专利名称：一种计算机终端及其信息交互方法
技术领域：
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种计算机终端及其信息交互方法。
背景技术：
人机交互(Human-Computer Interaction,HCI)技术是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。它包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题及提示请示等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重 要内容之一。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。人机交互界面作为一个独立的、重要的研究领域受到了世界各计算机厂家的关注。并成为90年代计算机行业的又一竞争领域。从计算机技术的发展过程来看，人机交互界面技术还引导了相关软硬件技术的发展，是新一代计算机系统取得成功的保证。80年代已来，计算机的软件和硬件技术取得了较大的发展，同时，计算机的使用者也从计算机专家迅速扩大到了广大未受过专门训练的普通用户，由此极大地提高了用户界面在系统设计和软件开发中的重要性，强烈地刺激了人机交互界面的进步。人-计算机的交互作用是通过用户界面来实现的。然而，目前通过人机交互界面进行人机交互时，多采用特定的计算机语言而非自然语言，为完成确定任务进行信息交换。采用计算机语言进行交互的优点是，计算机本身可以理解用户的输入信息，因此不会存在信息理解错误的问题。但是，由于计算机语言是一种非自然语言，需要用户掌握专业的计算机知识才能进行人机交互，因此降低了人机交互的效率并增加了人机交互的复杂度，即时用户掌握计算机语言，在与计算机交互过程中，由于存在自然语言翻译为计算机语言输入-输出的计算机语言转换为自然语言的过程，因此交互效率也不是很高，仍然有让用户不够方便以及体验不够好的地方。自然语言是人类区别其他动物的本质特性。人类的多种智能都与自然语言有着密切的关系。人类的逻辑思维以自然语言为形式，人类的绝大部分知识也是以自然语言文字的形式记载和流传下来的。因而，它也是人工智能的一个重要、甚至核心部分。用自然语言与计算机进行通信，是人们长期以来所追求的。因为它既有明显的实际意义，同时也有重要的理论意义人们可以用自己最习惯的语言来使用计算机，而无需再花大量的时间和精力去学习不很自然和习惯的各种计算机语言；人们也可通过它进一步了解人类的语言能力和智能的机制。自然语言理解虽然目前在语言模型、语料库等方面有进展，仍将是人机交互的重要。目前缺乏一种有效的利用自然语言实现人机交互的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种计算机终端及其信息交互方法，提高了人机交互的效率并降低了复杂度。本发明提供一种信息交互方法，包括接收用户以自然语言形式输入的信息；在用户输入的信息中检索预先设置的关键词，所述关键词为根据语句库中的语句设置的词语，所述语句库中存储有多条计算机终端能够理解的语句；确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句，所述检索结果包括用户输入的信息中出现的关键词及关键词的出现顺序；按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。优选地，所述用户输入的信息为用户在计算机终端没有任何提问的情况下输入的信息，则在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的所有语句设置的词语；或者 所述用户输入的信息为用户针对计算机终端的提问输入的信息，则在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的与所述提问对应的语句中设置的词语。优选地，确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句后，进一步包括将语句库中与检索结果匹配度最高的语句输出以提示用户进行确认；确定用户确认后，再按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。优选地，所述关键词包括否定词，若在用户输入的信息中检索到否定词，并确定所述否定词与后续出现的关键词的组合，完全与语句库中的某个语句匹配时，停止检索。优选地，所述接收的用户输入信息，具体为用户通过如下任一方式输入的信息键盘输入方式、触摸屏中以软键盘输入的方式、触摸屏中以手写输入的方式、语音输入方式。本发明实施例还提供一种信息交互的计算机终端，包括信息接收单元，用于接收用户以自然语言形式输入的信息；关键词检索单元，用于在用户输入的信息中检索预先设置的关键词，所述关键词为根据语句库中的语句设置的词语，所述语句库中存储有多条计算机终端能够理解的语句；结果确定单元，用于确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句，所述检索结果包括用户输入的信息中出现的关键词及关键词的出现顺序；处理单元，用于按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。优选地，所述信息接收单元接收的用户输入的信息为用户在计算机终端没有任何提问的情况下输入的信息，则关键词检索单元在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的所有语句设置的词语；或者所述信息接收单元接收的用户输入的信息为用户针对计算机终端的提问输入的信息，则关键词检索单元在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的与所述提问对应的语句设置的词语。优选地，结果确定单元确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句后，进一步包括将语句库中与检索结果匹配度最高的语句输出以提示用户进行确认；
