CC BY
163
ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЧАТ-БОТОВ В ТЕХНОЛОГИЯХ
ИНТЕРНЕТ-ВЕЩЕЙ Маняшев Э.Р.1, Смирнова Е.В.2, Сюзев В.В.3 Em ail: Manyashev17144@scientifictext.ru
'Маняшев Эльдар Ринатович — студент; 2Смирнова Елена Валентиновна - кандидат технических наук, доцент; 3Сюзев Владимир Васильевич - доктор технических наук, профессор, кафедра компьютерных систем и сетей, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана,
г. Москва
Аннотация: в статье рассмотрены существующие сферы применения чат-ботов, их возможности и преимущества, расширяющие их функциональные возможности. В частности, рассмотрены возможности применения чат-ботов как средств связи с пользователем в технологиях Интернет-вещей (IoT).
Работа выполнена в рамках проекта 2.7782.20'7/БЧ «Методы имитации детерминированных и случайных одномерных и многомерных сигналов в научных задачах моделирования информационно-управляющих систем реального времени», осуществляемого при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации.
Ключевые слова: бот, чат-бот, мессенджер, Интернет-вещей, имитация аналоговых сигналов.
POSSIBILITIES OF USING CHAT-BOTS IN THE INTERNET OF THINGS
TECHNOLOGIES Manyashev E.R.1, Smirnova E.V.2, Syuzev V.V.3
'Manyashev Eldar Rinatovich — Student; 2Smirnova Elena Valentinovna — PhD, Associate Professor; 3Syuzev Vladimir Vasilievich — Doctor of technical sciences, Professor, COMPUTER SYSTEMS AND NETWORKS DEPARTMENT, MOSCOW STATE TECHNICAL UNIVERSITY NAMED AFTER N.E. BAUMAN,
MOSCOW
Abstract: the article considers the existing areas of application of chat bots, their capabilities and advantages, expanding their functionality. In particular, the possibilities of using chatbots as a means of communication with a user in the Internet of Things (IoT) technologies are considered. The work is done in the framework of the project 2.7782.20'7/warhead "Methods of deterministic and stochastic simulation one-dimensional and multidimensional signals in scientific modelling information-control systems of real time" supported by the Ministry of education and science of the Russian Federation.
Keywords: bot, chat bot, messenger, Internet of things, imitation of analog signals.
УДК 004.7
ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
За последние несколько лет ритм жизни стал динамичнее, одним из основных факторов, подтолкнувших к этому, стало развитие информационных технологий, нацеленных на упрощение повседневной жизни современного человека. И одна из таких технологий -использование средств для отправки сообщений - мессенджеров [1].
Мобильные мессенджеры получили широкое развитие в последнее время. Они позволяют оставаться пользователям на связи и иметь доступ к получению необходимой информации на отдалении от стационарного компьютера. Минимализм и простота использования позволяют пользователям быстро освоиться в их использовании.
Один из важных инструментов, добавленный разработчиками мессенджеров для расширения функционала - чат-боты. Чат-бот - это компьютерная программа, которая позволяет пользователю получить доступ к определенным функциям посредством общения с ней [2]. Зачастую они являются посредником между пользователем и некими другими сервисами.
Для реализации функционала чат-ботов используется пользовательский интерфейс приложений API (Application Programming Interface). Интерфейс API предоставляет готовые
конструкции языка программирования, позволяющие разработчику строить сложный функционал с меньшими усилиями [3].
Для хранения данных пользователя и другой полезной информации используются базы данных. База данных — это организованная структура, предназначенная для хранения, изменения и обработки взаимосвязанной информации, преимущественно больших объемов [4].
Интернет-вещей является одной из активно развивающийся технологий. Использование чат-ботов в связки с Интернетом-вещей упростит процесс информирования пользователя. Интернет-вещей (Internet of Things, IoT) — концепция вычислительной сети физических предметов («вещей»), оснащённых встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой, рассматривающая организацию таких сетей как явление, способное перестроить экономические и общественные процессы, исключающее из части действий и операций необходимость участия человека [5]. Исследование сигналов с использованием технологий IoT позволит повысить эффективность процессов моделирования за счет сравнения большого объема реальных процессов и банка данных эталонных сигналов [5, 11, 12].
Однако, с чем связана возрастающая популярность чат-ботов среди пользователей? Что заставляет людей все чаще использовать чат-боты для получения необходимой информации? Рассмотрим это подробнее в следующем разделе.
1. Возможности применения чат-ботов
Рассмотрим факторы, влияющие на применение чат-ботов, и перспективные направления использования ботов.
