一種基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統及方法技術方案

本發明專利技術公開一種基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統，包括輸入模塊，用于接收用戶的多模態輸入信息；意圖識別引擎模塊，用于識別多模態輸入信息中的意圖信息；意圖模塊，將識別的多個意圖信息與后端多個意圖子模塊一一對應；狀態機模塊，包含多個狀態機，用于管理對話管理系統中的相關上下文，并為輸出結果提供支持；解析指令引擎模塊，包括多個解析指令引擎子模塊，分別用于解析對應的意圖信息并獲取解析后的多個意圖信息；以及輸出模塊，根據意圖識別模塊和解析引擎模塊解析的結果獲取策略信息，并將策略信息輸送給狀態機模塊。通過本發明專利技術的對話管理系統提高了人機交互的成功概率，可以保證人機的交談有效、友好的進行。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】一種基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統及方法
本專利技術涉及對話管理系統，尤其涉及一種基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統及方法。
技術介紹
多輪交互，是輸入對話系統的最重要組成部分，而它也不僅僅適用于輸入對話系統，而是適用于所有對話管理模式的場景。現有的對話管理方法主要有：多采用基于規則的方法進行構建,如填槽法、有限自動機方法等,這類以規則為主導的人機對話模型在商業上獲得了成功的應用。基于統計模型的對話管理技術有：如貝葉斯網絡、圖模型、基于對話的增強學習技術、部分可觀測的馬爾科夫決策過程(POMDP)等，使得計算機能夠靈活地處理人機對話過程中用戶的輸入錯誤。相對于傳統的基于規則的對話模型，基于統計模型的對話管理技術在對話過程中給予了用戶較大的自由度。然而也由于這樣的自由度，使得統計方法的計算復雜度較高。盡管一些加速技術的提出在一定程度上降低了時間復雜度，但由于多模態對話管理過程要綜合考慮來自輸入信息、表情、姿態等多種信號的融合，因此完全基于統計模型的人機對話系統依然較難用于實際的人機交互。另一種方法是采用填槽法實現對話管理，填槽法是把對話過程看作對槽的填充過程，通過不斷交互，直至對話目標實現。因為槽相應于數據庫中表的條目，所以這種方法也稱填表法(FormFilling)，而表的條目也對應語義框架中的格。填槽法所實現的對話過程比較機械，人機交互的自然度較低，但實現復雜度較低，易于開發成熟的商業實用系統。還有一種方法是有限狀態機模型的實現，通常采用事件驅動、事件表驅動和面向對象的方法。其中事件驅動是指根據系統當前狀態以及所發生的事件判斷出執行哪一個狀態轉換函數，運用條件分支技術實現系統狀態的自動變化。事件表驅動法是在事件驅動的基礎上，可以創建一個事件驅動表，表中包括系統當前狀態、觸發事件、下一個狀態以及狀態轉移函數。這樣系統可以根據當前狀態與觸發事件從事件驅動表中檢索出相應的狀態轉移函數與下一個狀態，從而執行狀態函數，進行狀態轉換。面向對象的設計方法是指狀態圖中的每個狀態都具有自己的屬性以及在接受一定觸發事件的時候可以進行一定的操作(狀態轉移函數)，所以每個狀態都可以是一個類，狀態屬性可以用類的成員變量表示，狀態轉移函數可以由類的成員函數實現。這種建立有限狀態機模型的實現方法是把對話過程看成是自動機的狀態轉移過程，主要工作是設計自動機的狀態和狀態轉移條件。這種方法雖然思路新穎，但用戶模型的不確定性很大，所描述的自動機轉移條件過于復雜，狀態定義也不甚明晰。因此，尋找一種保證計算機與人的交談可以有效的進行的方法顯得很有必要。由于對話管理模塊是對話系統中一個非常重要的組成部分，對話管理的核心內容，就是通過一定的策略控制，指導人機交互順利進行。它的任務是根據語言理解的結果、對話的上下文知識和歷史信息綜合分析，確定用戶的意圖，并根據需要查詢后臺數據庫，組織適當的應答語句，便可以保證計算機與人的交談可以有效、友好地繼續下去，直到用戶的目的得以實現。本專利技術通過間接或直接的言語行為，新的對話輪次的發起，對話澄清和糾正，上下文歷史記錄和語用信息等因素獲得相互理解。尤其是在實時輸入對話系統中，當輸入信息識別錯誤或者用戶提供的信息不完整時，對話管理模塊可以對用戶進行引導,人機交互得以順利進行。
技術實現思路
本專利技術公開一種基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統，其特征于，輸入模塊，用于接收用戶的多模態輸入信息；意圖識別引擎模塊，用于識別多模態輸入信息中的意圖信息；意圖模塊，將識別的多個意圖信息與后端多個意圖子模塊一一對應；狀態機模塊，其中包含多個狀態機，用于管理對話管理系統中的相關上下文，并為輸出結果提供支持；解析指令引擎模塊，其中包括多個解析指令引擎子模塊，分別用于解析對應的意圖信息并獲取解析后的多個意圖信息；以及輸出模塊，根據意圖識別模塊和解析引擎模塊解析的結果獲取策略信息，并將策略信息輸送給狀態機模塊。優選的，狀態機模塊中包含第一狀態機和第二狀態機。優選的，第一狀態機用于補全意圖識別引擎模塊的上下文并提供至意圖識別引擎模塊重新識別未知意圖信息。優選的，第二狀態機用于補全意圖模塊的上下文后提供給解析指令引擎模塊重新解析意圖信息。優選的，第二狀態機的數量與意圖信息的數量相對應。優選的，所述第一狀態機還用于管理第二狀態機。優選的，第一狀態機還用于接收輸出模塊提供的策略信息，并提供上下文信息為輸出結果提供支持。