Chatbot

Max-Ludwig Stadler

7. Juli 2021

Was ist ein Chatbot?

Ein Chatbot ist ein meist textbasiertes Dialogsystem, das als Schnittstelle zu einem technischen Dienst fungiert, um Anfragen automatisiert zu bearbeiten. Benutzer formulieren per Audio- oder Texteingabe ihr Anliegen, woraufhin der Chatbot die Eingaben nach vorgegebenen Routinen und Regeln untersucht. Relevante Informationen werden aus dem System abgefragt und anschließend mittels Text-To-Speech-Verfahren in natürliche Sprache umgewandelt und an den Nutzer ausgegeben.

Ob für Kundenservice-Anfragen, die Beratung im Online-Shop oder als digitaler Sekretär – Chatbots werden heutzutage vielerorts für die Aufnahme und Vermittlung von Informationen eingesetzt: Unternehmen nutzen sie, um ihre Produkte und Dienstleistungen vorzustellen oder um Kundenanliegen zu bearbeiten. Sogenannte Social Bots werden in sozialen Netzwerken und Instant-Messaging-Systemen eingesetzt und sollen Aufmerksamkeit für bestimmte Themenbereiche generieren. Auch in privaten Haushalten und auf Smartphones sind die automatischen Helfer mittlerweile angekommen. In Form von persönlichen Assistenten wie Alexa und Siri erleichtern sie den Alltag vieler Menschen.

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Entstehungsgeschichte

Die Entwicklung konversationsfähiger Chatbots hat ihren Ursprung in 1960er Jahren. Als Schöpfer des ersten Chatbots gilt Joseph Weizenbaum, der mit “ELIZA” ein Programm entwickelte, welches erstmals eine Unterhaltung zwischen Mensch und Maschine in natürlicher Sprache ermöglichte. Dafür wurde ELIZA ein vorstrukturiertes Wörterbuch zur Verfügung gestellt, womit sie Schlüsselbegriffe in den Nutzereingaben erkennen konnte, um darauf zu antworten.

In den darauffolgenden Jahrzehnten wurden Konversationsprogramme wie ELIZA kontinuierlich weiterentwickelt und profitierten von Verbesserungen in Computersystemen und in der Verarbeitung natürlicher Sprache. Dieser Fortschritt mündete 1995 in dem ersten intelligenten Dialogsystem namens “ALICE” (Artificial Linguistic Internet Computer Entity), welcher einen weiteren Schritt in Richtung moderner virtueller Assistenten darstellte. ALICE wurde in der XML-basierten Auszeichnungssprache AIML (Artificial Intelligence Markup Language) entwickelt, welche das effektive Trainieren der Dialogführung in natürlicher Sprache erlaubt. ALICE wurde Anfang der 2000er-Jahre gleich dreifach mit dem Loebner-Preis ausgezeichnet, nachdem das Programm jedes Mal einem starken Turing-Test standhalten musste und anschließend als menschenähnlichster Chatbot gekürt wurde.

Funktionsweise

Zur Bearbeitung von Nutzeranfragen durchlaufen Chatbots programmierte Algorithmen und Routinen grundsätzlich folgendermaßen:

• Nutzereingabe: “Wie ist das Wetter?”
• Preprocessing: Zunächst wird die Nutzereingabe in Einzelsegmente zerlegt und nach definierten Regeln bearbeitet. Dabei werden Syntax und Schreibweise analysiert, Satzzeichen interpretiert und Fehler korrigiert, bis ein korrekter Text vorliegt.
• Interpretation: Anschließend erfolgt die Verarbeitung der eigentlichen Fragestellung mithilfe von Erkennungsmustern, manchmal auch über die Verschachtelung verschiedener Musterkennungen genannt Makros.
• Wissensabfrage: Für die Suche passender Antwortmöglichkeiten werden auf Wissensdatenbanken oder Knowledge Graphen mit Erkennungsmustern und Antwortvorgaben zugegriffen oder eine Suchanfrage im Internet gestartet.
• Postprocessing: Wird eine treffende Antwort gefunden, kann diese mit skriptgesteuert berechneten Daten (z.B. GPS-Informationen, Datum und Wetterdaten) ergänzt werden. Abschließend werden die Informationen für die Ausgabe vorbereitet, indem eine grammatikalische Synthese durchgeführt wird.
• Ausgabe: “In Bielefeld ist es heute sonnig bei 23°C.”

