[2022]Emp-RFT: Empathetic Response generation via Recognizing Feature Transitions between Utterances
짧은 요약 :
*멀티턴 감정 대회서 각 발화는 감정, 키워드, 발화 의미 같음
**발화 사이서 감정 키워드, 의미 전이 일어남
**이 변화 캐치 어려움(기존 방법들)
*새 접근법 제안 & 답변 생성 제시(감정, 키워드 초점)
**성능 압도적
단어정리
*interlocutor: 대담자, 대화자, 대화상대
*lexicon: 어휘, 어휘 목록, 사전
*verdict: 판단, 결정
1 Introduction
*인간의 공간은 상황(경험), 이해(감정) 가능케 함
**공감 반응 생성 task 중요
**Empatheic Dialogues는 32 감정 레이블, 관련 상황, 응답자 감정 관련 감정으로 구성
**그간 접근법은 긴대화에 한계(작은 것에 초점 맞추기 때문)
**작은 level에서 보면 각각 감정, 키워드 있음
**발화 특성 이전과 달라짐(자연스럽게)
**이 변화 인간은 캐치(flow 이해를 바탕으로)
**키워드, 감성어와 변화 관련됨
*Emp-RFT(Empathetic Response generation via Recognizing Feature) 제안
**피처 transit 인지 + 반응 생성
**피처 transit: comparison function이용, 대화흐름, feature 캐치 가능케
**반응 생성: 적합 피처서 감정, 키워즈 집중
**생성 위한 다음 감정, 키워드 탐지
*plug&play LM 영감받음
**이 접근 방법 사용함
**contrastive loss 사용, 키워드로 다음 키워드 생성하는 모델
**test시 baseline 압도
**공헌
**피처 변호나 탐지 신 모델 제안
**반응생성 전략 제안
**베이스라인 압도
2 Related Work
**Lin: 감정 전문가 믹스
**Majumder: 감정 그룹핑, 감정 따라하기, 샘플링
**Li: 감정어 추출(lexicon에서) gen 모델 제안
**Shen: dual 러닝 사용
**Gao: 감정, 반응 생성 합침, gate 사용
**Sabour&Li: 상식 context 사용
**Kim: 화자 감정 야기 단어 추출 학습 & RSA framework 합침
**최근 연구 향상 굿, 피처 변화 인지 관련된 것 연구 됨
**Qiu: 감정 상태 인지 모델
**Zou: 키워드 변화
**Zhan: 외부 지식 변화, 지식 선택 for 새엇ㅇ
**Gu: 멀티턴서 감정, 키워드, 발화 의미 고려
3 Task Formulation
*용어
**con(context), u(utterance), e(emotion), k(keywords)
4 Data Preparation
*화자, 청자 발화 레이블 소개
4.1 Feature Annotation in Speaker Utterances
Emotion and Keywords of Speaker Utterance(EofSU/KofSU).
*화자 피처 레이블링 감정, 키워드, 의도
**감정과 감정유발단어 탐지 목적
**top 6개 감정 유발어 extract & stopwords 등 제외
4.2 Feature Annotation in Listener Utterances
Emotion of Listener Utterance(EofLU).
청자 발화 레이블링
**감정(청자)
**로버타 파인튜닝
Keywords of Listener Utterance (KofLU).
*키워드(청자)
**3커뮤니케이션 메커니즘으로 청자가 공감 표함
**감정 반응, 해석, 설명
**이 3개 사용
***각각 3개 유발 단어 탐지
**멘탈 dataset 사용
Keyword Pairs Construction.
키워드쌍 구축
**KPS 키페어 구축
**필터와 예측 위해
**단어 쌍 헤드&테일 로 이룸
**청자, 화자 둘 다
**pointwise mutual information으로 filter됨
**단어와 corpus 구성 측정
tail 단어는 키워드로 여겨짐
**test set KofLU는 E-D(감정-대화) 기반이지만 존재하진 않음
**랜덤 샘플함
**E-D & 사람에게 레이블 시킴
**voting으로 레이블 결정
**Fleiss kappa로 계산
**0.55
5 The Emp-RFT Model
*Emp-RFT 구조 소개 디테일
5.1 Context Encoding
Word-Level Encoder.
Context 인코딩
**단어 수준 인코더
**BART의 six layer 인코더 가짐(백본으로)
**버트서 영감, 발화 앞에 [SE] 토큰 가짐
**4개의 sum: 단어임베딩, 포지션임베딩, 롤임베딩, 감정 임베딩
**히든스테이트로 매핑
**발화 의미 [SEN] token서 뽑음
Feature Transition Recognizer
피처 변환 인식기
**두 비교 함수 활용
**빼고 곱함
**feature가 비교됨
**Hadamar product 사용
**강화된 발화 벡터 얻음
**발화의미+감정+전이정보 concat해서
**FC key는 FCL로 사이즈가 d임
**Emp-RFT가 이걸로 더 잘 캐치
Utterance-Level Encoder.
*발화인코더
**g pi 인코더는 바트의 six-layer 인코더
**global position 임베딩으로 강화 발화를 변환 to context 대조, 발화관계 봄
**Emp-RFT는 계층 구조 인코더로 구성
**이를 통해 잘 이해
Fusing Context with Keywords.
