一種基于用戶注冊信息的人機對話控制方法及系統技術方案

本發明專利技術提出了一種基于用戶注冊信息的人機對話控制方法及系統。方法包括下述步驟：控制基于概率的多層次話題狀態機跳轉至下一個子狀態；根據當前狀態從知識主題樹提取對話模板或知識素材；利用語句生成器將模板或素材轉換成文字語句；將文字語句合成為語音播放給用戶聽；等待并獲取用戶語音回答，將語音回復轉換成文字，并跳轉至第一步。本發明專利技術的基于用戶注冊信息的人機對話控制方法可用于身份驗證領域，根據用戶身份信息產生用戶所熟悉的對話內容，以一種自然親切的方式主導人機對話，在用戶防備心理較低的情況下采集用戶聲紋。

Man machine dialogue control method and system based on user registration information

The invention provides a man-machine conversation control method and system based on user registration information. The method comprises the following steps: control of Multi-level Topic state machine to jump to the next sub state based on probability; extraction dialog template or knowledge of material from the theme of knowledge tree according to the current state; the statement generator template or material into text statement; text statement as the voice broadcast to the user to wait and get the user voice answer; the speech into text, reply, and jump to the first step. The invention of the user registration information of man-machine conversation control method can be used for authentication based on user identity information according to users are familiar with the conversation, leading the man-machine dialogue in a natural kind of users in the user voice acquisition under the condition of low psychological preparedness.

