[发明专利]一种基于自然语言的任务驱动系统

说明书

本发明提供了一种基于自然语言的任务驱动系统，所述系统包括自然人机交互、问题理解、多轮对话模块。自然人机交互模块负责采集用户用语音输入的信息，将其转换为文字后输入问题理解步骤，以及将任务执行的结果从文字转换为语音为用户进行播报。问题理解模块接收转换成文字的用户命令，判断命令所属的领域和用户的意图，从中提取出执行任务所需的参数，将用户命令转换成可被机器理解的结构化形式，输入多轮对话模块。多轮对话模块根据问题理解的结果以及当前与用户的对话状态，决定下一步的交互策略。所述方法能够为各类信息系统赋能，使得用户能够通过语音或自然语言文本快速驱动复杂任务，提升系统访问效率，减轻人工负担。

技术领域

本发明涉及人工智能领域，特别是涉及一种基于自然语言的任务驱动系统。

背景技术

主流的信息系统目前仍然采用以键盘和鼠标为主的传统交互模式。很多大型系统包含成百上千个功能，用户往往需要经过多次点击、查找才能获取到想要的功能，有时候还需要手工输入参数，不仅学习周期较长，而且效率较低。近年来，苹果Siri、亚马逊Echo、微软敦煌小冰等任务型人机对话系统开始步入应用阶段，其以个人助手的形式存在于用户的手机或其他智能设备中，用户只需要通过语音就能够便捷地处理常见任务，减轻了人工负担。任务型人机对话技术的发展为提升传统信息系统访问效率带来了新的机遇，如何使用户通过自然语言快速、准确的驱动传统信息系统，完成复杂任务，是一项技术挑战。

发明内容

发明目的：提出一种基于自然语言的任务驱动系统，能够理解用户通过语音发出的指令，解析后对信息系统中的任务进行驱动。

本发明定义如下概念：

任务：是信息系统的一部分，负责执行一到多项功能。例如在地图系统中，地图缩放、地图搜索、地图导航都可以被认为是任务。在本发明中，任务特指需要通过语音或自然语言指令进行驱动的信息系统功能，通常情况下具有表述简单、参数较少的特点。

领域：是指任务所属的功能大类，例如“地图搜索”任务对应的功能大类为“地图服务”，“查询温度”任务对应的功能大类为“气象服务”。

意图：指用户提问所要表达的目的，可以对应到特定任务。例如“南京市明天的气温是多少？”对应的用户意图为“查询温度”。

槽位：将某项意图转化为可执行任务所必须获取到的信息。例如“查询温度”任务执行需要获取到“地点”和“时间”信息，则槽位为“地点”和“时间”两个。

槽值：槽位的取值被称为槽值。例如对于问题“南京市明天的气温是多少”，槽位“地点”的取值为“南京市”，槽位“时间”的取值为“明天”。

参数：由槽值经过规范化得到的具有一定类型的、能够作为服务接口输入的数据，例如，槽值“明天”对应的参数为“2020-11-16”。

对话保留字段：一些预先定义的，与待驱动的任务无关的命令，通常用于控制对话过程或者获取一些常见问题的答案，如“跳出”、“再见”、“你好”、“功能”等。

本发明具体提供了一种基于自然语言的任务驱动系统，包括人机交互模块、问题理解模块、多轮对话模块和信息系统主体；

所述人机交互模块用于人机交互，是直接面向用户的模块，其软件形态可以是无界面的后台程序(类似Siri)，也可以是对话客户端(类似微软小冰、阿里小蜜)，硬件载体可以是普通的PC机，也可以是智能音箱、智能手机等智能设备。

所述问题理解模块是本发明的核心，它接收用户的问题，并将其解析为由“领域”、“意图”、“槽位列表”、“参数列表”构成的结构化表示，使得机器能够理解自然语言。

所述多轮对话模块负责维护与用户的对话状态，并根据用户的输入做出正确的响应，例如驱动任务、对缺失的内容进行反问、回答常用话术等。

所述信息系统主体是待驱动的软件。