Bei modernen kommerzielle Chatbots lässt sich der gesamte Prozess meist flexibel konfigurieren, indem über eingebaute Skriptsprachen und Programmierschnittstellen direkt auf den Verarbeitungsablauf zugegriffen werden kann.

Chatbot Routinen

Künstliche Intelligenz

Dialogsysteme können mit künstlicher Intelligenz ausgestattet werden, um ihren Funktionsumfang oder ihre Verständnis- und Verarbeitungskapazitäten massiv zu erweitern. Aus diesem Grund unterscheidet man zwei Arten von Konversationsprogrammen: regelbasierte und KI-basierte Chatbots.

Regelbasierte Bots

Regelbasierte Chatbots verfügen tendenziell über eingeschränktere Fähigkeiten und kleinere Wissensbestände, da im Vorfeld Nutzereingaben und Antwortmöglichkeiten fest definiert und werden müssen. Das bedeutet, dass der Bot nur korrekte Antworten ausgeben kann, wenn spezifische Instruktionen gegeben werden, welche der festgelegten Programmierung entsprechen. Regelbasierte Bots werden bspw. oftmals für Marketingkampagnen und Angebotsvermittlungen eingesetzt.

KI-basierte Bots

Bei KI-basierten Chatbots verhält es sich anders: Durch die Ausstattung mit NLP-Technologien (Natural Language Processing) wird natürliche Sprache besser verarbeitet, weshalb auch eher weniger spezifische Kommandos verstanden werden können. Darüber hinaus sind KI-basierte Bots mithilfe von Machine Learning in der Lage, ihren Wissensbestand mit jeder Interkation zu erweitern und somit „klüger“ zu werden. KI-basierte Bots eignen sich aufgrund ihrer Flexibilität z.B. gut für den Bereich Customer Service.

Die Einrichtung eines solch intelligenten Programms ist allerdings mit viel Aufwand verbunden: Wie beim regelbasierten Chatbot muss zunächst ein Grundbestand an Wissen bereitgestellt werden. Weiterhin müssen Protokolle formuliert werden, mit denen ein lernfähiger Chatbot seinen Wissensstand sinnvoll erweitern kann. Schließlich muss das Programm beaufsichtigte Trainingsroutinen durchlaufen, die manuell ergänzt bzw. angepasst werden.

Regelbasierte vs. KI-basierte Chatbots

Intelligent Personal Assistant (IPA)

Durch Fortschritte in der Spracherkennung und Sprachsynthese ist heutzutage die Programmierung von Chatbots möglich, welche neben rein textbasierten Eingaben auch Sprachaufforderungen erkennen und ganze Dialoge führen können. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, weitere Medien wie Bilder oder Videos unterstützend zu nutzen. In Kombination mit der Integrierung von intelligenten Konversationsprogrammen in mobilen Endgeräten wie Smartphones sind daraus virtuelle Intelligent Personal Assistants (IPAs) entstanden.

Dialogsysteme wie Siri und Alexa vereinfachen die Interaktion zwischen Anwender und Endgerät und lassen sich als Schnittstellen für cloudbasierte Anwendungen und intelligente Smart-Home-Geräte nutzen. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung sind die Einsatzmöglichkeiten persönlicher Assistenten mittlerweile nicht mehr auf einzelne Bereiche begrenzt, sondern decken eine Vielzahl von verknüpften Dienstleistungen ab.

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Use Cases

Chatbots eignen sich für vielfältige Aufgaben in unterschiedlichen Kontexten. Prinzipiell bietet sich ihr Einsatz dort an, wo es um die Kommunikation mit Menschen geht. Daher sind sie häufig in Onlineshops, Kundenportalen und auf Supportseiten anzutreffen, um dort den Erstkontakt zu Kunden herzustellen und auf ihre Anfragen einzugehen. Auch in sozialen Netzwerken und Instant-Messaging-Diensten wird mithilfe von Social Bots die Reichweitenerhöhung und ein intensiveres User Engagement angestrebt.

