自适应服务选择设备及其方法,查询系统及其方法

专利名称：自适应服务选择设备及其方法,查询系统及其方法
技术领域：
本发明涉及自然语言的处理领域，具体地，涉及一种自适应服务选 择设备及其方法， 一种自适应服务选择系统及其方法以及一种查询系 统及其方法。
背景技术：
随着信息社会的日益发展，人们希望能够快速便捷地查询自己需 要的信息。为了满足用户的各种査询需求，各大公司提供了各种服务， 几乎涉及了人们生活中的方方面面，如路况服务、黄页服务、天气服 务等。目前已经存在一些基于自然语言的服务选择系统。基于自然语 言的服务选择系统允许用户用自然语言来査询各种服务，然后系统会 从各种服务中选择出与用户查询对应的服务并将答案反馈给用户。通常，己有的服务选择系统是根据一些预先定义的服务映射规则 来找到与用户的自然语言查询对应的服务。但是，当某些灵活的自然 语言查询没有被预先定义的服务映射规则覆盖时，该系统就找不到与 用户查询对应的服务，从而用户不能够获得其期望的服务。专利申请No.JP2002351913提出了一种方法，可以根据用户对各 web服务的访问历史(具体包括用户名，最长等待时间，服务类型， 最近访问时间等)，来从各种web服务中选择出有最佳等待时间的web 服务，以避免网络和服务的负载过大。专利申请No.JP2004054781提出了一种方法，可以从用户的自然 语言查询中提取出检索关键词，然后从各种服务中选择出与检索关键 词对应的服务及服务调用接口。专利申请No.JP2004288118提出了一种方法，可以根据服务提供者提供的服务注册数据，不但可以从各种服务中选择出用户查询所对 应的服务，还可以选择出与其相关的其他服务。综合现有的方法，它们都是基于预先定义的服务映射规则来找到 用户查询所对应的服务，但是这些方法不能处理那些没有被服务映射 规则所覆盖的用户查询，也不能自动发现新的服务映射规则。如何处 理这些服务映射规则难以覆盖的查询并自动发现新的服务映射规则， 是一个困难但很重要的问题。发明内容为了解决上述问题，提出了本发明。本发明提出了一种自适应服 务选择装置及其方法，以及一种查询选择系统及其方法，可以根据用 户的査询动态地生成系统中预先定义的服务映射规则库中所没有包括 的服务映射规则。从而即使当用户输入的査询所对应的服务映射规则 没有包括在服务射规则库中时，也能够通过添加相应的服务映射规则， 从而选择出与査询对应的服务。由于本发明提出的系统不但可以处理 被服务映射规则覆盖的自然语言查询，还可以处理不被服务映射规则 覆盖的自然语言查询并自动发现新的服务映射规则。从而提高了自然 语言服务选择的准确度。根据本发明第一方面，提出了一种自适应服务选择设备，包括 语义分析装置，用于对用户査询进行语义上的分析；自适应服务选择 装置，用于当语义分析后的用户查询与服务映射规则库中的规则不匹 配时，生成新的服务映射规则以获得选择的服务；以及检索装置，用 于根据选择的服务进行检索，从而生成相应答案。根据本发明第二方面，提出了一种自适应服务选择方法，包括 语义分析步骤，用于对用户查询进行语义上的分析；自适应服务选择 步骤，当语义分析后的用户查询与服务映射规则库中的规则不匹配时， 生成新的服务映射规则以获得选择的服务；以及检索步骤，根据选择 的服务进行检索，从而生成相应答案。根据本发明第三和第四方面，提出一种自适应服务选择系统以及 相应的方法。根据本发明第五方面，提出了一种査询系统，包括查询接收器，
用于接收用户查询；语义分析设备，用于对用户査询进行语义上的分 析；判断设备，用于判断在服务映射规则库中是否能够找到与用户査 询精确匹配的规则，并根据判断结果将语义分析后的查询发送给精确 服务选择设备或自适应服务选择设备；精确服务选择设备，用于从精 确匹配的规则中提取出用户查询所属的服务类型，以获取选择的第一 服务；自适应服务选择设备，当在服务映射规则库中找不到精确匹配 的规则时生成新的服务映射规则，以获取选择的第二服务；检索设备， 用于根据选择的第一服务或者选择的第二服务进行检索，以获取相应 答案；以及答案发送器，用于将检索获得的相应答案发送给用户。根据本发明第六方面，提出了一种查询方法，包括查询接收步 骤，接收用户査询；语义分析步骤，对用户查询进行语义上的分析； 判断步骤，判断在服务映射规则库中是否能够找到与用户查询精确匹 配的规则；精确服务选择步骤，从精确匹配的规则中提取出用户査询 所属的服务类型，以获取选择的第一服务；自适应服务选择步骤，当 在服务映射规则库中找不到精确匹配的规则时生成新的服务映射规 则，以获取选择的第二服务；检索步骤，根据选择的第一服务或者选 择的第二服务进行检索，以获取相应答案；以及答案发送步骤，将检 索获得的相应答案发送给用户。


图la是示出了根据本发明的自适应服务选择系统的示意图；图lb是示出了根据本发明的自适应服务选择方法的流程图；图2a是示出了根据本发明的服务映射规则库的一个示例结构图；图2b是示出了服务映射规则库的生成方法的流程图；图3是示出了根据本发明的用户查询历史库的一个示例结构图；图4是示出了已知的语义分析装置的示意图；图5a是示出了根据本发明的自适应服务选择装置的示意图； 图5b时示出了根据本发明的自适应服务选择方法的流程图； 图6a是示出了根据本发明的基于服务规则映射库的自适应服务选择部 分的示意图6b是示出了根据本发明的基于服务映射规则库的自适应服务选择方 法的流程图；图6c示出了基于服务映射规则库的自适应服务选择的一个示例；图7a是示出了根据本发明的用户查询历史库的自适应服务选择部分的结构图；图7b是示出了根据本发明的用户查询历史库的自适应服务选择方法的 流程图；图7c示出了基于用户查询历史库的自适应服务选择方法的一个示例。图8a是示出了根据本发明的基于服务响应的自适应服务选择部分的结构图；图8b是示出了根据本发明的基于服务响应的自适应服务选择方法的流 程图；图8c是示出了基于服务响应的自适应服务选择方法的一个示例；图9是示出了根据本发明的査询系统的结构图；图10是示出了根据本发明的获得精确查询的一个示例；图lla和llb分别示出了在移动终端与ASP中使用的自适应服务选择设备的示意图；图12a和12b分别示出了两种执行检索控制的方法的流程图具体实施方式
