ส่วนต่อประสานผู้ใช้ภาษาธรรมชาติ ( LUIหรือNLUI ) เป็นรูปแบบหนึ่งของส่วนต่อประสานระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์โดยปรากฏการณ์ทางภาษา เช่น คำกริยา วลี และอนุประโยค ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุม UI สำหรับการสร้าง เลือก และแก้ไขข้อมูลในแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์แชทบอทเป็นการนำส่วนต่อประสานภาษาธรรมชาติมาใช้โดยทั่วไป ทำให้ผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับซอฟต์แวร์ผ่านข้อความสนทนาหรือคำพูดได้^{[ 1 ]}

ในการออกแบบอินเทอร์เฟซ อินเทอร์เฟซภาษาธรรมชาติเป็นที่ต้องการเนื่องจากความเร็วและความง่ายในการใช้งาน แต่ส่วนใหญ่ประสบปัญหาในการทำความเข้าใจอินพุตที่คลุมเครือหลากหลายประเภท^{[ 2 ]} อินเทอ ร์ เฟซภาษาธรรมชาติเป็นหัวข้อการศึกษาที่สำคัญในสาขาการประมวลผลภาษาธรรมชาติและภาษาศาสตร์เชิงคำนวณอินเทอร์เฟซภาษาธรรมชาติทั่วไปที่ใช้งานง่ายเป็นหนึ่งในเป้าหมายสำคัญของSemantic Web

อินเทอร์เฟซแบบข้อความนั้น "เป็นธรรมชาติ" ในระดับที่แตกต่างกันไป ภาษาโปรแกรมเชิงรูปธรรม (ที่ไม่เป็นธรรมชาติ) หลายภาษาได้นำเอาสำนวนของภาษามนุษย์ธรรมชาติมาใช้ ในทำนองเดียวกัน เครื่องมือ ค้นหาคำหลัก แบบดั้งเดิม ก็อาจถูกอธิบายว่าเป็นอินเทอร์เฟซผู้ใช้ภาษาธรรมชาติแบบ "ตื้น" ได้เช่นกัน

โดยหลักการแล้ว เครื่องมือค้นหาภาษาธรรมชาติจะสามารถค้นหาคำตอบที่ตรงเป้าหมายสำหรับคำถามของผู้ใช้ได้ (ตรงข้ามกับการค้นหาด้วยคำหลัก) ตัวอย่างเช่น เมื่อเจอกับคำถามในรูปแบบ 'รัฐใดในสหรัฐอเมริกา มี ภาษีเงินได้สูงสุด?' เครื่องมือค้นหาแบบเดิมจะละเลยคำถามนั้นและค้นหาด้วยคำหลัก 'รัฐ' 'รายได้' และ 'ภาษี' แทน ในทางกลับกัน การค้นหาภาษาธรรมชาติพยายามใช้การประมวลผลภาษาธรรมชาติเพื่อทำความเข้าใจลักษณะของคำถาม จากนั้นจึงค้นหาและส่งคืนกลุ่มย่อยของเว็บที่มีคำตอบสำหรับคำถามนั้น หากใช้งานได้ผล ผลลัพธ์จะมีคุณภาพสูงกว่าผลลัพธ์จากเครื่องมือค้นหาด้วยคำหลัก เนื่องจากมีการรวมคำถามเข้าไปด้วย

อินเทอร์เฟซต้นแบบ Nl ได้ปรากฏขึ้นแล้วในช่วงปลายทศวรรษที่ 1960 และต้นทศวรรษที่ 1970 ^{[ 3 ]}