【技術實現步驟摘要】
一種基于用戶注冊信息的人機對話控制方法及系統
本專利技術涉及身份驗證的領域，特別涉及一種基于用戶注冊信息的人機對話控制方法及系統。
技術介紹
近年來，社會對于身份驗證問題的需求越來越迫切，尤其是在攜程、虛擬信用卡等安全問題爆發，各互聯網公司加強產品中的安全認證設施，國家開展網絡安全宣傳周以后，人們對于網絡認證的安全意識大大地增強。用于驗證身份的特征主要是人臉、瞳孔、聲音等生物特征。而與其他生物特征相比，聲紋認證具有用戶接受程度高、設備成本低、方便采集等優勢，是非現場身份認證的首選，對于基于電話網絡的應用，是唯一的選擇，因此，聲紋認證在生物認證技術中占有非常重要的地位。然而，盡管聲紋驗證具有如此多的優點，它也面臨著各種各樣的系統攻擊，其中最易施行、成本最低、也最有成效的一種攻擊是回放攻擊，就是錄制認證實體的真實語音樣本，然后攻擊者在認證的時候把聲音樣本回放出來，從而達到欺騙系統的目的。為抵御錄音回防攻擊攻擊，需要采取人機挑戰-響應策略，由機器主導與用戶的對話，這帶來了以下幾個方面的難點：首先，為了保證系統提出的問題具有很高的隨機性，需要實現準備豐富的問題庫，問題涉及面廣，需要牽涉到語言學、心理學、人們日常生活習慣等，因此建設一個合格的問題庫具有很高的難度；其次，問題之間的關聯度也是一個問題，假如用戶需要回答一系列沒有關聯的隨機問題，這會極大的提高用戶的心理防御，用戶接受度低；第三，在人機會話不合拍的情況下，勉強地應對將影響發音質量，提升系統拒識概率，從而進一步提高人們的抗拒心理。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于用戶注冊信息的人機對話控制方法及系統。該方法用于身份認證領域，提高機器挑戰的隨機性和人機對話的自然性，確保對話過程不易被錄音回放攻擊和用戶能順利依據機器的思路完成人機對話。為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案：本專利技術基于用戶注冊信息的人機對話控制方法，包括下述步驟：S1、控制基于概率的多層次話題狀態機跳轉至下一個子狀態；S2、根據當前狀態從知識主題樹提取對話模板或知識素材；S3、利用語句生成器將模板或素材轉換成文字語句；S4、將文字語句合成為語音播放給用戶聽；S5、等待并獲取用戶語音回答，將語音回復轉換成文字，并跳轉至S1。作為優選的技術方案，步驟S1中，基于概率的多層次話題狀態機由用戶信息注冊器采集到的信息生成。作為優選的技術方案，步驟S1中，基于概率的多層次話題狀態機由狀態和轉移概率組成，每一個狀態對應一類話題，而每個大狀態下又會派生出一層子狀態機，代表該大類話題下的細分子話題，而子狀態機又可以繼續派生出再下一層子狀態機，每個狀態之間有對應的轉移概率；部分狀態有一個入口問題集，進入這類狀態的子狀態機之前，會先向用戶提問入口問題，然后再依據用戶回答決定下一步跳轉。作為優選的技術方案，步驟S1中，狀態跳轉的具體過程如下：S11、初始化當前狀態Sc為當前層級狀態機的初始狀態；S12、若Sc下沒有子狀態機，則將Sc作為提取知識主體樹的狀態；否則執行S13；S13、從Sc開始，依據其所連弧線上概率轉移至下一級子狀態機中的任意一個狀態Sk，則此時Sc＝Sk；S14、若狀態Sc有入口問題集，則隨機選出一條問題詢問用戶，根據用戶回答選擇是否進入子狀態機，若是進入子狀態機，則Sc賦值為子狀態機的初始狀態，跳轉至步驟S12；S15、若狀態Sc沒有入口問題集，則直接進入子狀態機，Sc賦值為子狀態機的初始狀態，跳轉至步驟S12。作為優選的技術方案，步驟S2中，知識主題樹具體如下：按樹狀劃分，主干為一級主題，主干繼續向下延伸，繼續往下細分二級、三級、...、n級主題，葉子主題為沒有任何子主題的主題，葉子主題下的內容由常規語句模板庫和擴展素材庫組成；其中，所述常規語句模板庫由模板語句組成，模板語句采用模板語法進行編寫，模板結構有多選分支、可選分支和類別項三種；所述擴展素材庫由一系列從互聯網搜集到的特定主題下簡單句組成，可以是時事素材、人物簡介或者代表某一主題下的知識。作為優選的技術方案，步驟S2流程具體為：S21、采用深度優先搜索從知識主題樹中搜索與當前狀態所屬話題相匹配的主題；S22、搜索到與前狀態所屬話題相匹配的知識主題后，采用隨機選擇策略從該主題對應的常規語句模板庫選擇一條語句模板，或者從擴展素材庫選擇一個對話素材。作為優選的技術方案，步驟S3中，將模板轉換成文字語句的策略為，針對不同模板結構，采用不同的替換操作：(1)多選分支：替換時選擇根據用戶的身份信息選擇一個分支替代；(2)可選分支：替換時可以選擇用這個分支，或者不用這個分支；(3)類別項：替換時可以用該類別下的任意對象替換。作為優選的技術方案，步驟S3中，將擴展素材轉換成文字語句的策略具體如下：(1)針對人名進行轉換，利用實體命名工具找到素材句子中的人名，然后進行替換；(2)針對地名進行轉換，利用實體命名工具找到素材句子中的地名，然后進行替換；(3)針對原因進行轉換，把陳述句轉換成疑問句。本專利技術還提供了一種基于用戶注冊信息的人機對話控制系統，包括：用戶信息注冊模塊，用于采集用戶身份信息；基于概率的多層次話題狀態機，利用用戶身份信息生成，用于控制人機對話過程中的話題轉換；知識主題樹，用于存儲話題知識；語句生成器，用于將語句模板或知識素材轉換成文字語句，由常規語句模板處理器和擴展素材處理器組成；常規語句模板處理器，用于將常規語句模板轉換成普通文字語句；擴展素材處理器，用于將擴展素材語句轉換成問題；語音合成模塊，用于將文字語句合成為語音播放給用戶；語音輸入模塊，用于錄取用戶語音輸入，并將其轉化成文字；所述用戶信息注冊模塊、基于概率的多層次話題狀態機、知識主體樹、語句生成器以及語音合成模塊順序連接，所述語音輸入模塊與基于概率的多層次話題狀態機連接。作為優選的技術方案，所述知識主體樹，按主題樹劃分，由常規語句模板庫和擴展素材庫組成；常規語句模板庫，采用模板化技術，用于存儲與用戶登記信息直接相關的常規問題；擴展素材庫，用于存儲從互聯網搜集的擴展性素材。本專利技術與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：本專利技術的基于用戶注冊信息的人機對話控制方法可用于身份認證領域，根據用戶身份信息產生用戶所熟悉的對話內容，以一種自然親切的方式主導人機對話，在用戶防備心理較低的情況下采集用戶聲紋。附圖說明圖1示出本專利技術基于用戶注冊信息的人機對話控制方法一個實施例的流程圖；圖2示出本專利技術基于用戶注冊信息的人機對話控制方法中基于概率的多層次話題狀態機的一個實施例的結構圖；圖3示出本專利技術基于用戶注冊信息的人機對話裝置中用戶信息注冊模塊一個實施例的結構圖；圖4示出本專利技術基于用戶注冊信息的人機對話控制方法中基于概率的多層次話題狀態機一個實施例的跳轉流程圖；圖5示出本專利技術基于用戶注冊信息的人機對話控制方法中知識主題樹一個實施例的結構圖；圖6示出本專利技術基于用戶注冊信息的人機對話裝置一個實施例的結構圖。具體實施方式下面結合實施例及附圖對本專利技術作進一步詳細的描述，但本專利技術的實施方式不限于此。如圖1所示為本專利技術實施例的流程圖，包括下述步驟：步驟11，控制基于概率的多層次話題狀態機跳轉至下一個子狀態；步驟12，根據當前狀態從知識主題樹提取對話模板或知識素材；步驟1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于用戶注冊信息的人機對話控制方法，其特征在于，包括下述步驟：S1、控制基于概率的多層次話題狀態機跳轉至下一個子狀態；S2、根據當前狀態從知識主題樹提取對話模板或知識素材；S3、利用語句生成器將模板或素材轉換成文字語句；S4、將文字語句合成為語音播放給用戶聽；S5、等待并獲取用戶語音回答，將語音回復轉換成文字，并跳轉至S1。

