专利名称：专家辅助问题解决系统的制作方法
技术领域：
本发明是一种专家辅助问题解决系统，该系统以文字、声音、图像等多媒体数据为信息传送媒体，令发问者的问题得藉这些媒体予以充分表达，再利用向网络通讯架构和专用数据传输协议，将问题信息传输至远端的专家，以寻求问题的最佳解答，使问题信息得以藉清楚表达。快速传输，而获得更完善的解答。
现有一般常用的各类问题自动解答系统中，大多使用经特殊设计的电脑辅助系统，配合内容丰富完备的问题资料库，以根据发问者输入的问题数据，自动依其类别加以处理，再由现有资料库中查询，求得解答，最后，再将该答案结果输出予发问者。
在这些常用解答系统中，针对问题的解答速度与能力主要依据一、电脑系统设计的合理性能与其数据运算的效能；二、问题资料库中信息的质与量，即问题的深度与广度。
然而，实际应用中，往往基于成本(如系统开发、维护、更新等费用)、效能(如解答速度、问题范围等)因素，而不得不在系统的实际效率上大打折扣，进而导致实际使用效率的下降。
另，由于在大多数常用解答系统中，发问者仍以简单的文字数据，通过键盘输入问题，而系统也相应地将解答结果，以文字显示在显示屏幕上，进行信息的交换，这种信息交换方式，虽然系统结构简单，易于实现，但信息表达能力差，不能适应当前具有丰富表达能力的多媒体信息使用上的需要。另，处理现代信息爆炸的当今时代，媒体工具必须能够具备以不同形式来体现信息交换的功能，以期令发问者能通过良好的信息交互界面，达到信息交互的目的，因此，系统交互界面设计的好坏，将直接影响到发问者对系统使用的意愿。
此外，由于一般人长期以来均习惯于以笔记和“随手涂鸦”的方式，简单明了地将信息记录下来，且在意思表达上，亦习惯于大量使用具有较高的抽象性和直观性的图形和符号，即人工语言符号，以传达信息，使人们间的信息交流得快速有效地进行。另，在各类科学领域中，针对问题分析、数值计算、公式推算、理论论证及介绍说明等的实际需要，经常会使用到一些特殊的符号与图形，如数学上的微积分符号、化学上的方程式和结构式、物理学上的力学图示……等等，诸如此类符号及图形的使用，一般均离不开以手写方式表达，如以笔记录在纸上、或以粉笔写于黑板上、或以记号(Mark)笔写在透明塑料片上再以投影片的方式投影于布幕上……等，其中较进步的方式是以记号(Mark)笔书与在电子白板上，再将所记录的内容打印出来，由此可知，以手写方式传送或记录信息，仍是人们最习惯且最爱欢迎的方式，故据此而设计的工具自然具有极大的使用价值与发展潜力。
另一方面，长度以来人与人间信息和情感交流的另一种重要途径是藉助语言，语言的丰富表达力及所能传达的信息量，令语音科技得以被广泛应用在各类领域中，而语音传送、语音辨认等的研究，更为化进一步的发展与应用，奠定了坚实的技术基础。又，由于现代网络通讯技术的不断进步，网络传输线路、效率及品质逐步提高，语音信号在网络传输及处理时间上所导致的时间延滞问题将得以解决，令实时(real time)传输成为可能，如此，在未来网络发展上，语音信号的应用将可预期地成为一重要趋势，且其使用频率与地位将会达到甚至超过电话。
因此，未来在网络教室、网络图书馆、网络资料检索、网络资料库访问及网络解答等各领域的应用上，必呈迅速且蓬勃发展的态势，而在这些应用中，仍应离不开信息的传送与表达，故如何有效将发问者所欲表达的信息以语音信号或以手写真迹技术，结合现有网络技术，以传送及交换信息，势必成为未来欲通过网络解决问题者，所亟待解决的课题。
有鉴于前述传统问题自动解答系统的功能不彰及其所衍生的诸多缺失，发明人研究发明出一种专家辅助问题解决系统，该系统充分利用手写真迹与语音输入技术，将问题尽可能清楚表达，并利用现有网络资源及技术，将该系统与网络通讯的跨地域性。实时高速传输与交换信息的特性等优点结合在一起，更加入了专家参与解答的新方式，充分发挥专家的智慧与经验，以其达到更为简洁、直观、便利及高效的信息交流及问题解决的目的。