• SHRDLUคืออินเทอร์เฟซภาษาธรรมชาติที่ใช้ในการจัดการบล็อกใน "โลกบล็อก" เสมือนจริง
• Lunarคือส่วนต่อประสานผู้ใช้ภาษาธรรมชาติสำหรับฐานข้อมูลที่บรรจุการวิเคราะห์ทางเคมีของหินจากดวงจันทร์ ใน ภารกิจ Apollo 11 โดยWilliam A. Woods
• Chat-80แปลงคำถามภาษาอังกฤษเป็น นิพจน์ Prologซึ่งจะถูกประเมินเทียบกับฐานข้อมูล Prolog รหัสของ Chat-80 ถูกเผยแพร่อย่างกว้างขวางและเป็นพื้นฐานของอินเทอร์เฟซ Nl ทดลองอื่นๆ อีกหลายรายการ มีเดโมออนไลน์ให้บริการบนเว็บไซต์ LPA ^{[ 4 ]}
• ELIZAซึ่งเขียนขึ้นที่ MIT โดย Joseph Weizenbaum ระหว่างปี 1964 ถึง 1966 เลียนแบบนักจิตบำบัดและดำเนินการโดยการประมวลผลการตอบสนองของผู้ใช้ต่อสคริปต์ โดยแทบไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับความคิดหรืออารมณ์ของมนุษย์ สคริปต์ DOCTOR บางครั้งให้ปฏิสัมพันธ์ที่เหมือนมนุษย์อย่างน่าประหลาดใจ มีเดโมออนไลน์ให้ดูได้บนเว็บไซต์ LPA ^{[ 5 ]}
• Janusเป็นหนึ่งในระบบไม่กี่ระบบที่รองรับคำถามเกี่ยวกับเวลา
• ข้อมูลทางปัญญาจากTrinzic (บริษัทที่เกิดจากการควบรวมกิจการของ AICorp และ Aion)
• ภาษา Parlanceของ BBN พัฒนาขึ้นจากประสบการณ์ในการพัฒนาระบบRus และIrus
• IBM Languageaccess
• คำถามและคำตอบจากSymantec
• Datatalkerจาก Natural Language Inc.
• Loqui จาก BIM Systems
• English WizardจากLinguistic Technology Corporation

ในอดีต อินเทอร์เฟซภาษาธรรมชาติมักทำให้ผู้ใช้มองคอมพิวเตอร์ในลักษณะที่เหมือนมนุษย์ หรืออย่างน้อยก็ให้ความฉลาดแก่เครื่องจักรมากกว่าที่ควรจะเป็น ซึ่งนำไปสู่ความคาดหวังที่ไม่สมจริงเกี่ยวกับความสามารถของระบบ ความคาดหวังเช่นนี้จะทำให้ยากต่อการเรียนรู้ข้อจำกัดของระบบ หากผู้ใช้ให้ความฉลาดแก่ระบบมากเกินไป และในที่สุดก็จะนำไปสู่ความผิดหวังเมื่อระบบทำงานไม่เป็นไปตามที่คาดหวัง ดังเช่นกรณีของช่วงตกต่ำของ AIในทศวรรษ 1970 และ 1980

เอกสารปี 1995 ที่มีชื่อว่า 'Natural Language Interfaces to Databases – An Introduction' อธิบายถึงความท้าทายบางประการ: ^{[ 3 ]}

การติดตั้งตัวดัดแปลง

คำขอ "แสดงรายชื่อพนักงานทุกคนในบริษัทที่มีใบขับขี่" นั้นคลุมเครือ เว้นแต่คุณจะทราบว่าบริษัทไม่สามารถมีใบขับขี่ได้

การเชื่อมและการแยก

ประโยคที่ว่า "ระบุรายชื่อผู้สมัครทั้งหมดที่อาศัยอยู่ในแคลิฟอร์เนียและแอริโซนา" นั้นคลุมเครือ เว้นแต่คุณจะทราบว่าบุคคลหนึ่งไม่สามารถอาศัยอยู่ในสองสถานที่พร้อมกันได้

การแก้ปัญหาอนาโฟรา

ระบุความหมายที่ผู้ใช้ต้องการสื่อเมื่อใช้คำว่า 'เขา' 'เธอ' หรือ 'มัน' ในการค้นหาแบบอ้างอิงตนเอง

