CN104919522A - 分布式nlu/nlp - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于分布式自然语言处理的系统和对应方法。一组本地数据源存储在移动设备上。移动设备上的本地自然语言理解(NLU)匹配模块执行结合本地数据源的自然语言输入的自然语言处理，以确定一个或多个本地解释候选。移动设备上的本地NLU排名模块处理本地解释候选和来自远程NLU服务器的一个或多个远程解释候选，以确定对应于自然语言输入的最终输出解释。

Description

分布式NLU/NLP
本申请要求2012年11月12日提交的美国专利申请13/674,191的优先权，该美国专利申请通过引用全部并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于自然语言处理的分布式客户端-服务器系统。
背景技术
自然语言处理(NLP)和自然语言理解(NLU)涉及使用计算机处理，以从诸如人类产生的语音和文本等自然语言输入提取有意义的信息。此类技术的一个最新应用是在诸如智能手机等移动设备中处理语音和/或文本查询。
图1示出处理语音查询输入并从各种顶级网站和内容源获得同步搜索结果的一个此类移动设备应用龙搜索！(Dragon Go！)的一些示例屏幕截图。此类应用要求将自然语言理解组件添加到现有网站搜索算法，以便从输入查询提取语义含义。这可能涉及使用近似串匹配，以发现语义模板结构。一个或多个语义含义可以被分配给每个语义模板。解析规则和分类器训练实例可以被生成并用来训练确定查询解释(有时称为查询意图)的NLU模型。
诸如龙搜索！等用于移动设备的复杂NLU应用使用客户端-服务器架构实施，其中NLU处理仅在远程服务器进行。但是，大量的相关数据可能被存储在本地移动设备上，所述大量的相关数据需要上载到远程NLU处理器，以优化NLU结果；例如，会议(标题、内容、参加者)列表、联系人列表、歌曲列表等相关数据。由于包括保密考虑和纯粹的需要上载并保持同步的数据量的各种原因，可以由服务器侧NLU加以利用的数据的数据传送会遇到问题。
发明内容
本发明的实施例涉及用于分布式自然语言处理的系统和对应的方法。一组本地数据源存储在移动设备上。移动设备上的本地自然语言理解(NLU)匹配模块执行结合所述本地数据源的自然语言输入的自然语言处理，以确定一个或多个本地解释候选。移动设备上的本地NLU排名模块处理本地解释候选和来自远程NLU服务器的一个或多个远程解释候选，以确定对应于自然语言输入的最终输出解释。
NLU排名模块可以使用模糊匹配算法，以确定最终输出解释且/或在N最佳列表中对解释候选进行排名。NLU排名模块还可以在确定最终输出解释之前处理被识别为与本地数据源中表示的信息相关的远程解释候选。例如，NLU排名模块还可以使用来自远程NLU服务器的附加补充远程解释数据和来自本地数据源的数据，以确定最终输出解释。
移动设备可以向远程NLU服务器转发NLU匹配模块的自然语言处理结果用于扩展远程解释候选。并且本地NLU排名模块还可以考虑来自远程NLU服务器的排名数据，以确定最终输出解释。
附图说明
图1示出用于移动设备的自然语言查询应用的一些示例屏幕截图。
图2示出根据本发明的实施例所述的分布式自然语言处理系统的示例。
图3是示出根据本发明的实施例所述的分布式自然语言处理中的各个功能步骤的流程图。
具体实施方式
本发明实施例涉及NLU处理的分布式客户端-服务器系统，所述NLU处理利用设备上的数据，在移动设备上进行一些本地处理，且使用服务器可用的数据和资源在服务器上进行一些远程处理。
图2示出分布式自然语言处理系统的示例，而且图3是示出根据本发明的实施例所述的分布式自然语言处理中的各个功能步骤的流程图。并且“呼叫鲍勃(call bob)”的示例查询可以用于进一步地解释，并且为了进行所述讨论，假设现在电影院上映的最新的电影的名称为“呼叫鲍勃”。