下面，将参考附图描述本发明的优选实施例。在附图中，相同的 元件将由相同的参考符号或数字表示。此外，在本发明的下列描述中， 将省略对已知功能和配置的具体描述，以避免使本发明的主题不清楚。图la示出了根据本发明的自适应服务选择系统的示意图。该系统 包括接收/发送设备，自适应服务选择设备20，以及存储设备。接收/ 发送设备包括査询接收器101，用于接收用户通过例如移动电话的移 动终端输入的基于自然语言的用户査询，答案发送器102，用于将检 索到的与用户査询对应的答案发送到用户。存储设备包括服务映射规 则库301以及用户查询历史库302。自适应处理设备20用于处理那些 不能被服务映射规则库中的服务映射规则所覆盖的查询，并自动补充 新的服务映射规则，从而即使服务映射规则库中没有能够与用户查询 相匹配的服务映射规则，也能够从服务映射规则库中包含的所有服务中选择出与用户査询对应的服务，该自适应处理设备20包括语义分析 装置201，用于对接收到的自然语言査询进行分析，获得结构化的语 义分析结果；自适应服务选择装置202，用于根据语义分析结果，査 找服务映射规则库301，用户査询历史库302，对服务映射规则库中的 规则进行补充，或者通过利用服务提供者的检索答案来对服务映射规 则中的规则进行补充，并得到选择的服务。检索装置203，用于根据 选择的服务检索到对应的答案。此外，系统可以不包括服务映射规则 库301以及用户查询历史库302，而是访问位于系统外部的服务映射 规则库以及用户査询历史库。图lb示出了自适应服务选择方法的流程图。在SIOI,查询接收 器101接收用户利用诸如移动电话的移动终端发送的基于自然语言的 用户査询，并传送给语义分析装置201。在S102，语义分析装置20 对接收到的用户的基于自然语言的查询进行分析。图4示出了一个已 知的语义分析装置的结构图。该语义分析装置用于理解用户的自然语 言查询，从而得到结构化的语义分析结果，包括査询分词单元401和 语义标注单元402。查询分词单元401利用词典等词库对自然语言查 询进行分词，之后，语义标注单元402根据语义规则库对分词结果进 行语义标注，生成对应的语义分析结果。语义分析结果通常由一个需 求和查询参数组成。其中，査询参数可以包括一组参数，其中各个参 数都有与其对应的参数值。例如，参考图4，例如当用户查询是"从 清华东门到海龙大厦怎么走？"时，由查询分词单元401对该自然语言 查询进行分词，获得的分词结果为"从；清华东门；到；海龙大厦； 怎么走"。之后，由语义标注单元402对分词结果再进行语义分析。根 据语义知识"从<起点>到<终点>"，可将参数值"清华东门"与参数 "起点"对应，将参数值"海龙大厦"与参数"终点"对应，另外提 取出疑问词"怎么走"作为需求。所以获得的语义分析结果为"需求 怎么走，地点清华东门，终点海龙大厦"。在S103，自适应服务选择装置202在服务映射规则库中没有找到 相关的匹配的服务映射规则时，能够自动地对服务映射规则库中的规 则进行补充。自适应服务选择装置202根据语义分析结果，査找服务 映射规则库301，用户査询历史库302，或者通过与服务提供者进行交 互从服务提供者获得检索答案来对服务映射规则中的规则进行补充， 并得到选择的服务。在S104,检索装置203根据选择的服务检索到对应的答案。 检索装置203可以只返回与用户查询对应的答案，如图lla所示， 其采用的方法包括(l)信息搜索。根据选择的服务中的服务类型，找到与服务类型 对应的服务提供者，然后将选择的服务中的服务参数发送给相应的服 务提供者，由服务提供者去搜索并返回相应的检索结果；(2)答案生成。根据服务提供者返回的检索结果，生成最终答案。 如果有多个服务提供者，则还要对各检索结果进行集成。集成方 法可以采用公知的方法，例如基于服务提供者信誉度的排序等。例如对用户查询"从清华东门到海龙大厦如何去？"，系统可以根据选择的服务"服务类型路径；起点清华东门；终点海龙大厦"，找到与服务类型"路径"对应的服务提供者，如Baidu地图、Sogou 地图、G00gle地图等，然后将服务参数"起点清华东门；终点海 龙大厦"发送给上述服务提供者并接收和集成它们返回的检索结果。检索装置203还可以返回相关的答案，如图llb所示，其步骤还 包括相关服务发现，用于发现与用户查询相关的其他服务。例如当用 户查询如何到某地方时，系统除提供路径外，还提供天气、路况等相 关服务的信息。具体方法可以采用公知的方法，例如预先定义一张服 务相关度表，用来记录不同服务类型间的相关度，然后根据服务相关 度表来发现相关服务类型。在S105将检索到的答案通过答案发送器102发送到用户终端。 由于本发明的自适应服务选择系统通过利用服务映射规则库301， 用户查询历史库302来对服务映射规则库301中没有包含的服务映射规 则进行补充，以选择出与用户査询对应的服务。所以，下面将结合图2a， 2b以及图3分别对服务映射规则库和用户查询历史库进行描述。之后对 自适应服务选择系统的自适应服务选择装置202如何利用服务映射规则