【技術特征摘要】
1.基于用戶注冊信息的人機對話控制方法，其特征在于，包括下述步驟：S1、控制基于概率的多層次話題狀態機跳轉至下一個子狀態；S2、根據當前狀態從知識主題樹提取對話模板或知識素材；S3、利用語句生成器將模板或素材轉換成文字語句；S4、將文字語句合成為語音播放給用戶聽；S5、等待并獲取用戶語音回答，將語音回復轉換成文字，并跳轉至S1。2.根據權利要求1所述的基于用戶注冊信息的人機對話控制方法，其特征在于，步驟S1中，基于概率的多層次話題狀態機由用戶信息注冊器采集到的信息生成。3.根據權利要求1所述的基于用戶注冊信息的人機對話控制方法，其特征在于，步驟S1中，基于概率的多層次話題狀態機由狀態和轉移概率組成，每一個狀態對應一類話題，而每個大狀態下又會派生出一層子狀態機，代表該大類話題下的細分子話題，而子狀態機又可以繼續派生出再下一層子狀態機，每個狀態之間有對應的轉移概率；部分狀態有一個入口問題集，進入這類狀態的子狀態機之前，會先向用戶提問入口問題，然后再依據用戶回答決定下一步跳轉。4.根據權利要求1所述的基于用戶注冊信息的人機對話控制方法，其特征在于，步驟S1中，狀態跳轉的具體過程如下：S11、初始化當前狀態Sc為當前層級狀態機的初始狀態；S12、若Sc下沒有子狀態機，則將Sc作為提取知識主體樹的狀態；否則執行S13；S13、從Sc開始，依據其所連弧線上概率轉移至下一級子狀態機中的任意一個狀態Sk，則此時Sc＝Sk；S14、若狀態Sc有入口問題集，則隨機選出一條問題詢問用戶，根據用戶回答選擇是否進入子狀態機，若是進入子狀態機，則Sc賦值為子狀態機的初始狀態，跳轉至步驟S12；S15、若狀態Sc沒有入口問題集，則直接進入子狀態機，Sc賦值為子狀態機的初始狀態，跳轉至步驟S12。5.根據權利要求1所述的基于用戶注冊信息的人機對話控制方法，其特征在于，步驟S2中，知識主題樹具體如下：按樹狀劃分，主干為一級主題，主干繼續向下延伸，繼續往下細分二級、三級、...、n級主題，葉子主題為沒有任何子主題的主題，葉子主題下的內容由常規語句模板庫和擴展素材庫組成；其中，所述常規語句模板庫由模板語句組成，模板語句采用模板語法進行編寫，模板結構有多選分支、可選分支和類別項三種；所述擴展素材庫由一系列從互聯網搜集到的特定主題下簡單句...

【專利技術屬性】
技術研發人員：賀前華，葉卓賢，吳俊峰，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：廣東,44