专利名称：一种智能终端上的人工智能自然语言运行系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及人工智能领域，特别是涉及一种人工智能自然语言运行系统。
背景技术：
很长时间以来，人与计算机之间的交互方式大都停留在鼠标点击图标菜单、键盘输入命令，最近发展到触摸屏幕等。但显然，这些交互方式并不是最佳的选择，人机直接对话是非常有前景的交互方式。最近出现了许多基于经验的对话系统，人通过语音或键盘等方式输入自然语言以后，系统能够返回相应的自然语言应答并执行相应的操作。但实际中，现有的对话系统只能对用户当前输入的话给出应答，并不能根据上下文给出更准确的应答，同时用户需要时刻关注外部设备的工作状态，对设备作出合理调度，这给用户的使用带来了很大的不便，大大降低了用户体验的质量。
发明内容
本发明提供一种用户体验效果好的、结合上下文分析的智能终端上的人工智能自然语言运行系统。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是提供一种智能终端上的人工智能自然语言运行系统，包括用户和智能终端，其特征是，所述智能终端与用户进行具有上下文逻辑的对话，按照正确时序完成用户安排执行的程序。进一步地，所述人工智能自然语言运行系统包括人工智能自然语言交互智能体和程序处理系统，人工智能自然语言交互智能体包括人工智能标记语言知识库和人工智能标记语言解释器。智能终端内运行人工智能自然语言运行系统，由自然语言交互智能体和程序处理系统组成。自然语言交互智能体通过智能终端各种使用输入输出设备与人进行交互。程序处理系统在系统内部与自然语言交互智能体通讯交换信息，程序处理系统通过有线或无线传感器网络与外部设备连接，达到控制和获取外部设备反馈的目的。进一步地，所述人工智能标记语言知识库包括应答规则。在人工智能标记语言知识库内，状态储存器储存当前状态，对用户的自然语言输入除了给出应答外，还向程序处理系统传送相关程序，让外部设备执行相应的操作，最后根据当前状态储存器的状态以及用户输入、程序处理系统反馈和系统应答参照知识库内的规则做出状态储存器状态的跳转，通过这种方式就能够让系统具有上下文逻辑，并且能够按照正确的时序完成用户安排执行的程序。进一步地，所述程序处理系统包括程序存储器和程序运行控制器。程序处理系统通过与外部设备交互，控制外部设备以及收集外部设备的反馈。程序处理系统通过与自然语言交互智能体交互获取新的程序同时将程序的运行状态反馈给自然语言交互智能体。进一步地，所述用户的输入信息经智能终端处理后转换为字符串。更进一步地，所述输入信息是语音或字符。进一步地，所述智能终端设有状态存储器和有限状态机知识库，智能终端将用户输入的自然语言转化为字符串，智能终端在有限状态机知识库里检索所述字符串代表的状态，返回相应的应答，并且根据应答以及当前的状态，参照有限状态机知识库内的规则，改变状态储存器内的状态。进一步地，所述人工智能自然语言运行系统的实现包括如下步骤
步骤I，人工智能自然语言运行系统初始化，加载人工智能标记语言知识库；
步骤2，经过智能终端的预处理后，用于将用户的输入、程序处理系统反馈转换成使用字符串记录的自然语言表达；
步骤3，将字符串正规化，即将诸如“神马”等不规范用语转换为“什么”等规范用语；步骤4，在人工智能标记语言知识库查询相应的知识，当前状态存储器里的状态与知识上标识的状态匹配一致；
步骤5，根据查询到的知识应答模版给出应答，根据当前状态储存器的状态以及有限状 态机知识库内的规则做出状态的跳转，修改状态储存器里的内容；
步骤6，返回步骤2。更进一步地，所述智能终端是服务器、个人计算机或嵌入式系统。更进一步地，所述智能终端和用户有多个。与现有技术相比，有益效果是本发明使用人工智能标记语言及智能终端，配合以批处理、循环处理的方式，使人机对话系统更加完善，提供更好的用户体验。在人工智能自然语言交互智能体内设立状态储存器，使用人工智能标记语言编写构造了有限状态机(DFA)的知识库，从而实现基于经验的上下文推理，将用户输入的自然语言转化为批处理的命令交由处理系统处理，近似于将自然语言转化为计算机可分析执行的一段程序，处理系统对联网内的各智能家电进行相关操作后，家电返回信号传给智能体并最终应答用户，进而大大提高了人管理、调度设备的效率，从而实现智能交互的效果。
图I为智能终端自然语言运行系统结构示意 图2为实施例中有限状态机(DFA)的状态转换图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步地详细说明。如图I所示，为本发明所提供的人工智能自然语言运行系统的结构图，该系统至少包含一个用户和一个智能终端。智能终端内运行人工智能自然语言运行系统。人工智能自然语言运行系统由人工智能自然语言交互智能体和程序处理系统组成。人工智能自然语言交互智能体通过智能硬件终端各种使用输入输出设备与人进行交互。程序处理系统在人工智能自然语言运行系统内部与人工智能自然语言交互智能体通讯交换信息，程序处理系统通过有线或无线传感器网络与外部设备连接，达到控制和获取外部设备反馈的目的。自然语言交互智能体由人工智能标记语言知识库和人工智能标记语言解释器组成。人工智能标记语言知识库使用人工智能标记语言编写，由解析器解释执行。人工智能标记语言是一种扩展的XML语言。下面是人工智能标记语言使用到的标签
I. category标签用于标识一条知识。2. pattern是pattern子标签,用于标识匹配输入的正则表达式。3. template是pattern的子标签,用于标识知识的应答模版。
