專利名稱：一種智能終端上的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人工智能領(lǐng)域，特別是涉及一種人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
很長時(shí)間以來，人與計(jì)算機(jī)之間的交互方式大都停留在鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖標(biāo)菜單、鍵盤輸入命令，最近發(fā)展到觸摸屏幕等。但顯然，這些交互方式并不是最佳的選擇，人機(jī)直接對話是非常有前景的交互方式。最近出現(xiàn)了許多基于經(jīng)驗(yàn)的對話系統(tǒng)，人通過語音或鍵盤等方式輸入自然語言以后，系統(tǒng)能夠返回相應(yīng)的自然語言應(yīng)答并執(zhí)行相應(yīng)的操作。但實(shí)際中，現(xiàn)有的對話系統(tǒng)只能對用戶當(dāng)前輸入的話給出應(yīng)答，并不能根據(jù)上下文給出更準(zhǔn)確的應(yīng)答，同時(shí)用戶需要時(shí)刻關(guān)注外部設(shè)備的工作狀態(tài)，對設(shè)備作出合理調(diào)度，這給用戶的使用帶來了很大的不便，大大降低了用戶體驗(yàn)的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用戶體驗(yàn)效果好的、結(jié)合上下文分析的智能終端上的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種智能終端上的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，包括用戶和智能終端，其特征是，所述智能終端與用戶進(jìn)行具有上下文邏輯的對話，按照正確時(shí)序完成用戶安排執(zhí)行的程序。進(jìn)一步地，所述人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)包括人工智能自然語言交互智能體和程序處理系統(tǒng)，人工智能自然語言交互智能體包括人工智能標(biāo)記語言知識庫和人工智能標(biāo)記語言解釋器。智能終端內(nèi)運(yùn)行人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，由自然語言交互智能體和程序處理系統(tǒng)組成。自然語言交互智能體通過智能終端各種使用輸入輸出設(shè)備與人進(jìn)行交互。程序處理系統(tǒng)在系統(tǒng)內(nèi)部與自然語言交互智能體通訊交換信息，程序處理系統(tǒng)通過有線或無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備連接，達(dá)到控制和獲取外部設(shè)備反饋的目的。進(jìn)一步地，所述人工智能標(biāo)記語言知識庫包括應(yīng)答規(guī)則。在人工智能標(biāo)記語言知識庫內(nèi)，狀態(tài)儲存器儲存當(dāng)前狀態(tài)，對用戶的自然語言輸入除了給出應(yīng)答外，還向程序處理系統(tǒng)傳送相關(guān)程序，讓外部設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的操作，最后根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)儲存器的狀態(tài)以及用戶輸入、程序處理系統(tǒng)反饋和系統(tǒng)應(yīng)答參照知識庫內(nèi)的規(guī)則做出狀態(tài)儲存器狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)，通過這種方式就能夠讓系統(tǒng)具有上下文邏輯，并且能夠按照正確的時(shí)序完成用戶安排執(zhí)行的程序。進(jìn)一步地，所述程序處理系統(tǒng)包括程序存儲器和程序運(yùn)行控制器。程序處理系統(tǒng)通過與外部設(shè)備交互，控制外部設(shè)備以及收集外部設(shè)備的反饋。程序處理系統(tǒng)通過與自然語言交互智能體交互獲取新的程序同時(shí)將程序的運(yùn)行狀態(tài)反饋給自然語言交互智能體。進(jìn)一步地，所述用戶的輸入信息經(jīng)智能終端處理后轉(zhuǎn)換為字符串。更進(jìn)一步地，所述輸入信息是語音或字符。進(jìn)一步地，所述智能終端設(shè)有狀態(tài)存儲器和有限狀態(tài)機(jī)知識庫，智能終端將用戶輸入的自然語言轉(zhuǎn)化為字符串，智能終端在有限狀態(tài)機(jī)知識庫里檢索所述字符串代表的狀態(tài)，返回相應(yīng)的應(yīng)答，并且根據(jù)應(yīng)答以及當(dāng)前的狀態(tài)，參照有限狀態(tài)機(jī)知識庫內(nèi)的規(guī)則，改變狀態(tài)儲存器內(nèi)的狀態(tài)。進(jìn)一步地，所述人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)包括如下步驟
步驟I，人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)初始化，加載人工智能標(biāo)記語言知識庫；
步驟2，經(jīng)過智能終端的預(yù)處理后，用于將用戶的輸入、程序處理系統(tǒng)反饋轉(zhuǎn)換成使用字符串記錄的自然語言表達(dá)；
步驟3，將字符串正規(guī)化，即將諸如“神馬”等不規(guī)范用語轉(zhuǎn)換為“什么”等規(guī)范用語；步驟4，在人工智能標(biāo)記語言知識庫查詢相應(yīng)的知識，當(dāng)前狀態(tài)存儲器里的狀態(tài)與知識上標(biāo)識的狀態(tài)匹配一致；
步驟5，根據(jù)查詢到的知識應(yīng)答模版給出應(yīng)答，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)儲存器的狀態(tài)以及有限狀 態(tài)機(jī)知識庫內(nèi)的規(guī)則做出狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)，修改狀態(tài)儲存器里的內(nèi)容；