所述处理单元确定用户确认后，再按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。优选地，所述关键词包括否定词，若在用户输入的信息中检索到否定词，并确定所述否定词与后续出现的关键词的组合，完全与语句库中的某个语句匹配时，停止检索。优选地，所述信息接收单元接收的用户输入信息，具体为用户通过如下任一方式输入的信息键盘输入方式、触摸屏中以软键盘输入的方式、触摸屏中以手写输入的方式、语音输入方式。利用本发明提供的计算机终端及其信息交互方法具有以下有益效果通过对用户以自然语言输入的信息提取关键词并通过匹配方式进行逻辑判断，从而计算机终端能够理解用户输入的信息，避免了用户使用计算机语言的语义转换过程，因而提高了人机交互的效率并降低了复杂度。
图I为本发明实施例中信息交互方法流程图；图2为本发明实施例中信息交互的计算机终端结构框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明提供的计算机终端及其信息交互方法进行更详细地说明。本发明实施例提供一种信息交互方法，如图I所示，包括步骤101，接收用户以自然语言形式输入的信息；用户输入的信息可以是某个词语或由多个词语组成的语句，本发明实施例对于用户输入的信息的形式不作限定。步骤102，在用户输入的信息中检索预先设置的关键词，所述关键词为根据语句库中的语句设置的词语，所述语句库中存储有多条计算机终端能够理解的语句；语句库中的语句同样为自然语言语言的形式，计算机终端终端能够理解这些语句的实现方式可以是，事先建立了这些语句与对应计算机语言之间的映射关系。步骤103,确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句,所述检索结果包括用户输入的信息中出现的关键词及关键词的出现顺序；具体地，在进行匹配度确定时，可以将检索出的关键词按照关键词出现的顺序进行组合，将组合的结果与语句库中语句进行匹配，若有完全匹配的语句，则确定该语句为匹配度最高的语句。若没有完全匹配的语句，则确定哪些语句出现的关键词最多且关键词出现的顺序与检索出的顺序相同，则确定这样的语句为匹配度最高的语句。步骤104，按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。计算机终端对语句库中的语句具有相应的处理方式，从而可以根据用户的输入进行相应的处理，实现信息交互。本发明实施例中，通过对用户以自然语言输入的信息提取关键词并通过匹配方式进行逻辑判断，从而计算机终端能够理解用户输入的信息，交互过程中用户输入信息-计算机理解信息，避免了用户使用计算机语言的语义转换过程，因而提高了人机交互的效率并降低了复杂度。优选地，计算机终端在完成处理后，将处理结果以自然语言的形式输出显示给用户，从而真正实现了以自然语言为形式的人机交互。优选地，确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句后，进一步包括将语句库中与检索结果匹配度最高的语句输出以提示用户进行确认；确定用户确认后，再按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。当然，如果找到完全匹配的语句也可以不进行确认。如果用户对于输出的语句未确认，则说明计算机理解错误，可以不进行任何处理。所述接收的用户输入信息，具体为用户通过如下任一方式输入的信息 键盘输入方式、触摸屏中以软键盘输入的方式、触摸屏中以手写输入的方式、语音输入方式。当然，还可以其他的应用于计算机终端的输入方式。依照本发明优选实施例中，所述用户输入的信息为用户在计算机终端没有任何提问的情况下输入的信息，则在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的所有语句设置的词语。该方式优选应用于百科类型的数据搜索引擎中，例如用户输入“电脑蓝屏怎么办？ ”，计算机终端的语句库中存储有“电脑蓝屏”，且计算机终端的数据库存储有“电脑蓝屏”对应的搜索引擎答案，并设置关键词“电脑”、“蓝屏”，同时计算机终端的语句库中还存储其他搜索弓I擎语句，及其根据这些搜索弓I擎语句设置的关键词。则计算机终端针对用户输入的语句，检索所有的关键字，通过关键字“电脑”、“蓝屏”来确定问题为计算机类问题中的蓝屏问题，而“怎么办”作为一个疑问类的语气助词被忽略，通过搜索关键字的方法判断，可以将用户的各种表达的信息分类为计算机可以理解的信息，例如“计算机蓝屏了”、“电脑为什么会蓝屏”等问题的实质都是查询电脑蓝屏问题。在进行检索时需要考虑关键词出现的顺序，如用户输入电脑的主板，根据关键字“电脑”、“主板”的出现顺序,确定所检索的信息为电脑大类中的主板小类。依照本发明的另一优选实施例中，所述用户输入的信息为用户针对计算机终端的提问输入的信息，则在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的与所述提问对应的语句设置的词语。该方式优选应用于选项式人机交流，即针对计算机终端给出的特定问题，语句库中会几个相应的可选项答案语句，因此对应这些可选项答案语句的关键词也是有限的。优选地，所述关键词包括否定词，若在用户输入的信息中检索到否定词，并确定所述否定词与后续出现的关键词的组合，完全与语句库中的某个语句匹配时，停止检索。下面给出具体的示例，例如计算机终端向用户提问你最近可好，用户回答可能会有多种情况，比如很好，不错，不好，一般，还行等等，也可能回答比较长，不怎么好，不太好，一般般等等。此时可以在语句库中存储对应该提问的可选项答案语句“不好”，“好”，“一般”，通过搜索“好”，“不”，“一般”，“行”，“坏”等关键字来判断用户究竟要表达什么样的情感。