库和用户査询历史库对服务映射规则库进行补充进行详细描述。服务映射规则库301存储有多组服务映射规则。当基于自然语言 的用户查询与服务映射规则库的服务映射规则匹配成功时，则可以找 到与该规则对应的服务，作为从服务映射规则库所包含的所有服务中 选择的服务。如图2a所示， 一条服务映射规则通常由序号、需求、服务类型和服务参数组成，其中，需求表示用户的査询问题是什么，即，用户期 望获得与什么服务有关的答案。服务类型规定了对应的查询问题所属的服务种类。服务参数用于对服务类型进行描述。服务参数描述了服 务的调用接口，服务提供者可以根据服务参数来进行检索。服务映射 规则库301中存储的每一条规则表示了"当用户查询符合指定需求时， 那么该査询对应于哪种服务类型，相应的服务参数又是什么"。例如图 2a中的第一条映射规则表示，当用户査询的需求为"怎么走"时，该 查询对应于服务类型"路径"，服务参数值为用户查询中的起点(服务 参数)和终点(服务参数)的值。图2b示出了生成服务映射规则的一个方法的示意图。首先，从各 个服务提供者那里收集真实的用户查询集合。之后根据收集的用户査 询建立查询语料库，可以利用现有的语义分析方法对每个用户查询进 行分析，得到语义分析结果，从而建立查询语料库。最后，分析查询 语料库中关于每个服务类型的所有查询的标注结果间的相似性，然后 从中提取服务映射规则，写入服务映射规则库。例如，首先从路径服务提供者那里收集常见的查询如"海龙大厦 到北京大学怎么走？"、"从中关村去清河怎么走？"，然后通过语义分 析来得到语义分析结果，从而建立查询语料库，最后分析服务类型"路 径"的所有査询，提取出共同的需求"怎么走"以及共同的参数"起 点"和"终点"，从而生成一条"路径"的服务映射规则。虽然可以自 动生成服务映射规则库，但是也可以通过人工总结各种服务的映射规 则来手动生成服务映射规则库。此外，还可半自动地生成服务映射规 则库，即，先自动生成服务映射规则，之后由人工进行校对。图3示出了用户查询历史库302的示例。用户查询历史库302存
储了所有用户的査询记录。 一条用户查询记录通常由用户、査询问题、 査询时间、服务类型和查询参数组成。其中，查询参数可以包括一组 参数，其中各个参数都有与其对应的参数值。例如图3中的第一条用户查询记录表示，Tom在2007年8月1 日17点49分査询了 "从清华东门到天安门怎么走？"，对应的服务类 型是"路径"，参数"起点"的值是"清华东门"，参数"终点"的值 是"天安门"。用户查询历史库是自动生成的。系统每处理完一个用户查询后， 便将该查询的用户、查询问题、查询时间以及服务类型和查询参数保 存为一条查询记录。 .当基于自然语言的用户查询与服务映射规则库301中的规则相匹配时，则可以找到与该用户查询对应的服务。但是，根据已有的服务映射 规则库，当该服务映射规则库中的规则不能够覆盖用户查询时(即，不 存在与用户查询匹配的规则)，则不能够查找到与用户查询对应的服务， 进而不能够获得用户所需的查询答案。图5a示出了根据本发明的自适应查询装置的结构图。参考图5a，该 自适应服务选择装置202包括输入部分(未示出)，输出部分(未示出)， 基于服务映射规则库的自适应服务选择部分2021，基于用户査询历史库 的自适应服务选择部分2022，以及基于服务响应的自适应服务选择装置 2023。自适应服务选择装置202通过输入装置接收输入的语义分析装置 分析后的用户查询，并在服务映射规则库没有覆盖该用户査询时，通过 基于服务映射规则库的自适应服务选择部分2021，基于用户查询历史库 的自适应服务选择部分2022，以及基于服务响应的自适应服务选择装置 2023在服务映射规则库中添加新的服务映射规则，并根据该新的服务映 射规则确定用户选择的服务。之后，该自适应处理装置202将确定的用 户的选择的服务通过输出部分输出，从而可以查询到相应的答案。虽然 图5a示出了自适应处理装置202包括基于服务映射规则库的自适应服务 选择部分2021，基于用户查询历史库的自适应服务选择部分2022以及基 于服务响应的自适应服务选择部分2023，但是可以理解的是，该自适应 处理装置202可以仅包括基于服务映射规则库的自适应服务选择部分 2021,基于用户査询历史库的自适应服务选择部分2022以及基于服务响 应的自适应服务选择部分2023中的一个或者包括其中的任意两个的组合o图5b示出了根据本发明的自适应服务选择方法的流程图。在 S501，输入部分接收语义分析装置201分析后的用户查询。在S502， 由基于服务映射规则库的自适应服务选择部分2021，基于用户查询历 史库的自适应服务选择部分2022以及基于服务响应的自适应服务选 择部分2023中的至少一个执行在服务映射规则库中添加新的服务映 射规则，以获得选择的服务。具体地，如果某个自适应服务选择部分 无法处理查询，则调用另一个自适应服务选择部分来处理，例如可以 根据基于服务映射规则库的自适应服务选择部分2021，基于用户查询 历史库的自适应服务选择部分2022以及基于服务响应的自适应服务 选择部分2023的顺序来先后对査询执行处理；如果三个自适应服务选 择部分都有处理结果而且不全相同，则选择最好的结果，选择策略可 以采取以下三种策略之一(a) 多数优先。如果其中两种方法返回的结果相同，则以该结果为准；(b) 相似度高者优先。