Usage of Large Language Models for Interactive Chatbot Applications

Thesis title: Usage of Large Language Models for Interactive Chatbot Applications
Author: Remešová, Kateřina
Thesis type: Diploma thesis
Supervisor: Zamazal, Ondřej
Opponents: Vencovský, Filip
Thesis language: English
Abstract:
The integration of Large Language Models (LLMs) into chatbot systems has shifted the human-machine interaction from rule-based programming to natural language communication. This thesis explores the current state of conversational AI systems and their performance on different data access tiers – static public data, dynamic public data, and private data and evaluates its performance across three distinct data access tiers: static public data, dynamic public data, and private data. For each tier, a dedicated chatbot application is developed, focusing on question answering and constraint-based generation tasks using prompt engineering techniques. Furthermore, it establishes an automatic evaluation pipeline that evaluates and compares the chatbot applications across multiple models. The evaluation demonstrates that the LLM-based chatbots perform more reliably on constraint-based generation tasks than in open-ended question answering, particularly when accessing external data sources. The findings highlight the importance of clear prompt structuring, retrieval strategies and model testing to enhance chatbot accuracy across varying data access tiers.
Keywords: AI; chatbot; LLM; transformer architecture
Thesis title: Využití velkých jazykových modelů pro interaktivní chatbotové aplikace
Author: Remešová, Kateřina
Thesis type: Diplomová práce
Supervisor: Zamazal, Ondřej
Opponents: Vencovský, Filip
Thesis language: English
Abstract:
Zavedení velkých jazykových modelů (LLMs) do chatbotových systémů posunulo interakci mezi člověkem a strojem od programování založeného na pravidlech ke komunikaci v přirozeném jazyce. Tato práce zkoumá současný stav konverzačních AI systémů a jejich výkonnost na různých úrovních přístupu k datům – statická veřejná data, dynamická veřejná data a soukromá data. Pro každou z těchto úrovní je vyvinuta samostatná chatbotová aplikace, zaměřená na zodpovídání otázek a generování výstupů na základě omezení pomocí technik prompt engineeringu. Dále je navržen automatický evaluační systém, který porovnává výkon těchto chatbotových aplikací na různých modelech. Evaluace ukazuje, že chatboti na bázi LLM dosahují lepších výkonů na úlohách generování výstupů na základě omezení než na generování odpovědí na otevřené otázky, obzvlášť při napojení chatbota na externí datové zdroje. Výsledky ukazují význam jasného strukturování promptů, efektivních retrieval strategií a důkladného testování modelů pro zvýšení přesnosti chatbotů napříč různými úrovněmi přístupu k datům.
Keywords: AI; chatbot; LLM; transformer architektura

Information about study

Study programme: Znalostní a webové technologie
Type of study programme: Magisterský studijní program
Assigned degree: Ing.
Institutions assigning academic degree: Vysoká škola ekonomická v Praze
Faculty: Faculty of Informatics and Statistics
Department: Department of Information and Knowledge Engineering

Information on submission and defense

Date of assignment: 1. 11. 2024
Date of submission: 4. 5. 2025
Date of defense: 12. 6. 2025
Identifier in the InSIS system: https://insis.vse.cz/zp/90212/podrobnosti

Files for download

    Last update: