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Les grands modèles de langage transforment l'informatique contextuelle

Les LLMs améliorent l'informatique contextuelle pour une meilleure interaction utilisateur et livraison de services.

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Les Grands Modèles de Langage (LLMs) ont beaucoup fait parler d'eux récemment. Ils peuvent comprendre et créer des textes qui ressemblent à ceux des humains, ce qui aide les ordinateurs à mieux interagir avec les gens. Un gros domaine où les LLMs peuvent vraiment faire la différence, c'est l'informatique contextuelle. C'est l'idée d'utiliser des situations et des environnements pour offrir de meilleurs services et réponses. En combinant les LLMs avec l'informatique contextuelle, on peut créer des systèmes qui réagissent aux besoins des utilisateurs sans changer le modèle lui-même.

Contexte

L'informatique contextuelle existe depuis un moment, permettant aux appareils d'être conscients des utilisateurs et de leur environnement. Ça aide à créer des services plus intelligents et plus conviviaux. Par exemple, les smartphones peuvent suggérer des restaurants à proximité en fonction de la localisation de l'utilisateur. Incorporer des LLMs dans ce domaine pourrait rendre le tout encore plus efficace.

C'est quoi les grands modèles de langage ?

Les grands modèles de langage sont des programmes d'IA avancés conçus pour générer et comprendre du texte. Ils peuvent faire des choses comme la synthèse, la traduction, et même répondre à des questions basées sur le texte qu'ils ont vu. Ça montre leur capacité à comprendre les patterns et les significations du langage. Des exemples populaires incluent GPT-3 et GPT-4, qui peuvent produire des réponses cohérentes et contextuellement pertinentes.

Comment les LLMs sont différents

Il y a différentes architectures au sein des LLMs. Certains se concentrent sur la compréhension du texte, tandis que d'autres se focalisent sur sa génération. Les modèles de compréhension comme BERT sont super pour saisir le contexte des deux côtés d'une phrase. En revanche, des modèles comme GPT sont plus orientés vers la génération de contenu basé sur ce qu'ils ont déjà observé.

LLMs dans l'informatique contextuelle

L'idée, c'est d'utiliser les LLMs pour rendre les systèmes contextuels plus intelligents et adaptables. Ça inclut interpréter des demandes d'utilisateurs, comprendre les données des Capteurs, et générer des réponses appropriées, tout ça par le texte.

Modélisation du contexte

Pense à la modélisation du contexte comme à la collecte des détails nécessaires sur une situation. Ça peut aller de l'environnement physique aux préférences des utilisateurs. Les LLMs peuvent être utilisés pour rassembler ces informations sous forme de langage naturel, rendant l'interaction avec le système plus facile pour les utilisateurs non techniques. Cette approche a l'avantage d'être intuitive et simple.

Raisonnement contextuel

Pour le raisonnement contextuel, l'idée est de prendre des décisions basées sur les informations collectées. Les LLMs peuvent traiter les demandes, analyser le contexte et élaborer des plans d'action. Par exemple, si un utilisateur demande de l'aide avec ses médicaments, le système peut comprendre le contexte de la demande et générer un plan pour livrer le médicament d'une pièce à une autre.

Comment ça fonctionne en pratique ?

Imaginons qu'un utilisateur ait une installation de maison intelligente avec divers appareils. Supposons que l'utilisateur veuille prendre son médicament. Il peut simplement demander à son enceinte intelligente de l'aider. Le LLM comprend la demande, prend en compte le contexte (comme l'emplacement du médicament) et génère un plan pour le récupérer.

Le rôle des AutoAgents

Les AutoAgents sont des petits programmes qui tournent sur ces appareils intelligents. Ils gèrent les demandes des utilisateurs et communiquent avec les LLMs pour exécuter des tâches. Quand un utilisateur fait une demande, l'AutoAgent traduit ça en un format que le LLM peut comprendre. Le LLM génère ensuite une réponse sur laquelle l'AutoAgent peut agir.

Applications pratiques

Gestion des médicaments

Dans des scénarios de vie assistée, un bras robotisé mobile (comme un z-arm) peut être chargé de livrer des médicaments. L'utilisateur demanderait simplement à l'enceinte intelligente de chercher son médicament. L'AutoAgent comprendrait la demande, vérifierait où se trouve le médicament et donnerait les instructions au bras robotisé pour aller le chercher. Ça rend la gestion des médicaments beaucoup plus facile pour les personnes ayant des problèmes de mobilité.

Planification de voyages

Une autre application intéressante est la planification de voyages. Les utilisateurs ont souvent leur historique de voyages enregistré dans diverses apps. Par exemple, si quelqu'un veut planifier un voyage à Paris, le LLM peut analyser les voyages passés pour suggérer des activités et des restaurants selon les préférences précédentes. Il peut aussi créer un emploi du temps en tenant compte des contraintes de voyage, comme les horaires d'arrivée et les événements.

L'architecture du système

Ce système contextuel se compose de plusieurs composants principaux : utilisateurs, AutoAgents, capteurs et LLMs. Chaque composant joue un rôle crucial pour que le système fonctionne bien et efficacement.