如果基于服务映射规则库的自适应服务选择部 分2021和基于用户查询历史库的自适应服务选择部分2022返回的结 果不同，则取相似度高的为准(其中，基于服务映射规则库的自适应 服务选择部分采用的是语义分析结果中的需求和相似规则中的需求之 间的相似度，基于用户查询历史库的自适应服务选择部分采用的是用 户查询与相似査询之间的句法相似度)；(c) 服务响应优先。以基于服务响应的自适应服务选择部分2023返 回的结果为准。在S503，输出部分向检索装置203输出对应的选择的服务，以检索 出对应的答案。图6a是图5a的自适应查询装置中的基于服务映射规则库的自适 应服务选择部分的结构图。基于服务映射规则库的自适应服务选择部 分包括输入单元60，用于接收输入的用户査询的语义分析结果；相 似规则发现单元62，用于根据用户查询的语义分析结果，从服务映射 规则库中找出与该语义分析结果最相似的规则；规则生成与服务选择 单元64，用于根据找出的最相似规则，生成新的服务映射规则并确定 与用户査询对应的选择的服务；以及输出单元68，用于输出确定的选 择的服务。图6b示出了基于服务映射规则库的自适应服务选择方法。在 S601，输入单元60接收输入的用户查询的语义分析结果，并发送给 相似规则发现单元。在S602,相似规则发现单元62找出与语义分析 结果最相似的规则。语义分析结果和规则间的相似度可通过它们的需 求间的相似度计算和服务参数间的匹配来得到。从中选择相似度高的 服务映射规则作为最相似的服务映射规则。相似规则必须满足以下条 件(1)语义分析结果的需求和相似规则中的需求之间相似，具体包 括计算语义相似度和字符串相似度，语义相似度和字符串相似度的计 算方法可以采用现有的已知方法。例如语义相似度可以根据现有的语 义词典或本体库来计算，字符串相似度可以根据字符串比较，如"怎 么走"和"如何去"之间语义相似而且字符串相似；(2)语义分析结果包含相似规则中定义的服务参数。之后，在S603，规则生成与服务选择单元64根据找出的相似规 则，生成可以覆盖用户查询的新的服务映射规则，并将该规则添加到 服务映射规则库中。其中所生成的新规则为新规则的需求=语义分 析结果的需求，新规则的服务类型=相似规则的服务类型，新规则的 服务参数=相似规则的服务参数，此外，从新生成的规则中取出服务 类型，从而获得确定的选择的服务。在S604，输出单元66将确定的选择的服务输出到检索装置，以 检索得到查询答案。图6 c示出了一个基于服务映射规则库的自适应服务选择方法的 一个例子。当用户查询是"从清华东门到海龙大厦如何去？"，其语义分析结果为"需求如何去；起点清华东门；终点海龙大厦"。由于在服务映射规则库中没有找到可与之精确匹配的服务映射规则，于 是找出相似规则，即第一条规则，其中语义分析结果的需求"如何去"
和相似规则的需求"怎么走"之间相似，并且语义分析结果包含该规 则的服务参数"起点"和"终点"，于是生成相应的新规则"序号4; 需求如何去；服务类型路径；服务参数 <起点>; <终点>"，并 取出服务类型"路径"，得到确定的选择的服务"服务类型路径；起 点清华东门；终点海龙大厦"。图7a是基于用户查询历史库的自适应服务选择部分的结构图。该 基于用户查询历史库的自适应服务选择部分2022包括输入单元70， 用于接收输入的用户查询的语义分析结果；相似查询发现单元72，用 户从用户查询历史库中找出与用户查询相似的查询；规则生成与服务 选择单元74，用于根据找出的相似査询，生成新的服务映射规则并确 定与用户查询对应的选择的服务；以及输出单元76，用于输出确定的 选择的服务。图7b示出了基于用户查询历史库的自适应服务选择方法。在 S701，输入单元70接收输入的用户查询的语义分析结果，并发送给 相似查询发现单元72。在S702，相似查询发现单元72根据用户查询 的语义分析结果，在用户査询历史库中查找与其最相似的查询。语义 分析结果与查询的相似度可通过参数比较和句子相似度来计算得到， 相似査询必须满足以下条件(1)语义分析结果中的查询参数和相似查询的查询参数相同；(2)语义分析结果中的査询参数的参数值和相似查询的查询参数 的参数值相同或属于同一个类别。判断两个词是否属于同一个类别， 可以基于现有的方法，例如根据语义词典或本体来判断，如"海龙大 厦"和"天安门"都属于类别"地点"；(3)用户查询和相似査询在句法上相似。句法相似度的计算可以 采用公知的字符串相似度计算方法，例如判断要使两个字符串相同则至少要执行多少次编辑操作(增加、删除、替换)，操作越少越相似， 具体计算公式为"l-(编辑次数/两个字符串长度的最大值)"。如"从清华东门到海龙大厦如何去？"和"从清华东门到天安门怎么走？"要想 相同，则需将"天安门怎么走"替换成"海龙大厦如何去"，即最少需 替换6个字符，另外字符串长度最大的查询是"从清华东门到海龙大