一種基于狀態機上下文敏感多輪對話管理方法，其特征在于，輸入模塊接收多模態輸入信息；意圖識別引擎模塊識別多模態輸入信息中的意圖信息；意圖模塊將識別的多個意圖信息與后端多個意圖子模塊一一對應；狀態機模塊管理用于管理對話管理系統中的相關上下文，并為輸出結果提供支持；解析指令引擎模塊解析意圖信息；以及輸出模塊根據意圖識別模塊和解析引擎模塊解析的結果獲取策略信息，并將策略信息輸送給狀態機模塊。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術的實施例基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統模塊圖；圖2是本專利技術的實施例基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統方法流程圖；圖3是本專利技術的實施例基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統方法中輸入為語音信息識別的一個的流程圖。具體實施例下面結合附圖和具體實施例對本專利技術的技術方案作進一步更詳細的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應屬于本專利技術保護的范圍。首先利用狀態機模型構建系統對話流程，再將填槽法結果作為系統狀態轉移的條件。狀態機的一次狀態轉移對應對話過程中的一個基本對話單元，即有用戶提問和機器回答構成的語句塊；一個狀態進入行為對應基本對話單元中的一個用戶提問；一個狀態機事件對應一個機器的回答；一個狀態轉移行為對應一次用戶命令參數的解析(自然語言處理模塊獲取命令和參數、與參數驗證模塊交互獲得參數驗證結果)。另外采用多個技能包并行，各個模塊處理過程都是異步進行的，因此系統中維護多個有限狀態機，每個有限狀態機通過特殊的標識符相互區別。而維護這多個有限狀態機，也是由一個狀態機來管理。由于對話管理模塊和一個或多個技能包處理交互，技能包處理包含了其所需的領域知識和處理邏輯，將用戶的信息需求以特定的形式查詢知識庫，獲取所需的信息。若發現查詢信息有缺失，就基于填槽法等補全。若還是填不全，就采用交互模式，交互模式分為問答式和選項式兩種模式。圖1是本專利技術的實施例基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統100模塊圖。如圖1所示，對話管理系統100中包括有：輸入模塊101、意圖識別引擎模塊102、狀態機模塊103、意圖模塊104、解析引擎指令模塊105以及輸出模塊106。其中，輸入模塊101用于接收輸入信息并識別輸入信息含義；這里的輸入信息可以是多模態輸入，包括但不限于，視頻、人臉、表情、場景、聲紋、指紋、虹膜瞳孔、光感、等信息。接收到輸入信息后會將識別的輸入信息輸入至本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統，其特征在于，其中包括：輸入模塊，用于接收用戶的多模態輸入信息；意圖識別引擎模塊，用于識別多模態輸入信息中的意圖信息；意圖模塊，將識別的多個意圖信息與后端多個意圖子模塊一一對應；狀態機模塊，其中包含多個狀態機，用于管理對話管理系統中的相關上下文，并為輸出結果提供支持；解析指令引擎模塊，其中包括多個解析指令引擎子模塊，分別用于解析對應的意圖信息并獲取解析后的多個意圖信息；以及輸出模塊，根據意圖識別模塊和解析引擎模塊解析的結果獲取策略信息，并將策略信息輸送給狀態機模塊。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統，其特征在于，其中包括：輸入模塊，用于接收用戶的多模態輸入信息；意圖識別引擎模塊，用于識別多模態輸入信息中的意圖信息；意圖模塊，將識別的多個意圖信息與后端多個意圖子模塊一一對應；狀態機模塊，其中包含多個狀態機，用于管理對話管理系統中的相關上下文，并為輸出結果提供支持；解析指令引擎模塊，其中包括多個解析指令引擎子模塊，分別用于解析對應的意圖信息并獲取解析后的多個意圖信息；以及輸出模塊，根據意圖識別模塊和解析引擎模塊解析的結果獲取策略信息，并將策略信息輸送給狀態機模塊。2.根據權利要求1所述的基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統，其特征在于，狀態機模塊中包含第一狀態機和第二狀態機。3.根據權利要求2所述的基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統，其特征在于，其中第一狀態機用于補全意圖識別引擎模塊的上下文并提供至意圖識別引擎模塊重新識別未知意圖信息。4.根據權利要求2所述的基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統，其特征在于，其中第二狀態機用于補全意圖模塊的上下文后提供給解析指令引擎模塊重新解析意圖信息。5.根據權利要求4所述的基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統，其特征在于，所述第二狀態機的數量與意圖信息的數量相對應。6.根據權利要求2所述的基于狀態機上下文敏感多輪對話管理系統，其特征在于，所述第一狀態機還用于管理第二狀態機。7.根據權利要求2所述的基于狀態機上下文敏感多輪...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王昊奮，邱楠，楊新宇，
申請(專利權)人：深圳狗尾草智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44