Türkçe soru cevaplama sistemleri ve insan robot etkileşimi uygulamaları
Turkish question answering systems and human-robot interaction
Yazar: KADİR TOHMA
Danışman: DOÇ. DR. YAKUP KUTLU
İskenderun Teknik Üniversitesi / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu tez çalışması, özel eğitime ihtiyaç duyan çocukların iletişim becerilerini geliştirmeyi amaçlayan ve Türkçe konuşma yeteneğine sahip bir diyalog sistemini geliştirme sürecini ele almaktadır. Özellikle sosyal ve duygusal iletişim konularında zorluk yaşayan bu çocuklara yönelik, teknolojik imkanlarla donatılmış etkin bir eğitim yöntemi sunmayı hedeflemiştir.

Araştırma, kural tabanlı bir pilot uygulama ile başlamış, bu uygulama ile çocukların gerçek zamanlı tepkileri ölçülmüş ve sistemin etkinliği artırılmıştır. İkinci aşamada, Türkçe diyalog sistemi için cevap seçimini optimize eden yeni bir yöntem benimsenmiştir; bu sayede cevap seçiminde %84,4'lük bir başarıya ulaşılmıştır. Üçüncü aşamada ise, çocukların duygusal durumlarını doğru bir şekilde tespit edebilmek adına bir yöntem geliştirilmiş ve bu yöntemle %89,9'luk bir başarı oranı elde edilmiştir. Ek olarak, bu projede bir insansı robot tasarımı gerçekleştirilmiş ve bu robotun prototip baskısı alınmıştır. NaO insansı robotla yapılan etkileşimler, çocukların konuşma sürelerini ortalama 15 dakika artırmış ve konsantrasyon kayıplarını %68 oranında azaltmıştır. Elde edilen sonuçlar, teknolojik araçlarla desteklenen eğitimin özel eğitime ihtiyaç duyan çocukların sosyal etkileşim ve iletişim becerilerini önemli derecede geliştirebileceğini göstermektedir. Aynı zamanda, robotla kurulan etkileşimlerin çocukların özgüvenini artırarak daha rahat ifade edilmelerine yardımcı olduğu belirlenmiştir.

Bu çalışma, öğretmenlere, ailelere ve özel eğitim uzmanlarına, özel eğitim gereksinimleri olan çocukların eğitim süreçlerini nasıl daha etkili kılacaklarına dair değerli bilgiler, teknolojik bir yaklaşım ve stratejiler sunmaktadır.

Abstract:
This thesis focuses on the development of a dialogue system with Turkish speaking capability aimed at enhancing the communication skills of children with special education needs. Specifically, it aims to provide an effective educational method equipped with technological facilities for children who face challenges in social and emotional communication.

The research began with a rule-based pilot application, measuring children's real-time responses to enhance the system's efficacy. In the second phase, a new method was adopted to optimize answer selection for the Turkish dialogue system, achieving a success rate of 84.4%. In the third phase, a method was developed to accurately detect the emotional states of the children, achieving a success rate of 89.9%. Additionally, a humanoid robot design was introduced in this project, and a prototype of the robot was printed. Interactions with this robot increased the average speaking durations of the children by 15 minutes and reduced concentration losses by 68%. The results demonstrate that education supported by technological tools can significantly improve the social interaction and communication skills of children with special education needs. Moreover, it has been determined that interactions with the robot boost children's self-confidence, aiding them in expressing themselves more comfortably.

This study offers valuable insights, a technological approach, and strategies to teachers, families, and special education specialists on how to make the educational process more effective for children with special education requirements.