4. random标签用于从多个应答模版中抽取一个作为应答。5. Ii标签用于标识random标签内的每一个应答模版。6. srai标签将标签内的内容作为输入重新处理。7. set标签用于改变变量的值。·
8. topic标签,只有当前topic变量的值等于topic标签里标注的值,系统才会匹配topic标签里的知识，而且会优先匹配。9. think标签内的内容不显式返回给用户。在匹配知识输入模版的过程中，按照优先匹配文字，后匹配星号的原则进行。在人工智能自然语言交互体的人工智能标记语言知识库内，状态储存器储存当前状态，对用户的自然语言输入除了给出应答，并给程序处理系统发送程序，让外部设备执行相应的操作，最后根据当前状态储存器的状态以及用户输入或者程序处理系统反馈和系统应答参照人工智能标记语言知识库内的规则做出状态的跳转，通过这种方式就能够让系统具有上下文逻辑，并且能够按照正确的时序完成用户安排执行的程序。在使用人工智能标记语言进行编写知识库的时候，使用topic变量作为状态储存器。以下是人工智能自然语言交互智能体的运作流程
步骤I，人工智能自然语言运行系统初始化，加载人工智能标记语言知识库；
步骤2，经过智能终端的预处理后，用于将用户的输入、程序处理系统反馈转换成使用字符串记录的自然语言表达；
步骤3，将字符串正规化，即将诸如“神马”等不规范用语转换为“什么”等规范用语；步骤4，在人工智能标记语言知识库查询相应的知识，当前状态存储器里的状态与知识上标识的状态匹配一致；
步骤5，根据匹配到的知识应答模版给出应答，同时返回给计算机一段程序交由系统分析执行，如a、烧水；b、烧水完成后煮饭；c、煮饭完成后炒菜。之后根据当前状态储存器的状态以及用户输入、外部设备反馈和系统应答参照人工智能标记语言知识库内的规则做出状态的跳转，修改状态储存器里的内容。状态跳转的机制，如图2所示；
步骤6，回到(2)，继续服务。程序处理系统通过有线或无线传感器网络与外部设备连接，根据程序储存器内的程序对外部设备反馈的信息作出判断，对外部设备发出指令进行控制。同时程序处理系统与自然语言交互智能体在人工智能自然语言运行系统内进行通讯，一方面人工智能自然语言交互智能体将程序发送给程序处理系统，另一方面程序处理系统将程序运行情况发送给自然语言交互智能体。通过上述本发明所提供的一种智能终端上的人工智能自然语言运行系统，大大的提高了用户与智能终端的交互体验，同时大大的提高了管理日常生活、工作的效率。以上所述仅为本发明的一个实例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范 围内。
权利要求
1.一种智能终端上的人工智能自然语言运行系统，包括用户和智能终端，其特征是，所述智能终端与用户进行具有上下文逻辑的对话，按照正确时序完成用户安排执行的程序。
2.根据权利要求I所述的人工智能自然语言运行系统，其特征是，所述人工智能自然语言运行系统包括人工智能自然语言交互智能体和程序处理系统，人工智能自然语言交互智能体包括人工智能标记语言知识库和人工智能标记语言解释器。
3.根据权利要求2所述的人工智能自然语言运行系统，其特征是，所述人工智能标记语言知识库包括应答规则。
4.根据权利要求2所述的人工智能自然语言运行系统，其特征是，所述程序处理系统包括程序存储器和程序运行控制器。
5.根据权利要求I所述的人工智能自然语言运行系统，其特征是，所述用户的输入信息经智能终端处理后转换为字符串。
6.根据权利要求5所述的人工智能自然语言运行系统，其特征是，所述输入信息是语音或字符。
7.根据权利要求I所述的人工智能自然语言运行系统，其特征是，所述智能终端设有状态存储器和有限状态机知识库，智能终端将用户输入的自然语言转化为字符串，智能终端在有限状态机知识库里检索所述字符串代表的状态，返回相应的应答，并且根据应答以及当前的状态，参照有限状态机知识库内的规则，改变状态储存器内的状态。
8.根据权利要求7所述的人工智能自然语言运行系统，其特征是，所述人工智能自然语言运行系统的实现包括如下步骤 步骤I，人工智能自然语言运行系统初始化，加载人工智能标记语言知识库； 步骤2，将用户的输入、程序处理系统的反馈信息转换为字符串； 步骤3，将字符串正规化； 步骤4，在人工智能标记语言知识库查询相应的知识，当前状态存储器里的状态与知识上标识的状态匹配一致； 步骤5，根据查询到的知识应答模版给出应答，根据当前状态储存器的状态以及有限状态机知识库内的规则做出状态的跳转，修改状态储存器里的内容，并发送分析得到的程序给程序处理系统运行； 步骤6，返回步骤2。
9.根据权利要求1-8任何一项所述的人工智能自然语言运行系统，其特征是，所述智能终端是服务器、个人计算机或嵌入式系统。
10.根据权利要求1-8任何一项所述的人工智能自然语言运行系统，其特征是，所述智能终端和用户有多个。
全文摘要
本发明提供一种用户体验效果好的、结合上下文分析的智能终端上的人工智能自然语言运行系统，包括用户和智能终端，其特征是，所述智能终端与用户进行具有上下文逻辑的对话。所述智能终端设有状态存储器和有限状态机知识库，智能终端将用户输入的自然语言转化为字符串，智能终端在有限状态机知识库里检索所述字符串代表的状态，返回相应的应答，并且根据应答以及当前的状态，参照有限状态机知识库内的规则，改变状态储存器内的状态。
文档编号G06F17/28GK102902664SQ201210289969
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者欧展飞, 吴贺俊, 刘伟伟, 赵勇健, 叶浩荣 申请人:中山大学