下面是一段VB. NET代码示例Dim a As StringDim b As LongDim c As Booleana=InputB0X(〃你最近可好？ 〃，〃问题〃)‘输出字符串“你最近可好”If Len (a) =OThen MsgBox (〃用户拒绝回答〃)‘如果用户输入的字符串为0，则输出〃用户拒绝回答〃b=InStr (a, 〃不〃，CompareMethod. Text) ‘如果不为 O,检索关键字“不”Ifb>0Then C=True Else C=False ‘检索到“不”，置 c 为真，否则 c 为假 b=InStr (a, 〃好〃，CompareMethod. Text) ‘进一步检索关键字“好”If b>0Then If c Then MsgBox ("不好")Exit Sub ElseMsgBox (〃好〃)Exit Sub ‘若检索到“好”，且c为真，则输出〃不好〃，并退出，停止检索，若检索到“好”，且c为假，则输出〃好〃，并退出b=InStr (a, 〃 一般 〃，CompareMethod. Text) ‘若未检索到“好”,进一步检索关键字"一般"Ifb>0Then If c Then MsgBox (〃 无法分辨好或不好〃)Exit Sub ElseMsgBox (〃 一般〃)Exit Sub，若检索到〃一般〃，且c为真，则输出〃无法分辨好或不好〃并退出，若检索到〃 一般〃，且c为假，则输出〃 一般〃并退出b=InStr (a, 〃 行 〃，CompareMethod. Text) ‘若未检索到〃 一般〃，检索关键字“行”Ifb>0Then If c Then MsgBox ("不好")Exit Sub ElseMsgBox(" 一般〃):Exit Sub ‘若检索到〃行〃，且c为真，则输出〃不好〃并退出，若检索到〃行〃，且c为假，则输出〃 一般〃并退出b=InStr (a, 〃 坏 〃，CompareMethod. Text) ‘若未检索到〃行〃，检索关键字“坏”If b>0Then If c Then MsgBox(" 一般")Exit Sub ElseMsgBox (〃不好〃):Exit Sub ‘若检索到〃坏〃，且c为真，则输出〃 一般〃并退出，若检索到〃坏〃，且c为假，则输出〃不好〃并退出b=InStr (a, 〃 烦 〃，CompareMethod. Text) ‘若未检索到〃坏〃，检索关键字“烦”Ifb>0Then Ifc Then MsgBox (〃 无法判断好或不好〃)Exit Sub ElseMsgBox^不好或一般〃):Exit Sub ‘若检索到〃烦〃，且c为真，则输出〃无法判断好或不好〃并退出，若检索到〃烦〃，且c为假，则输出〃不好或一般〃并退出b=InStr (a, 〃 死 〃，CompareMethod. Text) ‘若未检索到〃坏〃，检索关键字“死”Ifb>0Then MsgBox ("不好或一般〃):Exit Sub’若检索到〃死〃，且c为假，则输出〃不好或一般〃并退出b=InStr (a, 〃 不错 〃，CompareMethod. Text) ‘若未检索到〃死〃，检索关键字“不错”Ifb>0Then MsgBox("好〃):Exit Sub’若检索到〃不错〃，且c为假，则输出〃好〃并退出If c Then MsgBox (〃不好〃)Else MsgBox (〃无法判断好或不好〃)’若c为真且未检索到其它关键字则输出"无法判断好或不好"
这段代码可以在大部分情况下判断用户表达的含义本发明实施例需要搜索问题中的名词，确定是否存在否定词“不”、“否”等会导致语义发生变化的词语，否定词出现次数(是否存在多重否定，通常为双重否定，自然语言中基本不会出现双重以上的否定语句)。可以通过简单的逻辑判断确定对应的语句。对应第一实施方式，当用户随意输入信息时，需要一个大型的数据库来进行动名词比对，归纳同义词语，返回无法识别的信息，同时确定用户所表达的意思，再通过比较小的数据库来执行相关的命令或者返回相关的信息。对于第二实施方式，进行人机交流问答时，则可参考示例I进行简单的逻辑判断，去除自然语言中的冗余部分，同时，由于冗余部分拥有大量的组合方式，如果全部收录数据库将导致数据量过于庞大。 同时本发明的方法可用于任何非选项式的人机交流本发明实施例还提供一种信息交互的计算机终端，如图2所示，包括信息接收单元201，用于接收用户以自然语言形式输入的信息；关键词检索单元202，用于在用户输入的信息中检索预先设置的关键词，所述关键词为根据语句库中的语句设置的词语，所述语句库中存储有多条计算机终端能够理解的语句；结果确定单元203,用于确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句,所述检索结果包括用户输入的信息中出现的关键词及关键词的出现顺序；处理单元204，用于按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。优选地，所述信息接收单元201接收的用户输入的信息为用户在计算机终端没有任何提问的情况下输入的信息，则关键词检索单元202在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的所有语句设置的词语；或者所述信息接收单元201接收的用户输入的信息为用户针对计算机终端的提问输入的信息，则关键词检索单元202在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的与所述提问对应的语句设置的词语。