步驟6，返回步驟2。更進(jìn)一步地，所述智能終端是服務(wù)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)或嵌入式系統(tǒng)。更進(jìn)一步地，所述智能終端和用戶有多個(gè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果是本發(fā)明使用人工智能標(biāo)記語言及智能終端，配合以批處理、循環(huán)處理的方式，使人機(jī)對話系統(tǒng)更加完善，提供更好的用戶體驗(yàn)。在人工智能自然語言交互智能體內(nèi)設(shè)立狀態(tài)儲存器，使用人工智能標(biāo)記語言編寫構(gòu)造了有限狀態(tài)機(jī)(DFA)的知識庫，從而實(shí)現(xiàn)基于經(jīng)驗(yàn)的上下文推理，將用戶輸入的自然語言轉(zhuǎn)化為批處理的命令交由處理系統(tǒng)處理，近似于將自然語言轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可分析執(zhí)行的一段程序，處理系統(tǒng)對聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的各智能家電進(jìn)行相關(guān)操作后，家電返回信號傳給智能體并最終應(yīng)答用戶，進(jìn)而大大提高了人管理、調(diào)度設(shè)備的效率，從而實(shí)現(xiàn)智能交互的效果。


圖I為智能終端自然語言運(yùn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖2為實(shí)施例中有限狀態(tài)機(jī)(DFA)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。如圖I所示，為本發(fā)明所提供的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，該系統(tǒng)至少包含一個(gè)用戶和一個(gè)智能終端。智能終端內(nèi)運(yùn)行人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)。人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)由人工智能自然語言交互智能體和程序處理系統(tǒng)組成。人工智能自然語言交互智能體通過智能硬件終端各種使用輸入輸出設(shè)備與人進(jìn)行交互。程序處理系統(tǒng)在人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)部與人工智能自然語言交互智能體通訊交換信息，程序處理系統(tǒng)通過有線或無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備連接，達(dá)到控制和獲取外部設(shè)備反饋的目的。自然語言交互智能體由人工智能標(biāo)記語言知識庫和人工智能標(biāo)記語言解釋器組成。人工智能標(biāo)記語言知識庫使用人工智能標(biāo)記語言編寫，由解析器解釋執(zhí)行。人工智能標(biāo)記語言是一種擴(kuò)展的XML語言。下面是人工智能標(biāo)記語言使用到的標(biāo)簽
I. category標(biāo)簽用于標(biāo)識一條知識。2. pattern是pattern子標(biāo)簽,用于標(biāo)識匹配輸入的正則表達(dá)式。3. template是pattern的子標(biāo)簽,用于標(biāo)識知識的應(yīng)答模版。
4. random標(biāo)簽用于從多個(gè)應(yīng)答模版中抽取一個(gè)作為應(yīng)答。5. Ii標(biāo)簽用于標(biāo)識random標(biāo)簽內(nèi)的每一個(gè)應(yīng)答模版。6. srai標(biāo)簽將標(biāo)簽內(nèi)的內(nèi)容作為輸入重新處理。7. set標(biāo)簽用于改變變量的值?！?br> 8. topic標(biāo)簽,只有當(dāng)前topic變量的值等于topic標(biāo)簽里標(biāo)注的值,系統(tǒng)才會匹配topic標(biāo)簽里的知識，而且會優(yōu)先匹配。9. think標(biāo)簽內(nèi)的內(nèi)容不顯式返回給用戶。在匹配知識輸入模版的過程中，按照優(yōu)先匹配文字，后匹配星號的原則進(jìn)行。在人工智能自然語言交互體的人工智能標(biāo)記語言知識庫內(nèi)，狀態(tài)儲存器儲存當(dāng)前狀態(tài)，對用戶的自然語言輸入除了給出應(yīng)答，并給程序處理系統(tǒng)發(fā)送程序，讓外部設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的操作，最后根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)儲存器的狀態(tài)以及用戶輸入或者程序處理系統(tǒng)反饋和系統(tǒng)應(yīng)答參照人工智能標(biāo)記語言知識庫內(nèi)的規(guī)則做出狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)，通過這種方式就能夠讓系統(tǒng)具有上下文邏輯，并且能夠按照正確的時(shí)序完成用戶安排執(zhí)行的程序。在使用人工智能標(biāo)記語言進(jìn)行編寫知識庫的時(shí)候，使用topic變量作為狀態(tài)儲存器。以下是人工智能自然語言交互智能體的運(yùn)作流程
步驟I，人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)初始化，加載人工智能標(biāo)記語言知識庫；
步驟2，經(jīng)過智能終端的預(yù)處理后，用于將用戶的輸入、程序處理系統(tǒng)反饋轉(zhuǎn)換成使用字符串記錄的自然語言表達(dá)；
步驟3，將字符串正規(guī)化，即將諸如“神馬”等不規(guī)范用語轉(zhuǎn)換為“什么”等規(guī)范用語；步驟4，在人工智能標(biāo)記語言知識庫查詢相應(yīng)的知識，當(dāng)前狀態(tài)存儲器里的狀態(tài)與知識上標(biāo)識的狀態(tài)匹配一致；
步驟5，根據(jù)匹配到的知識應(yīng)答模版給出應(yīng)答，同時(shí)返回給計(jì)算機(jī)一段程序交由系統(tǒng)分析執(zhí)行，如a、燒水；b、燒水完成后煮飯；c、煮飯完成后炒菜。之后根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)儲存器的狀態(tài)以及用戶輸入、外部設(shè)備反饋和系統(tǒng)應(yīng)答參照人工智能標(biāo)記語言知識庫內(nèi)的規(guī)則做出狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)，修改狀態(tài)儲存器里的內(nèi)容。狀態(tài)跳轉(zhuǎn)的機(jī)制，如圖2所示；