厦如何去？"，有14个字符，因此这两个查询的句法相似度为8/14，可 以判断其相似。之后，在S703，规则生成与服务选择单元74根据找出的相似查 询来生成可以覆盖用户査询的新的服务映射规则，并将该新的服务映 射规则加入到服务映射规则库中，其中所生成的新的服务映射规则为 新规则的需求=语义分析结果的需求，新规则的服务类型=相似查询的 服务类型，新规则的服务参数-相似查询的査询参数。此外，从新的 服务映射规则中提取出服务类型，从而获得确定的选择的服务。在S704，输出单元76将确定的选择的服务输出到检索装置，以 检索得到查询答案。图7c示出了基于用户查询历史库的自适应服务选择方法的一个 示例。用户的査询是"从清华东门到海龙大厦如何去？"，其语义分析 结果为"需求如何去；起点清华东门；终点海龙大厦"。由于没 有可与之精确匹配的服务映射规则，于是在用户査询历史库中找到相 似查询"从清华东门到天安门怎么走？"，其中语义分析结果和相似查 询的参数都是"起点"和"终点"，并且"起点"的值都是"清华东门"， "终点"的值都属于地点，并且用户查询和相似查询在句法上相似。 于是根据该相似查询生成相应的新规则"序号4;需求如何去；服 务类型路径；服务参数 <起点>; <终点>"，并得到确定的选择的 服务"服务类型路径；起点清华东门；终点海龙大厦"。图8a是基于服务响应的自适应服务选择部分的结构图。该基于服 务响应的自适应处理部分包括输入单元80，用于接收输入的用户查询 的语义分析结果；服务交互单元82，用于找出候选服务类型并将语义 分析结果中包含的参数发送给与候选服务类型对应的服务提供者并接 收其反馈的检索结果；服务确定单元84，用于在反馈的检索结果是多 个的情况下，从中选择检索结果最优的服务类型；规则生成与服务选 择单元86，用于根据检索结果最优的服务类型，生成新的服务映射规 则并确定与用户查询对应的选择的服务；以及输出单元88，用于输出 选择的服务。图8b示出了基于服务响应的自适应服务选择方法的流程图。在S801，输入单元80接收输入的用户查询的语义分析结果，并发送给 服务交互单元82。在S802,服务交互单元找出候选服务类型并与候 选服务类型对应的服务提供者进行交互。具体地，服务交互单元82 首先査找服务映射规则库，找到可以与语义分析结果进行参数匹配的 所有服务映射规则，然后取出这些服务映射规则中的服务类型作为候 选服务类型。其中参数匹配的条件为语义分析结果的査询参数和服务 映射规则的服务参数相同，即，其参数的个数和参数的类型分别相同。 每个服务参数的定义可参考服务映射规则库。然后，服务交互单元802 执行候选服务交互发送语义分析结果的查询参数给与候选服务类型 对应的服务提供者，并接收它们返回的检索结果。在S803，服务确定单元84根据返回的检索结果来确定用户査询 对应的服务类型。具体包括(1)如果只有一个服务提供者返回了检 索结果，则选择该服务提供者对应的服务类型；(2)如果有多个服务 提供者都返回了检索结果，则需要判断各个结果的好坏，然后选择结 果最好的服务提供者对应的服务类型。对检索结果好坏的判断可以基 于一个预先定义的不确定性描述词典，其存放各种不确定的描述，如 "不知道"、"未知"、"不明"描述词等，若某服务提供者返回的检索 结果中含有不确定的描述，则认为是不好的结果。在S804规则生成与服务选择规则生成和服务选择单元84根据上 面得到的服务类型，生成可覆盖用户查询的新规则，并更新服务映射 规则库，将新规则加入服务映射规则库。其中生成的新规则为新规 则的需求=语义分析结果的需求，新规则的服务类型=服务确定单元得 到的服务类型，新规则的服务参数=语义分析结果的查询参数。此外， 规则生成与服务选择规则生成和服务选择单元84根据服务确定单元 得到的服务类型，生成选择的服务。以及输出该选择的服务。图8c示出了一个例子。用户查询为"从清华东门到海龙大厦如何 去？"，其语义分析结果为"需求如何去；起点清华东门；终点 海龙大厦"。首先进行服务交互，先从服务映射规则库中找到候选服务 类型"路径"和"路况"，因为它们的服务参数与语义分析结果的查询 参数相匹配(都是两个参数，且类型都是"起点"和"终点")，而服
务类型"天气"的服务参数为"地点"和"日期"，不匹配，其次将参 数"起点清华东门；终点海龙大厦"发送给"路径"和"路况"的服务提供者，它们分别返回检索结果"355公交车可以从清华东门 到达海龙大厦"和"目前清华东门到海龙大厦的路况不明"；然后进行 服务确定，因为路况服务提供者的检索结果中包含不确定词"不明"， 所以认为是不好的结果，因此选择服务类型"路径"作为最终结果； 最后根据服务类型"路径"，生成相应的新规则"序号4;需求如 何去；服务类型路径；服务参数 <起点>; <终点>"，并得到确定 的选择的服务"服务类型路径；起点清华东门；终点海龙大厦"。 图9是示出了根据本发明的査询系统的结构图。该实施例与图l所示的自适应服务选择系统的区别的在于该查询系统不但能够进行精确 查询，而且在用户査询与服务映射规则库中的任意规则不匹配时，可 以进一步查询，以获得用户期望的选择的服务。参见图9，该系统包括查询接收器91，用于接收用户査询；语义分析设备92，用于对用户查询进行分词，以及对分词后的用户查询进行 语义分析；判断设备93，用于判断基于服务映射规则库是否能够找到 与用户査询精确匹配的规则，并根据判断结果将语义分析后的査询发 送给精确服务选择设备或自适应服务选择设备;精确服务选择设备94， 用于从服务映射规则库中找出精确匹配的规则，并从规则中提取出用 户査询所属的服务类型，以获取选择的服务；自适应服务选择设备95， 用于基于服务映射规则库、用户查询历史库以及与服务提供者的交互 响应中的至少之一来动态地添加新的服务映射规则，并获得选择的服 务；检索设备96，用于根据精确服务选择设备或者自适应服务选择设 备获得的选择的服务进行检索，以获取相应答案；以及答案发送器97， 用于将检索获得的相应答案发送给用户。图10是示出了根据本发明的获得精确服务选择结果的一个示例。 在用户查询的语义分析结果与服务映射规则库中的一条规则匹配时， 则可以生成精确的选择的服务。例如用户查询"从清华东门到海龙大 厦怎么走？"，其语义分析结果为"需求怎么走；起点清华东门； 终点海龙大厦"，它可以与服务映射规则库的第一条规则精确匹配，