优选地,结果确定单元203确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句后,进一步包括将语句库中与检索结果匹配度最高的语句输出以提示用户进行确认；所述处理单元204确定用户确认后，再按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。优选地，所述关键词包括否定词，若在用户输入的信息中检索到否定词，并确定所述否定词与后续出现的关键词的组合，完全与语句库中的某个语句匹配时，停止检索。优选地，所述信息接收单元接收的用户输入信息，具体为用户通过如下任一方式输入的信息键盘输入方式、触摸屏中以软键盘输入的方式、触摸屏中以手写输入的方式、语音输入方式。本发明实施例针对数据中的关键信息的提取来简化数据并可同时进行简单的逻辑判断，提高了人机交互的效率并降低了复杂度。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用 计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种信息交互方法,其特征在于,包括 接收用户以自然语言形式输入的信息； 在用户输入的信息中检索预先设置的关键词，所述关键词为根据语句库中的语句设置的词语，所述语句库中存储有多条计算机终端能够理解的语句； 确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句，所述检索结果包括用户输入的信息中出现的关键词及关键词的出现顺序； 按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述用户输入的信息为用户在计算机终端没有任何提问的情况下输入的信息，则在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的所有语句设置的词语；或者 所述用户输入的信息为用户针对计算机终端的提问输入的信息，则在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的与所述提问对应的语句设置的词语。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句后，进一步包括 将语句库中与检索结果匹配度最高的语句输出以提示用户进行确认； 确定用户确认后，再按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述关键词包括否定词，若在用户输入的信息中检索到否定词，并确定所述否定词与后续出现的关键词的组合，完全与语句库中的某个语句匹配时，停止检索。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述接收的用户输入信息，具体为用户通过如下任一方式输入的信息 键盘输入方式、触摸屏中以软键盘输入的方式、触摸屏中以手写输入的方式、语音输入方式。
6.一种信息交互的计算机终端，其特征在于，包括 信息接收单元，用于接收用户以自然语言形式输入的信息； 关键词检索单元，用于在用户输入的信息中检索预先设置的关键词，所述关键词为根据语句库中的语句设置的词语，所述语句库中存储有多条计算机终端能够理解的语句；结果确定单元，用于确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句，所述检索结果包括用户输入的信息中出现的关键词及关键词的出现顺序； 处理单元，用于按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。
7.如权利要求6所述的计算机终端，其特征在于，所述信息接收单元接收的用户输入的信息为用户在计算机终端没有任何提问的情况下输入的信息，则关键词检索单元在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的所有语句设置的词语；或者 所述信息接收单元接收的用户输入的信息为用户针对计算机终端的提问输入的信息，则关键词检索单元在用户输入的信息中检索的关键词，为根据语句库中的与所述提问对应的语句设置的词语。
8.如权利要求6所述的计算机终端，其特征在于，结果确定单元确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句后，进一步包括 将语句库中与检索结果匹配度最高的语句输出以提示用户进行确认； 所述处理单元确定用户确认后，再按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。
9.如权利要求6所述的计算机终端，其特征在于，所述关键词包括否定词，若在用户输入的信息中检索到否定词，并确定所述否定词与后续出现的关键词的组合，完全与语句库中的某个语句匹配时，停止检索。
10.如权利要求6所述的计算机终端，其特征在于，所述信息接收单元接收的用户输入信息，具体为用户通过如下任一方式输入的信息 键盘输入方式、触摸屏中以软键盘输入的方式、触摸屏中以手写输入的方式、语音输入方式。
全文摘要
本发明提供一种计算机终端及其信息交互方法，该方法包括接收用户以自然语言形式输入的信息；在用户输入的信息中检索预先设置的关键词，所述关键词为根据语句库中的语句设置的词语，所述语句库中存储有多条计算机终端能够理解的语句；确定语句库中与检索结果匹配度最高的语句，所述检索结果包括用户输入的信息中出现的关键词及关键词的出现顺序；按照语句库中与检索结果匹配度最高的语句对应的处理方式进行处理。本发明提高了人机交互的效率并降低了复杂度。
文档编号G06F17/30GK102831207SQ20121028449
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者张昊 申请人:北京小米科技有限责任公司