步驟6，回到(2)，繼續(xù)服務(wù)。程序處理系統(tǒng)通過有線或無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備連接，根據(jù)程序儲存器內(nèi)的程序?qū)ν獠吭O(shè)備反饋的信息作出判斷，對外部設(shè)備發(fā)出指令進(jìn)行控制。同時(shí)程序處理系統(tǒng)與自然語言交互智能體在人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行通訊，一方面人工智能自然語言交互智能體將程序發(fā)送給程序處理系統(tǒng)，另一方面程序處理系統(tǒng)將程序運(yùn)行情況發(fā)送給自然語言交互智能體。通過上述本發(fā)明所提供的一種智能終端上的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，大大的提高了用戶與智能終端的交互體驗(yàn)，同時(shí)大大的提高了管理日常生活、工作的效率。以上所述僅為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能終端上的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，包括用戶和智能終端，其特征是，所述智能終端與用戶進(jìn)行具有上下文邏輯的對話，按照正確時(shí)序完成用戶安排執(zhí)行的程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，其特征是，所述人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)包括人工智能自然語言交互智能體和程序處理系統(tǒng)，人工智能自然語言交互智能體包括人工智能標(biāo)記語言知識庫和人工智能標(biāo)記語言解釋器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，其特征是，所述人工智能標(biāo)記語言知識庫包括應(yīng)答規(guī)則。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，其特征是，所述程序處理系統(tǒng)包括程序存儲器和程序運(yùn)行控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，其特征是，所述用戶的輸入信息經(jīng)智能終端處理后轉(zhuǎn)換為字符串。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，其特征是，所述輸入信息是語音或字符。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，其特征是，所述智能終端設(shè)有狀態(tài)存儲器和有限狀態(tài)機(jī)知識庫，智能終端將用戶輸入的自然語言轉(zhuǎn)化為字符串，智能終端在有限狀態(tài)機(jī)知識庫里檢索所述字符串代表的狀態(tài)，返回相應(yīng)的應(yīng)答，并且根據(jù)應(yīng)答以及當(dāng)前的狀態(tài)，參照有限狀態(tài)機(jī)知識庫內(nèi)的規(guī)則，改變狀態(tài)儲存器內(nèi)的狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，其特征是，所述人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)包括如下步驟 步驟I，人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)初始化，加載人工智能標(biāo)記語言知識庫； 步驟2，將用戶的輸入、程序處理系統(tǒng)的反饋信息轉(zhuǎn)換為字符串； 步驟3，將字符串正規(guī)化； 步驟4，在人工智能標(biāo)記語言知識庫查詢相應(yīng)的知識，當(dāng)前狀態(tài)存儲器里的狀態(tài)與知識上標(biāo)識的狀態(tài)匹配一致； 步驟5，根據(jù)查詢到的知識應(yīng)答模版給出應(yīng)答，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)儲存器的狀態(tài)以及有限狀態(tài)機(jī)知識庫內(nèi)的規(guī)則做出狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)，修改狀態(tài)儲存器里的內(nèi)容，并發(fā)送分析得到的程序給程序處理系統(tǒng)運(yùn)行； 步驟6，返回步驟2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任何一項(xiàng)所述的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，其特征是，所述智能終端是服務(wù)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)或嵌入式系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任何一項(xiàng)所述的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，其特征是，所述智能終端和用戶有多個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用戶體驗(yàn)效果好的、結(jié)合上下文分析的智能終端上的人工智能自然語言運(yùn)行系統(tǒng)，包括用戶和智能終端，其特征是，所述智能終端與用戶進(jìn)行具有上下文邏輯的對話。所述智能終端設(shè)有狀態(tài)存儲器和有限狀態(tài)機(jī)知識庫，智能終端將用戶輸入的自然語言轉(zhuǎn)化為字符串，智能終端在有限狀態(tài)機(jī)知識庫里檢索所述字符串代表的狀態(tài)，返回相應(yīng)的應(yīng)答，并且根據(jù)應(yīng)答以及當(dāng)前的狀態(tài)，參照有限狀態(tài)機(jī)知識庫內(nèi)的規(guī)則，改變狀態(tài)儲存器內(nèi)的狀態(tài)。
文檔編號G06F17/28GK102902664SQ201210289969
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者歐展飛, 吳賀俊, 劉偉偉, 趙勇健, 葉浩榮 申請人:中山大學(xué)