其中它们的需求都为"怎么走"，并且用户査询的语义分析结果包含该 规则所需要的全部参数"起点"和"终点"。因此将语义分析结果和匹 配规则序号送至精确服务选择设备，由精确服务选择设备生成相应的 选择的服务，并由检索设备检索出相应的答案并由发送器发送给用户。图lla与图lib分别示出了在移动终端与ASP(Active Server Page)中使用根据本发明的自适应服务选择设备的示意图。参见图 lla，可以将语义分析设备，服务选择设备以及检索设备一起嵌入在移 动终端中。参见图llb，还可以将语义分析设备，服务选择设备以及 检索设备一起嵌入在ASP中，从而即使用户输入的查询与服务映射规 则库中的规则不匹配，也能够执行查询，获得用户所期望的答案。尽管己经参照具体实施例，对本发明进行了描述，但本发明不应 当由这些实施例来限定，而应当仅由所附权利要求来限定。应当清楚， 在不偏离本发明的范围和精神的前提下，本领域普通技术人员可以对 实施例进行改变或修改。
权利要求
1. 一种自适应服务选择设备，包括语义分析装置，用于对用户查询进行语义上的分析；自适应服务选择装置，用于当语义分析后的用户查询与服务映射规则库中的规则不匹配时，生成新的服务映射规则以获得选择的服务；以及检索装置，用于根据选择的服务进行检索，从而生成相应答案。
2. 如权利要求l所述的自适应服务选择设备，其中自适应服务选 择装置包括基于服务映射规则库的自适应服务选择部分，用于基于服 务映射规则库生成新的服务映射规则，以获得选择的服务。
3. 如权利要求2所述的自适应服务选择设备，其中基于服务映射 规则库的自适应处理部分包括-相似规则发现单元，用于根据语义分析后的用户查询，从服务映 射规则库中找出与用户査询相似的相似规则；以及规则生成与服务选择单元，用于根据相似规则生成新的服务映射 规则，并从相似规则中提取出查询所属的服务类型以获得选择的服务。
4. 如权利要求3所述的自适应服务选择设备，其中，相似规则发现单元从服务映射规则库中找出满足下列条件的服务映射规则作为相 似规则服务映射规则中的需求与语义分析后的査询的需求之间相似；以及语义分析后的查询中的服务参数包含服务映射规则中定义的服 务参数。
5. 如权利要求4所述的自适应服务选择设备，其中相似规则发现 单元通过计算服务映射规则中的需求与语义分析后的查询的需求之间 的语义相似度来确定服务映射规则中的需求与语义分析后的査询的需 求之间是否相似。
6. 如权利要求4所述的自适应服务选择设备，其中相似规则发现　 单元通过计算服务映射规则中的需求与语义分析后的査询的需求之间 的字符串相似度来确定服务映射规则中的需求与语义分析后的査询的 需求之间是否相似。
7. 如权利要求3所述的自适应服务选择设备，其中规则生成与服务选择单元生成这样的新的服务映射规则其中新的服务映射规则中 的需求与语义分析后的查询中的需求相同，新的服务映射规则中的服 务类型和服务参数分别与相似规则中的服务类型和服务参数相同。
8. 如权利要求l所述的自适应服务选择设备，其中自适应服务选择装置包括基于用户查询历史库的自适应服务选择部分，用于基于用 户査询历史库生成新的服务映射规则，并从新的服务映射规则中获取 选择的服务。
9. 如权利要求8所述的自适应服务选择设备，其中基于用户査询历史库的自适应服务选择部分包括相似查询发现单元，用于査找用户査询历史库，从中找出用户当前査询的相似查询；以及规则生成与服务选择单元，用于根据找出的相似査询，生成新的 服务映射规则，并从新的服务映射规则中提取出用户查询所属的服务 类型，以获取选择的服务。
10. 如权利要求9所述的自适应服务选择设备，其中相似查询发 现单元从用户查询历史库中找出满足下列条件的用户历史查询作为相 似查询用户历史查询中的参数与语义分析后的查询的参数相同；以及 用户历史査询与用户当前查询在句法上相似。
11. 如权利要求10所述的自适应服务选择设备，其中相似査询发 现单元通过利用字符串相似度计算方法确定用户历史査询与用户当前 查询是否在句法上相似。
12. 如权利要求9所述的自适应服务选择设备，其中规则生成与服务选择单元生成这样的新的服务映射规则其中新的服务映射规则 中的需求与语义分析后的査询中的需求相同，新的服务映射规则中的 服务类型和服务参数与相似查询中的服务类型和服务参数分别相同。
13.如权利要求l所述的自适应服务选择设备，其中自适应服务 选择装置包括基于服务响应的自适应服务选择部分，用于基于服务响 应生成新的服务映射规则，并从新的服务映射规则中获取选择的服务。
14.如权利要求13所述的自适应服务选择设备，其中基于服务 响应的自适应服务选择部分包括服务交互单元，用于找出服务参数与语义分析后的查询中的查询 参数匹配的候选服务类型，以及向与候选服务类型对应的服务提供者 发送语义分析后的查询中的查询参数，并接收服务提供者返回的检索结果；以及服务确定单元，在返回了多个检索结果时，选择检索结果最优的 服务类型；以及规则生成与服务选择单元，用于根据服务确定单元确定的服务类 型，生成新的服务映射规则，以获得选择的服务。
15. 如权利要求14所述的自适应服务选择设备，其中服务交互单元根据候选服务类型的服务参数与语义分析后的查询中的查询参数的 个数以及类型是否相同来判断两者是否匹配。
16. 如权利要求14所述的自适应服务选择设备，其中服务确定单 元利用预定义的不确定词描述词典来选择结果最优的服务类型。
17. 如权利要求14所述的自适应服务选择设备，其中规则生成与 服务选择单元生成这样的新的服务映射规则其中新的服务映射规则 中的需求与语义分析后的查询中的需求相同，新的服务映射规则中的 服务类型和服务参数分别与服务确定单元选择的结果最优的服务的服 务类型和语义分析后的查询中的参数相同。