Immer mehr Unternehmen aus verschiedensten Branchen nutzen Chatbots – besonders in den Bereichen Kundenservice, Marketing und Vertrieb. Wir stellen eine Übersicht der beliebtesten Einsatzmöglichkeiten vor:

• Produktempfehlungen: Chatbots können Kunden individuell beraten und den Anforderungen entsprechende Produkte aus einem Katalog vorstellen.
• Vertrieb: Chatbots können die Leadgenerierung aktiv unterstützen, indem sie als erste Anlaufstelle für potenzielle Kunden fungieren. Dabei können sie auch direkt wichtige Daten z.B. für Big Data-Analysen sammeln.
• Kundenservice: Durch das unverzügliche Eingehen auf individuelle Bedürfnisse tragen Chatbots zur Verbesserung der Servicequalität bei und ermöglichen zudem eine bessere Auswertung von Kundendialogen.
• Marketing: Chatbots werden eingesetzt, um im Rahmen von Marketing Automation personalisierte Inhalte wie Newsletter und Rabattaktionen direkt an Kunden zu senden oder das User Engagement auf sozialen Netzwerken zu erhöhen.
• Branding: Da Chatbots meistens bereits auf der Homepage eines Unternehmens anzutreffen sind und Nutzer direkt ansprechen, vermitteln sie das Gefühl einer persönlichen Interaktion und eignen sich gut als Branding-Tool.
• Concierge-Service: Buchungen bspw. von Hotel-, Kino- oder Restaurantreservierungen können mithilfe von Chatbots bequem automatisch abgewickelt werden.
• Alerts: Bots können personalisierte Benachrichtigungen wie Unwetterprognosen und Verkehrsmeldungen liefern.
• Interne Prozesse: Personalabteilung und Verwaltung können entlastet werden, indem Chatbots z.B. mithilfe eines Dialogsystems als Anlaufstelle für Mitarbeiterfragen eingerichtet werden und betriebsinterne Fragen klären.

Chatbot Use Cases

Vorteile von Chatbots

Generell können Unternehmen durch den Einsatz von Chatbots einen Mehrwert generieren, wenn

• wiederkehrende Prozesse, die zeit- und kostenintensiv sind, bspw. mittels Robotic Process Automation automatisiert werden können.
• dadurch hohe Fehlerquoten vermieden werden können.
• das Unternehmen von den gesammelten Daten und Informationen profitieren kann.
• das Gespräch auf spezifische Aufgaben oder ein bestimmtes Themengebiet begrenzt werden kann.
• die Konversation über viel genutzte und von Nutzern präferierte Kanäle stattfindet.
• Nutzer durch den Einsatz von natürlicher Sprache ihre Bedürfnisse als besser befriedigt ansehen.

B2C-Bereich

Dank steigender Konversationsqualität und zunehmendem Funktionsumfang wächst die allgemeine Akzeptanz von Chatbots. Konversationsprogramme bieten Verbrauchern eine Anlaufstelle für ihre Anliegen und reduzieren die Workload für Unternehmensprozesse, sodass beiderseitig Zeit gespart und Abläufe effizienter gestaltet werden können. Nachfolgend sind einige Vorteile für den Einsatz von Chatbots im B2C-Bereich aufgeführt:

B2B-Bereich

Sowohl der Austausch mit Geschäftspartnern im B2B-Bereich als auch die Kommunikation zwischen betriebsinternen Abteilungen kann durch den Einsatz von Dialogsystemen wie der SAP Conversational AI erleichtert werden. Durch die Bereitstellung von Gesprächsschnittstellen wird die Bearbeitung wiederkehrender Aufgaben und die Bedienung der Unternehmenssoftware vereinfacht. Dadurch lässt sich die Produktivität steigern und Mitarbeiter gewinnen Zeit, um sich höherwertigen Aufgaben zu widmen.

B2E-Bereich

Conversational AI lässt sich in vielen betrieblichen Kontexten wie Adminstration, Personalmanagement, Kostenkalkulation und Logistikplanung sinnvoll einsetzen. Sie unterstützen Angestellte, z.B. indem sie das Aufsetzen und Auswerten standardisierter Formulare beschleunigen, Anleitungen für komplexe Prozesse liefern, die Navigation im ERP-System erleichtern oder Terminplanung für Veranstaltungen und Meetings übernehmen. Je nachdem, welche Prozesse vom Einsatz digitaler Assistenten profitieren, können anforderungsgemäße Chatbots eingerichtet werden, um diese Prozesse gezielt zu unterstützen.