*키워드+context 합치기
**키워드 그래프 만듬
**edge는 두 키워드 사이
(1) 같은 발화
(2) 직전 두 발화
**tail단어 노드로 이어짐
**바트 디코더로 초기화 GPE로 frozen
**node 사이 relation 뿐만 아니라 영향을 캐치
Next Emotion and Keywrods Detection.
*다음 감정/키워드 탐지
**max pooled fused context representation 기반 탐지
**Pe = softmax(Me MP(H))
**AN = Appended Node..
5.2 Response Generation
Response Generator.
*응답생성
**바트 six layer decoder 백본
**input seq embedding(바트)
**예측 분포 사용 based on fused context representation
Training
*학습
**C.E loss to three objects
Contrastive PPLM.
*대조 PPLM 제안
**^Ky의 active reflection 필요해서 제안
**contrastive loss 사용 분류자
**기존은 예측자, 문장 구성 성분에 C.E loss 사용
**이 후, gradient loss 패스해서 생성모델로 문장 만듬
**키워드가 att가 아닌 obj여서 ED(감정대화) 반응 예측은 keyword set 반응과 더 비슷(긍정샘플링)
6 Experiments
*실험
6.1 Dataset and Baselines
Dataset.
*데이터셋
감정 대화서 실험, 24,850 멀티턴 대화
**turn 별로 추론
**47,611 인스턴스, 22,761 멀티턴
**1턴: 32 균등 감정 레이블 & 관련 상황 & 청자 감정(반응)
**8:1:1 train/valid/test 비율
*베이스라인
(1)MoEL: 트랜스포머 기반 생성모델
감정 & 아웃풋 디코드 감정분포 기반
(2)EmpDG: 감정어 사용&적대적 프레임웍 생성/판별 모형
(3)MIME: 트랜스포머 생성모델 사용자 감정 따라함, 감정 그루핑 기반, 확률 샘플 사용
(4)MIME+Focused S1 & (5)Blender+Focused S1:
**RSA 프레임웍 붙임 MIME과 Blender에
**P-T 90M 파라미터, 대화 데이터 많음
**F-T in 감정대화, 베이시안룰 사용, RSA 프레임웍 사용
**모델이 특정 파트에 집중
**‘감정 야기어’ 참조
6.2 Evaluation Metrics
Automatic Evaluation.
*평가 메트릭 3개
(1)PPL: model 전체 퀄리티 체크, token 유사하게 생성
(2)Distinct-n: 생성 응답이 얼마나 diverse한지 유니크 단어 n-gram 통해 측정
(3)BERT SCORE: 토큰 단위 의미 유사도 생성 응답과 황금답 사이(버트기반) 측정
Human Ratings.
*인간 평가
**정량 평가 부족
**100test대화 샘플 3인의 스코어링 1to5
(1)공감
(2)연관
(3)유창
3개 평가
Human A/B Test.
*인간 A/B test
**3인 나은 반응 고름 ( 두 반응 중에서)
6.3 Analysis of Response Generation
피처 변화 인지, contrastive PPLM, 다음 감정/키워드/인지, FTR,CP,NEKD,FCK 키워드 퓨징 사용
**자동 평가 결과
**PPL 빼고 전부 Emp-RFT가 압도
**PPL은 블렌더+Focused S1과 거의 같음
**압도이유: 높은 질의 non-generic 반응 생성, gold response와 의미가 유사
**P-T 응용이 성능 좋았음, E.D만 사용하는 것 보다
**무튼 Emp-RFT가 성능 더 좋음
**FTR활용 덕에 Emp-RFT는 멀티ㅓㄴ에도 좋은 결과 얻음
**반면 딴 모델 R 거친 context 읽음
Human Evaluation Results.
인간 평가 결과
**Emp-RFT가 가장 좋은 성과
**공감적 컨텍스트 맞는 non-generic 한 응답 생성
*P-T 사용은 성당한 향상 보임
**유창성과 다양성 점수서
**더 선호&더 일반적 평가 받음
Ablation Study.
경감 스터디
(1)FTR(Fused Text Representation) 유/무
**Emp-RFT가 어텐션 없어서 FTR 있는 것이 좋음, PPL서 특히
(2)CP(ContrastivePPLM) 유/무
**없을 경우 Dist-n & diversity 떨어짐
**^Ky를 활용 못하게 됨(CP 통한)
(3)CP + NEKD(Next Emotion Keyword Detection) 유/무
**다음 감정/키워드 감지 기능하므로 있어야 함
(4)CP + NPKD + FCK(Fusing Context representation with Keywords)
**context repre 키워드 합친 경우 제외시 키워드가 강조만 되고 정보 적어지므로 성능이 떨어짐
**버트 스코어, dist-n, diversity에서
6.4 Analysis of Next Emotion and Keywords
*다음 감정/키워드 분석
**NEKD 결과 Emp-RFT가 압도
**감정&키워드 잘 생성 의미
6.5 Case Study
*케이스 스터디
**Emp-RFT 전부 이해 happy->sadness
**FTR 없을 시 감정, 일관 상실
**CP, NEKD 없을 시 FCK generic만 생성
**CP: diverse
**FCK: emotion
**NEKD: 적절 답
7 Conclusion
신 접근 제시
**feature 변이 캐치
**대화 흐름, 발화 피처 캐치
**감정/키워드 피처 집중
**답변생성 전략 제안
**context keyword 합친걸로 + 다음 감정/키워드 탐지 + ContrastivePPLM
*실험결과 멀티턴서 좋은 결과 얻음
**효과적, 공감적, 일관적 non-generic함