha sviluppato la linea Kindle). Si chiama Alexa ed è capace di interagire con la voce, gestire attività di segreteria, interagire con il suono e applicazioni podcast e fornire informazioni su richiesta (traffico, tempo) gestendo anche device smart in ambito di domotica Amazon fornisce servizi di Intelligenza artificiale.
Apple ha elaborato un robot risponditore piuttosto avanzato (senza intenzione di fornire ad altri Intelligenza Artificiale). È il Digital Assistant SIRI che integra il motore di intelligenza artificiale Wolfram Alpha (creato dal matematico Stephen Wolfram) e disponibile per i prodotti: iPhone, iPad, Mac, Apple Watch e Apple TV. Sono strumenti che tendono ad integrare ruoli creativi nella conversazione, quasi narrativi (Rjitano, 2016)

[7] Tecnologia IBM per la formulazione di ipotesi, raccolta massiva di controprove, analisi e scoring

[8] Eloisa è un automa software particolarmente abile nell'interazione con un interrogante, esprimendosi in linguaggio di uso comune. Come chatbox ha avuto un certo successo, (sembra soprattutto con utenti italiani). Eloisa riconosce ottimamente vocaboli d'uso comune e risponde velocemente. Tuttavia, interrogata con termini desueti cerca di eludere la situazione, anche se riesce comunque a sostenere il dialogo.
Ad esempio alla domanda: "Si tratta di un concetto di chimica. Sai cos'è la chimica?", lei risponde: "Vuoi sapere se so cos'è la chimica?", replicando "si", lei dice: "Non so nulla di chimica. Mi hanno detto che si tratta di una disciplina scientifica, ovvero: un bel mucchio di formule che messe insieme sembrano avere un qualche significato". Eloisa non è l'unico sistema di riferimento, ci sono anche altri software che possono simulare una conversazione come Faketalk - Chatbot, Chatbot Friend, Talbot, il chatboth, Chat Bot - Talking Robot.

[9] Documenti di riferimento: Raccomandazione della Commissione Europea del 17 luglio 2012 sull'accesso all'informazione scientifica e sulla sua conservazione e Dichiarazione firmata dai rappresentanti della CRUI e degli Enti Pubblici di ricerca presenti al National, Workshop MedOANet del 29 gennaio 2013 e successivamente da ISS, CRA, Isfol, ENEA, IZS, IRCCS, ISS, INFN, INAF



Bibliografia

Bush V. (1945). As we may think. The Atlantic monthly, July. https://www.theatlantic.com/magazine/archive/1945/07/as-we-may-think/303881/

Chat Bot - Talking Robot. https://play.google.com/store/apps/details?id=msapps.chatbot&hl=it

Ciappelloni R., Serenelli F., Brachelente C. (2018). Un Tutorial sul Reference Manager Zotero, per la scrittura ed il giornalismo scientifico - The Reference Manager Zotero. A tutorial for the scientific writing and journalism. Sanità Pubblica Veterinaria, n. 107, Aprile. http://spvet.it/archivio/numero-107/681.html

Ciappelloni R. (2016a). Macchine parlanti e scriventi per una editoria automatica - Speaking and writing machines, for an automatic publishing. Sanità Pubblica Veterinaria, n. 98, Ottobre. http://spvet.it/archivio/numero-98/edi98.html

Ciappelloni R. (2016b). Ipertesti, World Wide Web, Xanadu e bit.ly/universo_documentale - Hypertexts, World Wide Web, Xanadu project and the Docuverse. Sanità Pubblica Veterinaria, n. 99. http://spvet.it/archivio/numero-99/edi99.html

CNR - Position statement sull'accesso aperto ai risultati della ricerca scientifica in Italia http://www.cnr.it/sitocnr/Iservizi/Biblioteche/PositionAccessoAperto.html

Faketalk - Chatbot. https://play.google.com/store/apps/details?id=com.baek.Gatalk3&hl=it

Gruppo di studio nazionale AIB sulla Information Literacy (2016). Manifesto per l'Information Literacy. Associazione Italiana Biblioteche. http://www.aib.it/struttura/commissioni-e-gruppi/gruppo-literacy/ilmanifesto

Kahan N. P. (2000). Da Memex a Hypertext, Vannevar Bush e la Macchina della Mente. Franco Muzzio Editore, Roma.

Petrucco C. (2002). Costruire mappe per cercare in rete: il metodo Sewcom - Building maps to search the web: the method Sewcom. Tecnologie Didattiche. Vol. 10, numero 1. http://ijet.itd.cnr.it/article/view/525

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Talbot, il chatboth. https://play.google.com/store/apps/details?id=com.matteogabella.chatbot&hl=it





OPEN REVIEW - Modulo per la "revisione aperta" di questo articolo, pubblicato sul numero 119/2020 di SPVet.it





Editoriale SPVet.it n. 119 - 2020
Ciappelloni et al., 2020 - Smart chatbot come assistenti virtuali in Biblioteca (SPVet.it 119/2020)



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