1.1. Развитие мобильных устройств
Прежде всего возрастающая популярность чат-ботов связана со все более возрастающим использованием Интернета со смартфонов. Согласно отчетам сотрудников систем управления социальными сетями - «We Are Social» и «Hootsuite», на 2019 год покрытие Интернета в России составляет 76% населения, при этом 71% всех пользователей Интернета используют мобильные мессенджеры, а рост данного показателя относительно прошлого года составил 10% [6]. Всероссийский центр изучения общественного мнения в своем исследовании мессенджеров, опубликованном в начале 2018 года, заявил, что почти 75% опрошенных отметили, что пользуются мессенджерами, а наиболее популярным средством доступа к Интернету является мобильный телефон/смартфон - его назвали в качестве обычного устройства 52% пользователей Интернета [7]. Аналогичный показатель за 2015 год составил 39% [8], а соответственно рост за 3 года составил 13%.
Можно говорить о постепенном уменьшении пользователей, входящих в Интернет со стационарных устройств, и о возрастающем использовании смартфонов и мобильных устройств. При этом все больше людей используют мобильные мессенджеры. Все это привело к изменению дизайна сайтов и адаптации их для мобильных устройств и изменению самого контента данных сайтов, для более удобного использования их с мобильных устройств. Помимо изменения сайтов, все больше их создателей создают свои приложения для iOS- и Android-устройств. В качестве альтернативы многие крупные компании начали использовать именно чат-боты для перехода на мобильные устройства. Использование чат-ботов позволяет уменьшить затраты на переход со стационарных устройств и ускорить этот процесс. Так, немецкая компания «T-mobile» использует чат-боты для продажи телефонов и это позволило ей увеличить продажи в 7 раз, французская компания «Bot Burger» является первой компанией, которая использует только чат-бот для продажи еды. Американский разработчик платформ управления взаимоотношениями с клиентами «Hub Spot» при помощи использования чат-бота повысил точность заполнения анкеты параметров бизнеса пользователей, а американский баскетбольный клуб «Golden State Warriors» создал бота, помогающего болельщикам получать информацию во время матча [9]. Приведённые в статье примеры показывают, как компании используют чат-боты, позволяющие пользователям получать услуги, не обращаясь к сайтам и отдельным приложениям. Это делает использование ботов все более универсальным. Систематизация информации о компаниях, описанных выше, представлена в таблице 1.
Название компании Сфера деятельности компании Назначение чат-бота Результат использования Охват пользователей
T-mobile Мобильной связь Продажа мобильных телефонов Увеличение повторного показа рекламы в три раза, увеличение продаж в семь раз 2 400 000
Bot Burger Быстрое питание Оформление заказа Рост 5% в неделю, 20% клиентов повторяют в мессенджере заказ в течение двух недель 10 000
Hub Spot Разработчик и продавец программных продуктов Анкетирование Повышение точности заполнения анкеты, рекомендация более подходящих клиентам продуктов 300 000
Golden State Warriors Баскетбольный клуб Информирование о матче Использование мобильного телефона как второго экрана 11 000 000
1.2. Возможности пользовательской настройки чат-ботов
Возрастающая популярность чат-ботов также связана с возможностью для пользователя проводить гибкую настройку бота. Так, пользователь может запросить лишь определенные функции бота или установить определенное время выполнения этих функций. В отличие от приведенных выше компаний такие возможности чаще всего применяются новостными и информационными изданиями. Так, чат-бот новостного издания «Медуза» позволяет пользователям запрашивать подборки новостей по темам и поисковым запросам [10]. Таким образом, чат-бот сам предоставляет интересную для пользователя информацию, экономя время пользователя на поиски необходимых данных. Аналогично пользователь может получать информацию лишь по необходимости, не получая ненужные уведомления на постоянной основе. Это может быть запрос курса валют или погоды на ближайший час. Таким образом, пользователь может сам регулировать необходимый ему контент, а не получать весь возможный, как чаще всего это реализовано на сайтах и веб-приложениях.
1.3. Новые применения чат-ботов
Представляет интерес также использование чат-ботов в такой сфере человеческой деятельности, как Интернет-вещей, создание умных домов и т.п. Для получения информации с датчиков и измерительных приборов, в том числе и аналоговой информации, могут использоваться также и чат-боты. В таком случае интересным приложением являются наработки по методам моделирования аналоговых сигналов [11] с целью использования их результатов для создания таких чат-ботов, которые, отслеживая показания тех или иных датчиков (температуры, давления, влажности, и т.д.) чат-боты будут сообщать пользователю о событиях, когда ему необходимо принять то или иное решение, или предоставлять информацию по запросу пользователя.