本发明的主要目的是在系统中加入人工干预，以于适当情形下，将问题交由专家来进行专门解答，如此，不仅能够弥补系统的缺陷，使问题尽可能地得到圆满解答，而且可省去其中产资料库的维护及更新费用，降低了维护的成本。
本发明提供的专家辅助问题解决系统，配合由输入装置、客户机电脑、输出装置、通讯网络及服务器电脑所组成的网络连线，在发问者将问题信息经该输入设备输入客户机电脑后，通过通讯网络的数据传输，将问题信息即时传送到服务器电脑的该系统，使该系统进行问题解答，并于完成处理后，将解答信息通过通讯网络传回客户机电脑，并由输出装置显示答案，该系统包含一数据维护模组，针对客户机电脑传来的问题信息及储存在一存储器中的问题及解答信息进行储存与检索上的管理，以保证数据储存与检索的安全性和正确性，该数据维护模组并与一问题追踪控制模组相连接；一解决方案索引模组，针对各类问题信息寻求解决方案，并建立索引、问题类型与解决方案的对应关系，以便于快速寻找出问题的最佳解答，当该问题解决方案索引模组无法针对所接收的问题信息进行解答时，将与一专家信息资料库连线，以取得专家的个人资料与专业领域信息，该解决方案索引模组并与一问题追踪控制模组相连接；一专家信息资料库，储存有大量专家的个人资料与专业领域信息，以在该问题解决方案索引模组无法针对所接收的问题信息进行解答时，通过与该专家信息资料库连线，依所获得的专家资料，将问题交由专家处理，进行解答；一问题追踪控制模组，针对问题的解答情况加以追踪控制，根据问题的紧急状况，进行分别处理，并在需由专家进行解答时，与专家连线，将问题交由专家处理，而对于有时效性要求的问题，藉加强监控解答过程，以提醒专家尽快解答，该问题追踪控制模组另与一答案输出模组相连接；一答案输出模组，对已经得到解答的问题信息，通知发问者收取答案，对于需由专家离线解答的问题信息，若能即时得到问题答案，可通过该答案输出模组在下次与客户机建立连线时，由客户机自行接收。
图1是本发明采用客户机/服务器(Client/Server)的网络架构示意图；图2是本发明系统的模组方块示意图；图3是本发明的客户机电脑系统发送问题信息的模组方块示意图4是本发明的客户机电脑系统接收解答数据信息的模组方块示意图；图5是本发明的通讯协议的动作流程示意图。
本发明的专家辅助问题解决系统(Professional Aided Solution system，以下简称为PASS系统)是指由专业人士针对问题提供辅助解答的服务，使电脑不仅可发挥即时处理及快速计算的特长外，同时，亦可通过专家的解答，了解相关知识，获得宝贵经验及心得，令一般问题与特殊问题，均能得到圆满解决，本发明采用客户机/服务器的网络架构与工作原理，参阅图1所示，其中客户机的任务是接收发问者的指令与数据，加以分析，并通过网络与服务器取得联系，向服务器发送服务请求，并负责本地数据的发送与接收来自服务器的数据，并将数据显示给发问者、服务器则负责接收客户机的服务请求与数据，并根据服务申请类型对接收到的数据进行处理，且将问题交由服务器中的PASS系统进行解决，待有答案后，再将解答结果传回客户机，如此，即完成一次解决问题的服务。
在本发明中，客户机的主要构成包括各类数据输入设备(可为语言输入装置、手写真迹输入装置，影像撷取装置、图像扫描装置及键盘…)、输出设备(可为图像/影像显示器、声音播放器、打印机及绘图机…)、计算设备(可为个人电脑、网络终端机、便携电脑…)与数据传输设备(包含数据机、网络适配器、网卡及传输线路…)等；服务器的主要构成包括数据传输设备(包含数据接收模块、数据发送模块、数据管理模块、数据运算模块…)及PASS系统模组等。