Utilisateurs

Les utilisateurs interagissent avec le système en utilisant le langage naturel. Ils peuvent exprimer leurs besoins sans avoir besoin de jargon technique, rendant le système accessible à tous.

AutoAgents

Les AutoAgents sont responsables d'interpréter les demandes des utilisateurs et de gérer les communications avec le LLM. Ils convertissent les commandes vocales en texte, emballent ce texte comme une demande pour le LLM, et traitent les réponses reçues.

Capteurs

Les capteurs collectent des données de l'environnement, comme la température, l'humidité ou l'activité des utilisateurs. Ces données sont essentielles pour prendre des décisions éclairées et améliorer la modélisation du contexte.

Grands modèles de langage

Les LLMs analysent les demandes et génèrent des réponses appropriées. Ils comprennent les relations entre les différents éléments du contexte et créent des plans d'action détaillés.

Défis et limitations

Bien que le système intégré semble prometteur, il fait également face à des défis. Un problème majeur est l'ambiguïté du langage naturel ; parfois, les demandes ne sont pas claires, ce qui peut mener à des malentendus. D'autres défis incluent les limitations en puissance de traitement ou en stockage de données, qui sont cruciales pour l'efficacité du système.

Comprendre l'ambiguïté

Comme les demandes des utilisateurs peuvent parfois être vagues, cela peut mener à des interprétations différentes. Par exemple, si un utilisateur demande “de l'aide avec mes médicaments”, il n'est pas toujours clair s'il veut dire qu'il doit les prendre ou les trouver. Cette ambiguïté pourrait faire échouer le système dans la livraison du bon support.

Puissance de traitement

Puisque le système dépend beaucoup des LLMs, la puissance de calcul disponible est cruciale. Il est essentiel de s'assurer que le système peut gérer plusieurs demandes efficacement sans ralentir ou crasher.

Directions futures

L'avenir de l'informatique contextuelle pilotée par des LLMs semble prometteur. Il y a de nombreuses opportunités pour améliorer les systèmes et élargir leur portée.

Capacités multimodales

Incorporer d'autres types d'entrées, comme la voix, les images ou même les données des capteurs, peut améliorer la compréhension et les capacités de réponse du système. Par exemple, si l'utilisateur pointe vers une bouteille, le système pourrait la reconnaître grâce aux données d'image et répondre en conséquence.

Meilleure représentation du contexte

Améliorer la façon dont le système comprend le contexte augmentera sa précision. Cela pourrait impliquer de développer de meilleurs algorithmes ou méthodes d'entraînement axées sur la compréhension du comportement et des préférences des utilisateurs.

Confiance et feedback des utilisateurs

Renforcer la confiance des utilisateurs est crucial pour l'acceptation généralisée de ces systèmes. Obtenir des retours d'utilisateurs et faire des ajustements en fonction de cela peut améliorer l'expérience globale.

Conclusion

L'intégration des grands modèles de langage avec l'informatique contextuelle promet des développements passionnants dans la technologie. En permettant aux utilisateurs de communiquer en langage naturel et en rendant les systèmes plus adaptables à leur environnement, on pourrait voir de réelles améliorations dans des applications quotidiennes comme la gestion des médicaments et la planification de voyages. Continuer à relever les défis tout en explorant de nouvelles technologies ouvrira la voie à des systèmes plus intelligents, réactifs et conviviaux à l'avenir.

Source originale

Titre: Natural Language based Context Modeling and Reasoning for Ubiquitous Computing with Large Language Models: A Tutorial

Résumé: Large language models (LLMs) have become phenomenally surging, since 2018--two decades after introducing context-awareness into computing systems. Through taking into account the situations of ubiquitous devices, users and the societies, context-aware computing has enabled a wide spectrum of innovative applications, such as assisted living, location-based social network services and so on. To recognize contexts and make decisions for actions accordingly, various artificial intelligence technologies, such as Ontology and OWL, have been adopted as representations for context modeling and reasoning. Recently, with the rise of LLMs and their improved natural language understanding and reasoning capabilities, it has become feasible to model contexts using natural language and perform context reasoning by interacting with LLMs such as ChatGPT and GPT-4. In this tutorial, we demonstrate the use of texts, prompts, and autonomous agents (AutoAgents) that enable LLMs to perform context modeling and reasoning without requiring fine-tuning of the model. We organize and introduce works in the related field, and name this computing paradigm as the LLM-driven Context-aware Computing (LCaC). In the LCaC paradigm, users' requests, sensors reading data, and the command to actuators are supposed to be represented as texts. Given the text of users' request and sensor data, the AutoAgent models the context by prompting and sends to the LLM for context reasoning. LLM generates a plan of actions and responds to the AutoAgent, which later follows the action plan to foster context-awareness. To prove the concepts, we use two showcases--(1) operating a mobile z-arm in an apartment for assisted living, and (2) planning a trip and scheduling the itinerary in a context-aware and personalized manner.

Auteurs: Haoyi Xiong, Jiang Bian, Sijia Yang, Xiaofei Zhang, Linghe Kong, Daqing Zhang

Dernière mise à jour: 2023-12-26 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.15074

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.15074

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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