2. Функциональный состав чат-бота
Рассмотрим особенности реализации функций с точки зрения упрощения получения информации пользователем, в том числе и аналоговой информации, получаемой от датчиков и устройств Интернет-вещей, на примере разработки простейшего чат-бота. Целью рассмотрения особенностей реализации чат-бота является также создание чат-бота, отображающего взаимодействие пользователя и Интернета-вещей.
В качестве мессенджера был использован Telegram, как активно развивающийся и имеющий ряд функций, упрощающих создание чат-бота. В таблице 2 представлены основные функции чат-ботов, принципы и способы их реализации.
№ Функция чат-бота Принцип реализации Способы реализации
1 Регистрация пользователя Использование базы данных для хранения информации о пользователе Сохранение id предоставляемым мессенджером и имени пользователя в базе данных для будущего взаимодействия с конкретным пользователем
2 Авторизация пользователя Поиск информации о пользователе в базе данных Поиск информации по id предоставляемым мессенджером данных о пользователе в базе данных для получения хранимой информации
3 Предоставление информации с датчика Запрос на датчик о предоставлении информации Взаимодействие чат-бота и устройств Интернета-вещей происходит через службу имеющую доступ к устройствам
4 Предоставление информации со стороннего ресурса Использование интерфейсов API сторонних ресурсов Отправленный пользователем запрос поступает на сторонний ресурс откуда отправляются данные в установленном формате
5 Прием аналоговой информации с датчика Прием аналоговой информации с последующем преобразованием к цифровому виду Аналоговая информация может преобразовываться как через службу имеющую доступ к устройствам Интернета-вещей, так и на самом устройстве
Основные функции, выполняемые разработанным ботом, следующие:
- уметь регистрировать нового пользователя по имени и сохранять данные в базе (если имя пользователя уже занято, сообщать об этом);
- узнавать пользователя, если он уже зарегистрирован;
- уметь выдавать «Информацию 1» с датчика 1 по запросу пользователя;
- уметь выдавать «Информацию 2» с датчика 2 по запросу пользователя;
- уметь запрашивать «Информацию 3» со сторонних ресурсов;
- выводить список своих возможностей;
- уметь принимать аналоговую информацию для Интернет-вещей.
В ходе проектирования чат-бота для отображения состояний и переходов между ними был построен граф состояний интерфейса, показанный на рисунке 1.
Рис. '. Граф состояний интерфейса 24
Обозначения на графе состояний интерфейса следующие: C0 - вход в диалог с ботом (по адресу @YHelpBot) в приложении "Telegram"; C1 - приветствие и отображение основных функций бота, если в системе есть информации о пользователе; C2 - переход на страницу регистрации, если в системе нет информации о пользователе; C3 - успешная регистрация; C4 - ошибка при регистрации (введены некорректные данные); C5 - переход на страницу «Информация 1»; C6 - переход на страницу «Информация 3»; C7 - переход на страницу «Информация 2»; C8 - переход на страницу «Информация 3»; C9 - переход на страницу «Информация 1»; C10 - переход на страницу «Информация 2»; C11 - переход на страницу «Информация 3»; C12 - переход на страницу «Информация 2»; C13 - переход на страницу «Информация 3»; C14 - запрос информации с «Датчика 1»; C15 - запрос информации с «Датчика 2».
По успешному старту диалога бот отправляет сообщение с просьбой о регистрации в случае отсутствия информации о пользователе в базе данных или отправляет приветственное сообщение при наличии информации о пользователе. Диалог с пользователем организуется при помощи специальной клавиатуры, а также справок и подсказок.
После выбора пользователем необходимой функции, ему представляются дополнительные меню или просьба ввода информации с клавиатуры, в зависимости от выбранного действия в соответствии с графом, представленном на рисунке 1. Для наглядной демонстрации в качестве «Информации 1» может быть функция отображения температуры на улице (в том числе, аналоговая информация), в качестве «Информации 2» - функция отображения курса валют, в качестве «Информации 3» используется функция перевода текста.
Прием аналоговой информации может быть организован на основе экспериментов по обработке полученных имитационных сигналов, которые проводились на базе бортовой системы управления гидролокационного комплекса, разработанной в МГТУ им. Н.Э. Баумана, а теоретические основы спектрального имитационного моделирования получены в рамках выполнения проекта 2.7782.2017/БЧ «Методы имитации детерминированных и случайных одномерных и многомерных сигналов в научных задачах моделирования информационно-управляющих систем реального времени» [12].