本发明的一个实施例中，可由语音输入装置、客户机电脑、显示装置、通讯网络、服务器电脑及专家辅助问题解决系统(PASS)等所组成，该实施例是发问者将问题信息以语音输入语音输入装置，再经由客户机电脑，通过通讯网络的传输，将问题信息即时传送到服务器电脑的PASS系统，由PASS系统进行问题解答，当PASS系统完成问题处理后，即将解答通过通讯网络返回发问者端，并由显示装置显示答案(或发声装置以语音播送答案)。
本发明的另一个实施例中，是由手写真迹输入设备。客户机电脑、显示装置、通讯网络、服务器电脑及专家辅助问题解决系统(PASS)等所组成，该实施例是发问者将问题信息以手写真迹输入手写真迹输入设备，再经由客户机电脑，通过通讯网络的数据传输，将问题信息即时传送到服务器电脑的PASS系统，由PASS系统进行问题解答，当PASS系统完成问题处理后，即将通过通讯网络返回发问者端，并由显示装置显示答案(或发声装置以语音播送答案)。
本发明在上述两实施例中，将服务器的PASS系统与语音或手写真迹技术相结合，而实际实施时，该PASS系统可视实际需要与其他类型的技术相结合，包括各类图像、语音、动画影像等，以便以最佳方式表达问题，并获得最佳的答复。
本发明的PASS系统的组成模组，请参阅图2所示，大致分为数据维护模组21、解决方案索引模组22、专家信息资料库23、问题追踪控制模组24及答案输出模组25等，其中数据维护模组21对储存在存储器30中的问题及答案数据信息进行储存与检索上的管理，以保证数据储存与检索的安全性和正确性，解决方案索引模组22对于各类问题的解决方案，建立索引、问题类型与解决方案间的对应关系，以便于快速寻找出问题的最佳解决方案；专家信息资料库23储存有大量专家的个人与专业信息，如该专家的专业领域、科技研究项目、工作经验、联系方式等，该资料库23与问题解决方案索引模组22间的连结，使得任何问题最终均能够找到最佳的解决方案，或通过最好的专家进行解答，至于，专家解答的方式可采用电子邮件(email)连络、或通过连线在线上进行解答等多种方式；问题追踪控制模组24对问题的解答情况加以追踪控制，并根据问题的紧急状况，进行分别处理，当有大量问题等待处理时，则先将最紧急的问题交由专家处理，而对于有时效性要求的问题，亦可藉加强监控解答过程，以提醒专家尽快解答；答案输出模组25对于已经得到解答的问题，通知发问者收取答案，由于本发明中专家解答的部分可能属离线解答，无法立即将问题直接传送予发问者，而本发明可令提出问题者预先留下连络资料，如email位址或ftp位址…等，该答案输出模组25即根据该预定的连络方式将答案信息通知或传送予发问者。
在本发明的客户机电脑的控制流程中，其数据的来源大致分为发问者的输入数据(问题数据)、接收来自远端的数据(解答数据)及系统正常运作所南的内部数据，其中由于系统内部数据乃正常动作需者，故于此不一一赘述，而仅就另外两种数据详述如下(1)发问者的输入数据当发问者通过输入设备输入问题数据后，参阅图3所示，客户机电脑系统由数据输入模块41接收该数据，并同时将数据交由数据输出模块42，通过显示装置或声音输出装置予以输出，回馈于发问者。同时，该数据再传送至数据管理模块43，以将数据储存至数据储存模块44，并在接到数据所发送的控制命令后，将数据交由协议层进行数据发送，当服务器主机接收到该输入数据，即可进行相关的处理。
(2)接收来自远端的数据当客户机电脑系统接收到服务器主机发送出的数据时，参阅图4所示，首先通过协议层传送至数据管理模块43，该数据管理模块43对数据加以分析后，将相关数据交由数据存储模块44进行储存，若数据需予以输出，则将有关数据交由数据输出模块42，显示在显示装置上(或由声音输出装置发出声音)，使发问者能看到(或听到)由服务器传来的问题答案。