18. 如权利要求l所述的自适应服务选择设备，其中自适应服务 选择装置包括基于服务映射规则库的自适应服务选择部分，用于基于服务映射 规则库生成新的第一服务映射规则，以获得选择的第一服务；基于用户查询历史库的自适应服务选择部分，用于基于用户查询 历史生成新的第二服务映射规则，以获得选择的第二服务；以及基于服务响应的自适应服务选择部分，用于基于服务响应生成新 的第三服务映射规则，以获得选择的第三服务。
19. 如权利要求18所述的自适应服务选择设备，其中自适应服务选择装置还包括服务选择确定单元，用于在获得了多个不完全相同 的选择的服务时，根据多数优先原则、服务响应优先原则或者相似度 高优先原则，确定选择的服务。
20. 如权利要求l所述的自适应服务选择设备，其中自适应服务 选择装置包括基于服务映射规则库的自适应服务选择部分，用于基于服务映射 规则库生成第一服务映射规则，以获得选择的第一服务；基于用户查询历史库的自适应服务选择部分，用于在没有获得选 择的第一服务时，基于用户査询历史生成第二服务映射规则，以获得 选择的第二服务；以及基于服务响应的自适应服务选择部分，用于没有获得选择的第二 服务时，基于服务响应生成第三服务映射规则，以获得选择的第三服 务。
21. —种自适应服务选择方法，包括 语义分析步骤，用于对用户查询进行语义上的分析； 自适应服务选择步骤，当语义分析后的用户查询与服务映射规则库中的规则不匹配时，生成新的服务映射规则以获得选择的服务；以 及检索步骤，根据选择的服务进行检索，从而生成相应答案。
22. 如权利要求21所述的自适应服务选择方法，其中自适应服务 选择步骤包括基于服务映射规则库的自适应服务选择步骤，基于服务 映射规则库生成新的服务映射规则，以获得选择的服务。
23. 如权利要求22所述的自适应服务选择方法，其中基于服务映 射规则库的自适应处理步骤包括相似规则发现步骤，根据语义分析后的用户查询，从服务映射规 则库中找出与用户查询相似的相似规则；以及规则生成与服务选择步骤，根据相似规则生成新的服务映射规 则，并从相似规则中提取出查询所属的服务类型以获得选择的服务。
24. 如权利要求23所述的自适应服务选择方法，其中，相似规则 发现步骤从服务映射规则库中找出满足下列条件的服务映射规则作为 相似规则-服务映射规则中的需求与语义分析后的查询的需求之间相似；以及语义分析后的査询中的服务参数包含服务映射规则中定义的服 务参数。
25. 如权利要求24所述的自适应服务选择方法，其中相似规则发 现步骤包括通过计算服务映射规则中的需求与语义分析后的查询的需 求之间的语义相似度来确定服务映射规则中的需求与语义分析后的查 询的需求之间是否相似的步骤。
26. 如权利要求24所述的自适应服务选择方法，其中相似规则发 现步骤包括通过计算服务映射规则中的需求与语义分析后的查询的需 求之间的字符串相似度来确定服务映射规则中的需求与语义分析后的 查询的需求之间是否相似的步骤。
27. 如权利要求23所述的自适应服务选择方法，其中规则生成与服务选择步骤包括生成这样的新的服务映射规则的步骤其中新的服 务映射规则中的需求与语义分析后的查询中的需求相同，新的服务映 射规则中的服务类型和服务参数分别与相似规则中的服务类型和服务 参数相同。
28. 如权利要求21所述的自适应服务选择方法，其中自适应服务 选择步骤包括基于用户查询历史库的自适应服务选择步骤，基于用户 査询历史库生成新的服务映射规则，并从新的服务映射规则中获取选 择的服务。
29. 如权利要求28所述的自适应服务选择方法，其中基于用户查 询历史库的自适应服务选择步骤包括相似査询发现步骤，查找用户査询历史库，从中找出用户当前査 询的相似查询；以及规则生成与服务选择步骤，根据找出的相似査询，生成新的服务 映射规则，并从新的服务映射规则中提取出用户查询所属的服务类型， 以获取选择的服务。
30. 如权利要求29所述的自适应服务选择方法，其中相似查询发 现步骤包括从用户査询历史库中找出满足下列条件的用户历史査询作 为相似查询的步骤用户历史查询中的参数与语义分析后的查询的参数相同；以及 用户历史查询与用户当前查询在句法上相似。
31. 如权利要求30所述的自适应服务选择方法，其中相似查询发 现步骤包括通过利用字符串相似度计算方法确定用户历史查询与用户 当前查询是否在句法上相似的步骤。
32. 如权利要求29所述的自适应服务选择方法，其中规则生成与服务选择步骤包括生成这样的新的服务映射规则的步骤其中新的服 务映射规则中的需求与语义分析后的查询中的需求相同，新的服务映 射规则中的服务类型和服务参数与相似查询中的服务类型和服务参数 分别相同。
33. 如权利要求21所述的自适应服务选择方法，其中自适应服务 选择步骤包括基于服务响应的自适应服务选择步骤，基于服务响应生 成新的服务映射规则，并从新的服务映射规则中获取选择的服务。
34. 如权利要求33所述的自适应服务选择方法，其中基于服务响应的自适应服务选择步骤包括服务交互步骤，找出其服务参数与语义分析后的査询中的査询参 数匹配的候选服务类型，以及向与候选服务类型对应的服务提供者发 送语义分析后的査询中的查询参数，并接收服务提供者返回的检索结 果；以及服务确定步骤，在返回了多个检索结果时，选择其检索结果最优 的服务类型；以及规则生成与服务选择步骤，根据服务确定步骤确定的服务类型， 生成新的服务映射规则，以获得选择的服务。