Auswahl & Implementierung

Vor Beginn des Einrichtungsverfahren sollte reflektiert werden, ob die Voraussetzungen für den sinnvollen Einsatz eines Chatbot erfüllt sind und ob sich für den geplanten Einsatz eher ein regelbasierter oder ein KI-gestützter Bot anbietet. Dabei spielen auch Faktoren wie Budget und verfügbare Arbeitszeit zur Einrichtung eine wichtige Rolle.

Für die Erfüllung einer begrenzten Anzahl klar definierter Aufgaben ist die Nutzung eines einfachen regelbasierten Chatbots völlig ausreichend. Um jedoch unterschiedliche Aufgaben oder komplexere Probleme zu lösen bedarf es den erweiterten Funktionsumfang eines kostspieligeren KI-basierten Chatbots.

Einrichtung

Die eigenständige Programmierung eines Chatbots birgt einige Herausforderungen: Es müssen z.B. sinnvolle präzise wie auch globale Eingabeerkennungen programmiert und aufeinander abgestimmt werden, um Nutzerintentionen richtig deuten zu können. Daher werden für die Programmierung meist Entwicklungsumgebungen verwendet, welche die Kategorisierung von Fragen, die Priorisierung von Erkennungen bzw. Antworten und ggf. die Gestaltung des Gesprächskontext durch Folgeerkennungen erlauben. Nach Aufbau der weiteren Wissensbasis muss der Bot mithilfe möglichst vieler Trainingsgespräche analysiert und modifiziert werden, um optimale Ergebnisse ohne Lücken und Fehler zu liefern.

Alternativ zur eigenständigen Programmierung gibt es inzwischen Angebote, mit denen auf bereits vorgefertigte Lösungen zurückgegriffen werden kann: Beispielsweise bieten Amazon Lex, Microsoft Azure und SAP CoPilot die Nutzung von Assistenten an, welche auch ohne Programmierkenntnisse eingerichtet werden können. So gestaltet sich die Implementierung zwar schnell und unkompliziert, allerdings besteht dabei das Risiko, dass der Funktionsumfang der vorgefertigten Assistenten nicht den individuellen Anforderungen entspricht.

Ihr maßgeschneiderter Chatbot

Es ist nicht leicht, einen Überblick über die Vielzahl von Angeboten und Funktionen zu gewinnen, die heutzutage zur Verfügung stehen. Daher bieten wir Ihnen an, Sie beim Prozess der Auswahl und Implementierung eines Chatbot zu unterstützen, sodass Sie einen auf die Ansprüche ihrer Unternehmensstruktur individuell angepassten Assistenten erhalten. Unsere Berater stehen Ihnen gerne für ein kostenloses und unverbindliches Erstgespräch zur Verfügung.

FAQ

Was sind Chatbots?

Ein Chatbot besteht aus einem technischen Dialogsystem, mit dem per text- oder sprachbasierten Eingaben kommuniziert werden kann. Das System analysiert Nutzereingaben, versucht das kommunizierte Anliegen zu erkennen und gibt anschließend relevante Informationen an den Nutzer zurück.

Wie funktionieren Chatbots?

Als Wissensbasis nutzen Chatbots ein Netzwerk aus zuvor gesammelten Informationen, welches durch den Einsatz von KI und Machine Learning vom System selbstständig erweitert werden kann. Zur Analyse der Sprach- und Texteingaben nutzen diese intelligenten Systeme Technologien des Natural Language Processing.

Wo werden Chatbots eingesetzt?

Chatbots können für tägliche Routineaufgaben im privaten Alltag wie auch am Arbeitsplatz genutzt werden. Sie erleichtern das Einholen von Informationen und unterstützen die Bearbeitung standardisierter und sich wiederholender Anfragen. Daher lassen sie sich in verschiedensten Kontexten und Branchen sinnvoll einsetzen.

Wann ist der Einsatz von Chatbots sinnvoll?

Chatbots bieten einen Mehrwert, wenn mit ihnen wiederkehrende Aufgaben automatisiert werden können, die zeit- und kostenintensiv sind oder einen hohen Arbeitsaufwand bzw. hohe Fehlerquoten aufweisen. Darüber hinaus wirken sich fähige Chatbots im Customer Service positiv auf die Kundenzufriedenheit aus.