按，协议层一般均为实现数据交换与控制信息传递等两大作用所设计的通讯协议，对本发明而言，数据可为发问者的手写真迹或语音数据，而控制信息则指对于数据处理、数据交换等进行控制的信息，而这些通讯协议一般可分成下列三个阶段。参阅图5所示1.连线建立阶段；2.数据传输阶段；3.连线关闭阶段。
这些阶段大抵皆为循序进行，但中间亦可不经过数据传输阶段，而直接到达连线关闭阶段，意即一旦建立连线关系后，又将立刻予以关闭。
再参阅图5所示，本发明在整个动作过程中，采用请求/确认方式，客户机向服务器发出服务请求，服务器收到服务请求后，向客户机发回确认信息，认可相应的服务，客户机当连线成功后，请求传输数据，最后再请求关闭连线。同时，服务器也必须依系统的状态对服务请求加以判断，采取确认或拒绝，并可同时对多个连线进行维护，且对资源进行适当的调配，直到最终连线结束。
此外，本发明在实际使用中，通讯协议对于因网络、传输或数据的连线上所发生的错误问题，还必须具备妥善处理的能力，以能即时修复错误及系统连线状态，并保证服务的可靠性与完整性。
兹为能更清楚表达本发明的技术特征，特以一PASS系统结合手写真迹技术的应用为实施例，说明如下首先，发问者的客户机须配设一手写输入装置(如手写输入板等)，并安装有处理手写真迹信息的相应模组，其次，必须配设有与PASS系统相容的协议层。对于服务器而言，其中PASS系统仅需挂接手写真迹处理模组，以能对手写真迹数据进行辨认处理。
当发问者有一数学微积分问题想通过PASS系统得到答案时，先启动客户机的系统软件，客户机随即与服务器建立连线，并做相应初始化工作，待发问者通过笔在手写输入装置上将问题写下，通过数据输入模组41输入客户机后，再为数据管理模组43中的问题数据发送功能，此时客户机即自动向服务器请求数据传输，得到确认后，将数据通过网络和通讯协议层传输至服务器。位于服务器的PASS系统接收到问题数据后，首先数据维护模组21将根据类型标志判别出该手写真迹数据所代表的积分问题，再将数据交由相应的解决方案索引模组22进行微积分问题的处理，当需要专人解答，再通过专家信息资料库23与专家连线，先将问题储存至储存器30，再对客户机发出等待回复的信息，产生专家解答后，若能即时得到问题答案，则通过答案输出模组25立即将问题结果传送予客户机，若需要较长时间解答，则PASS系统将藉由问题追踪控制模组24在下次客户机建立连线后，由客户机自行接收。而客户机接收到问题解答后，客户机的数据管理模组43即对此进行处理，并将数据结果由数据输出模组41以正确形式(如影像、声音等)，由相应的输出装置(显示器、喇叭等)予以输出。
因此，本发明利用手写真迹或其它相关输入技术与现有各类网络通讯结合所形成的架构，可将一般手写的记录与表达，在功能及应用范围上予以延伸，有效发挥手写输入的随意、便捷及表达性强等的优势，而利用现有网络数据上快速、即时、大范围传送的特点，令发问者在信息交互、信息交流、思想沟通上得以获得更大程度的便利，令问题能更快地被解决，且信息的流动更为顺畅。
以上所述，仅为本发明的一较佳实施例，本发明所主张的权利范围，并不局限于此，但凡熟悉该项技术人士，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及等效变化，均应属不脱离本发明的保护范畴。
权利要求