เป้าหมายอื่นๆ ที่ควรพิจารณาโดยทั่วไป ได้แก่ ความเร็วและประสิทธิภาพของอินเทอร์เฟซ ในทุกอัลกอริทึม สองประเด็นนี้เป็นจุดหลักที่จะกำหนดว่าวิธีการใดดีกว่าวิธีการอื่นๆ และประสบความสำเร็จในตลาดมากกว่ากัน นอกจากนี้ การแปลภาษาสำหรับเว็บไซต์หลายภาษาจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษ เนื่องจากโครงสร้างประโยคและไวยากรณ์ของภาษาแตกต่างกันในแต่ละภาษา

สุดท้ายนี้ ในส่วนของวิธีการที่ใช้ ปัญหาหลักที่ต้องแก้ไขคือการสร้างอัลกอริธึมทั่วไปที่สามารถจดจำเสียงที่แตกต่างกันได้ทั้งหมด โดยไม่คำนึงถึงสัญชาติ เพศ หรืออายุ ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างคุณลักษณะที่สกัดออกมา แม้กระทั่งจากผู้พูดที่พูดคำหรือวลีเดียวกัน ก็ต้องได้รับการแก้ไขให้สำเร็จ

อินเทอร์เฟซภาษาธรรมชาติก่อให้เกิดเทคโนโลยีที่ใช้ในแอปพลิเคชันที่หลากหลาย

การใช้งานหลักบางส่วนได้แก่:

• การถอดเสียงตามคำบอกเป็นการใช้งานที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับ ระบบ รู้จำเสียงพูดอัตโนมัติ (ASR) ในปัจจุบัน ซึ่งรวมถึงการถอดเสียงทางการแพทย์ การถอดเสียงทางกฎหมายและธุรกิจ และการประมวลผลคำทั่วไป ในบางกรณี อาจมีการใช้คำศัพท์เฉพาะเพื่อเพิ่มความแม่นยำของระบบ
• ระบบ สั่งการและควบคุม (ASR) ที่ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่และดำเนินการต่างๆ บนระบบ จะถูกนิยามว่าเป็นระบบสั่งการและควบคุม คำสั่งต่างๆ เช่น "เปิด Netscape" และ "เริ่ม xterm ใหม่" จะทำหน้าที่นั้น
• ระบบ โทรศัพท์ PBX/ ระบบ ฝากข้อความเสียง บาง ระบบ อนุญาตให้ผู้โทรพูดคำสั่งแทนการกดปุ่มเพื่อส่งเสียงสัญญาณเฉพาะได้
• อุปกรณ์สวมใส่เนื่องจากข้อจำกัดด้านการป้อนข้อมูลสำหรับอุปกรณ์สวมใส่ การพูดจึงเป็นไปได้โดยธรรมชาติ
• ทางการแพทย์และความพิการหลายคนมีปัญหาในการพิมพ์เนื่องจากข้อจำกัดทางกายภาพ เช่น อาการบาดเจ็บจากการใช้งานซ้ำๆ (RSI) โรคกล้ามเนื้อเสื่อม และอื่นๆ อีกมากมาย ตัวอย่างเช่น ผู้ที่มีปัญหาทางการได้ยินสามารถใช้ระบบที่เชื่อมต่อกับโทรศัพท์เพื่อแปลงเสียงพูดของผู้โทรเป็นข้อความได้
• แอปพลิเคชันฝังตัวโทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่บางรุ่นมีระบบรู้จำเสียงพูดแบบ C&C ที่ช่วยให้สามารถพูดประโยคเช่น "โทรกลับบ้าน" ได้ นี่อาจเป็นปัจจัยสำคัญในอนาคตของการรู้จำเสียงพูดอัตโนมัติและระบบปฏิบัติการลินุกซ์

ด้านล่างนี้คือชื่อและคำจำกัดความของแอปพลิเคชันบางส่วนที่ใช้การรู้จำภาษาธรรมชาติ และได้รวมเอาเครื่องมือต่างๆ ที่ระบุไว้ข้างต้นไว้ด้วย