Таким образом, разработанный чат-бот позволит ускорить получение информации пользователем. В отличие от использования сайтов, где для получения необходимой информации необходимо провести множественные настройки или провести поиск необходимой информации, при использовании описанного в статье чат-бота все функции доступны по нажатию пары кнопок. При этом развитие чат-ботов, соединенных с устройствами Интернета-вещей, упростит процесс взаимодействия пользователя и соответствующих устройств. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Подводя итог, можно сказать, что активное развитие мобильных устройств и мессенджеров привлекает все больше компаний для создания своих чат-ботов. Именно поэтому в настоящее время почти у всех компаний уже есть свои чат-боты, чей функционал постепенно увеличивается. Ряд функций, предоставляемых мессенджерами для упрощения поиска и получения информации, позволяет пользователям эффективнее подходить к поиску необходимой им информации и получению услуг, экономя их время и делая взаимодействие пользователя с компьютером проще.
Вместе с тем, не стоит забывать о возможностях использования чат-ботов в связке с современными технологиями. Так, развитие применения чат-ботов в сфере Интернета-вещей ускорит процесс развития технологий Интернета-вещей за счет простоты разработки чат-ботов и удобства их использования пользователями.
Список литературы / References
1. Система мгновенного обмена сообщениями // Википедия [2013—2019]. Дата обновления: 22.04.2019. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/?oldid=99368296/ (дата обращения: 10.10.2019).
2. Бот (программа) // Википедия [2009—2019]. Дата обновления: 15.10.2019. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/?oldid=102741651/ (дата обращения: 15.10.2019).
3. API // Википедия [2006—2019]. Дата обновления: 28.07.2019. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/?oldid=101294394/ (дата обращения: 10.10.2019).
4. База данных // Википедия [2007—2019]. Дата обновления: 18.09.2019. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/?oldid=102224142/ (дата обращения: 10.10.2019).
5. Интернет вещей // Википедия [2014—2019]. Дата обновления: 14.10.2019. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/?oldid=102733303/ (дата обращения: 14.10.2019).
6. Вся статистика интернета на 2019 год - в мире и в России // WebCanape. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.web-canape.ru/business/vsya-statistika-interneta-na-2019-god-v-mire-i-v-rossii/ (дата обращения: 14.10.2019).
7. Каждому возрасту - свои сети // ВЦИОМ. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://wciom.ru/index.php?id=236&uid=116691/ (дата обращения: 14.10.2019).
8. Интернет: новая эра мобильных устройств // ВЦИОМ. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://wciom.ru/index.php?id=236&uid=115255/ (дата обращения: 14.10.2019).
9. Пять самых успешных чат-ботов в бизнесе // Ведомости. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.vedomosti.ru/partner/characters/2018/03/01/752546-pyat-uspeshnih (дата обращения: 14.10.2019).
10. Новости Meduza // Meduza. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://t.me/meduzaprobot (дата обращения: 04.10.2019).
11. Сюзев В.В., Смирнова Е.В., Гуренко В.В. Свойства операторов взаимного преобразования спектров // «Проблемы современной науки и образования», 2018. № 11 (131). С. 21-28.
12. Крутяков М.А., Розанов И.А., Сотников А.А. Имитационное моделирование сигнала гидроакустической граничной реверберации в базисе Хартли // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и Технические Науки, 2019. № 1. С. 60-66.
13. Миков Д.А., Булдакова Т.И., Сюзев В.В., Смирнова Е.В. Анализ методов интеллектуального моделирования информационных процессов в системах дистанционного мониторинга состояния объектов // «Проблемы современной науки и образования», 2018. № 13 (133). С. 23-27.
14. Сюзев В.В., Смирнова Е.В., Гуренко В.В. Быстрые алгоритмы моделирования сигналов // «Проблемы современной науки и образования», 2018. № 11 (131). С. 14-20.
15. Коноплев Д.Э. Закат десктопов: как мобильные платформы меняют медиа и их аудиторию // Вестник Челябинского государственного университета, 2015. № 5 (360). С. 142-146.
16. Срини Д. Разработка чат-ботов. ДМК ПРЕСС, 2019. С. 340. ISBN 978-5-97060-542-4.
17. Weather API // OpenWeather. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://openweathermap.org/api/ (дата обращения: 05.10.2019).
18. Translate API // Яндекс URL: https://tech.yandex.com/translate/ (дата обращения: 05.10.2019).
19. Курсы валют ЦБ РФ в XML // Центральный банк Российской Федерации. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.cbr-xml-daily.ru/ (дата обращения: 05.10.2019).