1.一种专家辅助问题解决系统，该系统配合由输入装置、客户机电脑、输出装置、通讯网络及服务器电脑所组成的网络连线，在发问者将问题信息经该输入设备输入客户机电脑后，通过通讯网络的数据传输，将问题信息即时传送到服务器电脑的该系统，使该系统进行问题解答，并于完成处理后，将解答信息通过通讯网络传回客户机电脑，并由输出装置显示答案，该系统包含一数据维护模组，针对客户机电脑传来的问题信息及储存在一存储器中的问题及解答信息进行储存与检索上的管理，以保证数据储存与检索的安全性和正确性，该数据维护模组并与一问题追踪控制模组相连接；一解决方案索引模组，针对各类问题信息寻求解决方案，并建立索引、问题类型与解决方案的对应关系，以便于快速寻找出问题的最佳解答，当该问题解决方案索引模组无法针对所接收的问题信息进行解答时，将与一专家信息资料库连线，以取得专家的个人资料与专业领域信息，该解决方案索引模组并与一问题追踪控制模组相连接；一专家信息资料库，储存有大量专家的个人资料与专业领域信息，以在该问题解决方案索引模组无法针对所接收的问题信息进行解答时，通过与该专家信息资料库连线，依所获得的专家资料，将问题交由专家处理，进行解答；一问题追踪控制模组，针对问题的解答情况加以追踪控制，根据问题的紧急状况，进行分别处理，并在需由专家进行解答时，与专家连线，将问题交由专家处理，而对于有时效性要求的问题，藉加强监控解答过程，以提醒专家尽快解答，该问题追踪控制模组另与一答案输出模组相连接；一答案输出模组，对已经得到解答的问题信息，通知发问者收取答案，对于需由专家离线解答的问题信息，若能即时得到问题答案，可通过该答案输出模组在下次与客户机建立连线时，由客户机自行接收。
2.如权利要求1所述的专家辅助问题解决系统，其特征在于，客户机电脑包含数据输入模块、数据输出模块、数据管理模块、数据储存模块及网络协议层，当发问者通过输入设备输入问题信息后，客户机电脑系统由数据输入模块接收该信息，并同时将其交由数据输出模块，通过输出装置予以输出，且传送至数据管理模块，以将该信息储存至数据储存模块，并在接收到所发送的控制命令后，将该信息交由网络协议层进行数据发送，当服务器电脑接收到该输入数据，即可进行相关的处理。
3.如权利要求2所述的专家辅助问题解决系统，其特征在于，当客户机电脑系统接收到服务器电脑发送出的数据时，以通过协议层传送至数据管理模块，该数据管理模块对数据加以分析后，将相关数据交由数据存储模块进行储存，若数据需予以输出，则将有关数据交由数据输出模块，通过输出装置予以输出，使发问者能藉输出装置获得由服务器电脑传来的问题答案。
4.如权利要求1、2或3所述的专家辅助问题解决系统，其特征在于，该输入装置为语言输入装置、手写真迹输入装置、影像撷取装置、图像扫描装置及键盘。
5.如权利要求1、2或3所述的专家辅助问题解决系统，其特征在于，该输出装置为图像/影像显示器、声音播放器、打印机及绘图仪。
6.如权利要求1、2或3所述的专家辅助问题解决系统，其特征在于，该通讯网络包含数据机、网络适配器、网络卡及传输线路。
7.如权利要求1、2或3所述的专家辅助问题解决系统，其特征在于，该客户机电脑及服务器电脑为个人电脑、网络终端机及便携式电脑等。
全文摘要
本发明为一种专家辅助问题解决系统,该系统充分利用手写真迹与语音输入技术,令发问者能将问题予以清楚表达,并通过通讯网络和跨地域性及信息高速传输的特性,自该系统中快速寻找出问题的最佳解答,倘该系统无法针对所接收的问题信息进行解答时,该系统将自其中的一专家信息资料库,取得有关专家的个人资料与专业领域信息,并与该专家连线,以将问题交由适当的专家进行解答处理。
文档编号G06F17/20GK1197242SQ98106119
公开日1998年10月28日 申请日期1998年3月31日 优先权日1998年3月31日
发明者张景嵩, 何代水, 蔡世光, 黄亮 申请人:英业达股份有限公司