35. 如权利要求34所述的自适应服务选择方法，其中服务交互步骤根据候选服务类型的服务参数与语义分析后的查询中的查询参数的 个数以及类型是否相同来判断两者是否匹配。
36. 如权利要求34所述的自适应服务选择方法，其中服务确定步 骤包括利用预定义的不确定词描述词典来选择结果最优的服务类型的 步骤。
37. 如权利要求34所述的自适应服务选择方法，其中规则生成与 服务选择步骤包括生成这样的新的服务映射规则的步骤其中新的服 务映射规则中的需求与语义分析后的査询中的需求相同，新的服务映 射规则中的服务类型和服务参数分别与服务确定步骤选择的结果最优 的服务的服务类型和语义分析后的查询中的参数相同。
38. 如权利要求21所述的自适应服务选择方法，其中自适应服务选择步骤包括:基于服务映射规则库的自适应服务选择步骤，基于服务映射规则 库生成第一服务映射规则，以获得选择的第一服务；基于用户査询历史库的自适应服务选择步骤，基于用户査询历史 生成第二服务映射规则，以获得选择的第二服务；以及基于服务响应的自适应服务选择步骤，基于服务响应生成第三服 务映射规则，以获得选择的第三服务。
39. 如权利要求38所述的自适应服务选择方法，其中自适应服务 选择步骤还包括服务选择确定步骤，在获得了多个不完全相同的选 择的服务时，根据多数优先原则、服务响应优先原则或者相似度高优 先原则，确定选择的服务。
40. 如权利要求21所述的自适应服务选择方法，其中自适应服务选择步骤包括基于服务映射规则库的自适应服务选择步骤，基于服务映射规则 库生成第一服务映射规则，以获得选择的第一服务；基于用户查询历史库的自适应服务选择步骤，在没有获得选择的 第一服务时，基于用户查询历史生成第二服务映射规则，以获得选择 的第二服务；以及基于服务响应的自适应服务选择步骤，在没有获得选择的第二服 务时，基于服务响应生成第三服务映射规则，以获得选择的第三服务。
41. 一种自适应服务选择系统，包括查询接收器，用于接收用户査询；语义分析设备，用于对用户查询进行分词，以及对分词后的用户 査询进行语义上的分析；自适应服务选择设备，用于当语义分析后的用户查询与服务映射 规则库中的规则不匹配时，生成新的服务映射规则以获得选择的服务; 以及检索设备，用于根据选择的服务进行检索，从而生成相应答案； 答案发送器，用于将检索获得的相应答案发送给用户。
42. —种自适应服务选择方法，包括 查询接收步骤，接收用户查询；语义分析步骤，对用户查询进行分词，以及对分词后的用户查询 进行语义上的分析；自适应服务选择步骤，用于当语义分析后的用户查询与服务映射 规则库中的规则不匹配时，生成新的服务映射规则以获得选择的服务； 以及检索步骤，用于根据选择的服务进行检索，从而生成相应答案；以及答案发送步骤，将检索获得的相应答案发送给用户。
43. —种査询系统，包括 查询接收器，用于接收用户査询； 语义分析设备，用于对用户査询进行语义上的分析； 判断设备，用于判断在服务映射规则库中是否能够找到与用户查询精确匹配的规则，并根据判断结果将语义分析后的查询发送给精确 服务选择设备或自适应服务选择设备；精确服务选择设备，用于从精确匹配的规则中提取出用户查询所 属的服务类型，以获取选择的第一服务；自适应服务选择设备，当在服务映射规则库中找不到精确匹配的 规则时生成新的服务映射规则，以获取选择的第二服务；检索设备，用于根据选择的第一服务或者选择的第二服务进行检 索，以获取相应答案；以及 答案发送器，用于将检索获得的相应答案发送给用户。
44. 如权利要求43所述的査询系统，其中判断单元根据下列条件 来判断是否能够找到精确匹配的规则服务映射规则中的需求与语义分析后的查询中的需求相同；以及 语义分析后的查询中的查询参数包括服务映射规则中的所有服 务参数。
45. —种查询方法，包括查询接收步骤，接收用户査询； 语义分析步骤，对用户查询进行语义上的分析； 判断步骤，判断在服务映射规则库中是否能够找到与用户査询精 确匹配的规则；精确服务选择步骤，从精确匹配的规则中提取出用户查询所属的 服务类型，以获取选择的第一服务；自适应服务选择步骤，当在服务映射规则库中找不到精确匹配的 规则时生成新的服务映射规则，以获取选择的第二服务；检索步骤，根据选择的第一服务或者选择的第二服务进行检索， 以获取相应答案；以及答案发送步骤，将检索获得的相应答案发送给用户。
46. 如权利要求45所述的查询方法，其中判断步骤包括根据下列 条件来判断是否能够找到精确匹配的规则的步骤-服务映射规则中的需求与语义分析后的査询中的需求相同；以及 语义分析后的查询中的査询参数包括服务映射规则中的所有服 务参数。
全文摘要
本发明涉及一种自适应服务选择设备，包括语义分析装置，用于对用户查询进行语义上的分析；自适应服务选择装置，用于当语义分析后的用户查询与服务映射规则库中的规则不匹配时，生成新的服务映射规则以获得选择的服务；以及检索装置，用于根据选择的服务进行检索，从而生成相应答案。以及一种自适应服务选择方法，一种自适应服务选择系统及其方法，一种查询系统及其方法。根据本发明的系统与方法，在用户查询并没有包括在服务映射规则库中时，可以自动发现新的服务映射规则并补充，从而提高了自然语言服务选择的准确度，且可以向用户提供选择的服务，并获得相应的查询答案。
文档编号G06F17/30GK101398810SQ200710180649
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月30日 优先权日2007年9月30日
发明者丰强泽, 福岛俊一 申请人:日电(中国)有限公司