Ubiquity ซึ่งเป็นส่วนเสริมสำหรับMozilla Firefoxคือชุดคำสั่งที่รวดเร็วและใช้งานง่ายซึ่งได้มาจากภาษาธรรมชาติ โดยทำหน้าที่เสมือนการผสมผสานบริการเว็บต่างๆ ทำให้ผู้ใช้สามารถรับข้อมูลและเชื่อมโยงข้อมูลนั้นกับเว็บเพจปัจจุบันและเว็บเพจอื่นๆ ได้

Wolfram Alpha เป็นบริการออนไลน์ที่ตอบคำถามข้อเท็จจริงโดยตรงโดยการคำนวณคำตอบจากข้อมูลที่มีโครงสร้าง แทนที่จะแสดงรายการเอกสารหรือเว็บเพจที่อาจมีคำตอบเหมือนกับเครื่องมือค้นหา^{[ 6 ]} Stephen Wolframประกาศเปิดตัวในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2552 และเปิดให้ใช้งานแก่สาธารณะในวันที่ 15 พฤษภาคม พ.ศ. 2552 ^{[ 7 ]}

Siri คือ แอปพลิเคชัน ผู้ช่วยส่วนตัวอัจฉริยะที่ผสานรวมเข้ากับระบบปฏิบัติการiOSแอปพลิเคชันนี้ใช้การประมวลผลภาษาธรรมชาติเพื่อตอบคำถามและให้คำแนะนำ

ข้อกล่าวอ้างทางการตลาดของ Siri ระบุว่า Siri สามารถปรับให้เข้ากับความชอบส่วนบุคคลของผู้ใช้ได้เมื่อเวลาผ่านไป และปรับแต่งผลลัพธ์ให้เหมาะสม รวมถึงดำเนินการต่างๆ เช่น การจองโต๊ะอาหารเย็นในขณะที่พยายามเรียกรถแท็กซี่^{[ 8 ]}

• Ask.com – แนวคิดดั้งเดิมของ Ask Jeeves (Ask.com) คือการค้นหาด้วยคำหลักแบบดั้งเดิม พร้อมความสามารถในการให้คำตอบสำหรับคำถามที่ถามด้วยภาษาธรรมชาติในชีวิตประจำวัน Ask.com ในปัจจุบันยังคงรองรับคุณสมบัตินี้ โดยเพิ่มการรองรับคำถามเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ พจนานุกรม และการแปลงหน่วยเข้ามาด้วย
• Braina ^{[ 9 ]} – Braina เป็นอินเทอร์เฟซภาษาธรรมชาติสำหรับระบบปฏิบัติการ Windowsที่อนุญาตให้พิมพ์หรือพูดประโยคภาษาอังกฤษเพื่อดำเนินการบางอย่างหรือค้นหาข้อมูล

• GNOME Do – ช่วยให้ค้นหาสิ่งต่างๆ ในสภาพแวดล้อม GNOME ได้อย่างรวดเร็ว (เช่น แอปพลิเคชัน รายชื่อติดต่อ Evolution และ Pidgin บุ๊กมาร์ก Firefox ศิลปินและอัลบั้ม Rhythmbox และอื่นๆ) และดำเนินการตามคำสั่งพื้นฐาน (เช่น เปิด อีเมล แชท เล่น ฯลฯ) ^{[ 10 ]}
• hakia – hakia คือเครื่องมือค้นหาบนอินเทอร์เน็ต บริษัทได้คิดค้นโครงสร้างพื้นฐานทางเลือกใหม่สำหรับการจัดทำดัชนีโดยใช้อัลกอริธึม SemanticRank ซึ่งเป็นการผสมผสานศาสตร์ต่างๆ จากสาขาความหมายเชิงออนโทโลยี ตรรกะคลุมเครือ ภาษาศาสตร์เชิงคำนวณ และคณิตศาสตร์ hakia ปิดตัวลงในปี 2014
• Lexxe – Lexxe เป็นเครื่องมือค้นหาทางอินเทอร์เน็ตที่ใช้การประมวลผลภาษาธรรมชาติสำหรับการค้นหา (การค้นหาเชิงความหมาย) สามารถค้นหาได้โดยใช้คำหลัก วลี และคำถาม เช่น "วิกิพีเดียมีอายุเท่าไหร่?" Lexxe ปิดให้บริการเครื่องมือค้นหาในปี 2015
• Pikimal – Pikimal ใช้ภาษาธรรมชาติที่เชื่อมโยงกับความชอบของผู้ใช้เพื่อสร้างคำแนะนำการค้นหาตามแม่แบบ Pikimal ปิดตัวลงในปี 2015
• Powerset – เมื่อวัน ^ที่ 11 พฤษภาคม 2551 บริษัทได้เปิดตัวเครื่องมือสำหรับค้นหาชุดย่อยที่กำหนดไว้ของวิกิพีเดียโดยใช้วลีสนทนาแทนคำหลัก^{[ 11 ]}เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม 2551 บริษัทถูกซื้อโดยMicrosoft [ ^{12 ]}
• Q-go – เทคโนโลยี Q-go ให้คำตอบที่เกี่ยวข้องแก่ผู้ใช้ในการตอบคำถามบนเว็บไซต์หรืออินทราเน็ตของบริษัท ไม่ว่าจะเป็นในรูปแบบประโยคปกติหรือการป้อนคำหลักก็ตาม Q-go ถูกซื้อกิจการโดยRightNow Technologiesในปี 2011
• Yebol – Yebol เป็นเครื่องมือค้นหาแบบ “ตัดสินใจ” แนวตั้งที่พัฒนาแพลตฟอร์มการค้นหาเชิงความหมายตามความรู้ อัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์ที่ผสมผสานปัญญาของมนุษย์ของ Yebol จะจัดกลุ่มและจัดหมวดหมู่ผลการค้นหา เว็บไซต์ หน้าเว็บ และเนื้อหาโดยอัตโนมัติ ซึ่งนำเสนอในรูปแบบดัชนีภาพที่สอดคล้องกับความตั้งใจเริ่มต้นของมนุษย์มากขึ้น Yebol ใช้อัลกอริทึมการเชื่อมโยง การจัดอันดับ และการจัดกลุ่มเพื่อวิเคราะห์คำหลักหรือหน้าเว็บที่เกี่ยวข้อง Yebol ผสานรวมการประมวลผลภาษาธรรมชาติ ระบบที่ซับซ้อนแบบเปิดที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมแบบเมตาซินเทติก และอัลกอริทึมของเครื่องจักรเข้ากับความรู้ของมนุษย์สำหรับแต่ละคำค้นหาเพื่อสร้างไดเร็กทอรีเว็บที่ “เรียนรู้” ได้จริง โดยใช้อัลกอริทึมความสัมพันธ์ การจัดกลุ่ม และการจำแนกประเภทเพื่อสร้างคำค้นหาความรู้โดยอัตโนมัติ ซึ่งจะถูกเก็บรักษาและสร้างใหม่ต่อไป^{[ 13 ]}
• Celia - ผู้ช่วยเสมือนของ Huawei ที่ใช้ Harmony Intelligent Agent Framework (HMAF) บน แพลตฟอร์ม HarmonyOS 6ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาแอปบุคคลที่สามสามารถสร้างเอเจนต์แบบโต้ตอบและตัดสินใจได้โดยไม่ต้องใช้อัลกอริทึมเฉพาะบนโมเดล "ที่เน้นความตั้งใจของผู้ใช้" นี้ ซึ่งช่วยให้ระบบเข้าใจและตอบสนองเชิงรุกตามความต้องการของผู้ใช้^{[ 14 ]}

• ส่วนติดต่อผู้ใช้แบบสนทนา
• ส่วนติดต่อผู้ใช้แบบธรรมชาติ
• การเขียนโปรแกรมภาษาธรรมชาติ
• ส่วนติดต่อผู้ใช้ด้วยเสียง
• แชทบอทคือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่จำลองการสนทนาของมนุษย์
• ข้อความเสียงดัง
• การตอบคำถาม
• การค้นหาตามการเลือก
• การค้นหาเชิงความหมาย
• การค้นหาเชิงความหมาย
• เว็บเชิงความหมาย