移动设备200从用户接收自然语言输入201(步骤301)。移动设备200向远程NLU服务器204转发自然语言输入201(步骤302)，所述远程NLU服务器204使用可用的远程数据资源205执行输入的NLU处理，以确定一个或多个远程解释候选。例如，移动设备200上的相对精简的自然语言理解(NLU)匹配模块202还使用模糊匹配算法执行结合本地数据源203的所述输入的本地NLU处理，以确定一个或多个本地解释候选(步骤303)。本地数据源203通常可包括但不限于设备的所有本地音乐列表、邮件内容、会议内容、联系人列表等。在一些实施例中，由NLU匹配模块202进行的本地NLU处理的部分或全部结果(例如，提及检测结果、语义附接提取、查询意图和/或语义分类结果)也可以向远程NLU服务器204转发，所述远程NLU服务器204可以使用该信息增加其自己的解释。
移动设备200上的本地NLU排名模块206从远程NLU服务器204接收远程解释候选(步骤304)，并且处理远程解释候选和来自NLU匹配模块202的本地解释候选，以将所组合的解释候选重新排名到所组合的N最佳列表(步骤305)，并且确定对应于自然语言输入201的最终输出解释207(步骤306)。在一些实施例中，远程NLU服务器204可以自己进行部分或全部候选排名，并且向移动设备200提供带有远程解释候选的排名结果的反馈。
在此类系统中，可能有用的是，约束NLU服务器204不删除如果其访问了移动设备200上的部分本地数据203，可能会幸存下来的解释候选。也就是，远程解释候选的N最佳列表在此类情况下不需要删除。NLU服务器204可以基于已与示例查询相关联的用于音乐、会议、联系人信息等的NLU训练数据进行训练，从而通过NLU服务器204运行每个此类实例查询，以取得顶级结果。然后，NLU服务器204的训练可以在去除了可能位于本地移动设备200上的音乐、会议、联系人信息等数据的相同训练数据上反复进行，并且每个查询通过NLU服务器204重新运行并取得顶级结果。这样就产生了训练数据和NLU输出，即抽象特征可以从NLU输出构造。并且，如果NLU服务器204的顶级NLU结果对于每个训练查询实例都随伪本地数据的存在而变化，则经过训练的NLU服务器204现在可以在服务器侧识别，如果本地移动设备200上的本地数据203可用，针对每个查询的所述查询是否将易受改变。在实际运行操作期间，如果NLU服务器204识别到给定的解释候选易受到本地数据203影响，则当该解释候选被发送到NLU排名器206用于在移动设备200上的进一步本地处理时，该解释候选被标记(且包含或许有用的其他有用的本地处理信息)。此类系统的一个效果是从NLU服务器204向本地NLU排名器206发送较长的远程解释候选的N最佳列表，并且无敏感信息或带宽消耗信息从移动设备200发送到NLU服务器204。
为了返回到“呼叫鲍勃”的示例查询，移动设备200将自然语言输入201发送到对其进行处理以产生一个或多个远程解释候选的NLU服务器204，并且也识别到此查询应该在移动设备200上进一步处理并重新排名。来自NLU服务器204的远程解释候选将是：
1.“[电影]呼叫鲍勃[/电影]”：电影
2.“呼叫[人]鲍勃[/人]”：呼叫联系人
这些被发送到移动设备200(可能还有其他有用信息被发送到该移动设备)。NLU模块202在本地数据203中存在的电影和联系人数据库上做模糊匹配。如果电影“呼叫鲍勃”存在于本地数据203中，则解释候选不重新排序。这在我们假设该电影最近刚上映的这种假设情况中是不可能的。如果有叫“鲍勃·史密斯”的联系人，则NLU排名器206对解释候选重新排序，且现在将呼叫联系人置于顶部作为输出解释207。
本发明的实施例可以全部或部分地以诸如VHDL、SystemC、Verilog、ASM等常规计算机编程语言实现。本发明的替代实施例可以作为预编程硬件元件、其他相关的组件或者作为硬件和软件组件的组合实现。
实施例可以全部或部分地作为用于与计算机系统一起使用的计算机程序产品实现。此类实现方式可以包括一系列的计算机指令，所述一系列的计算机指令固定在诸如计算机可读介质(例如，磁盘、CD-ROM、ROM或固定盘)等有形介质上或经由诸如经介质连接到网络的通信适配器等的调制解调器或其他接口设备可传输到计算机系统。所述介质可以是有形介质(例如，光通信线路或模拟通信线路)或用无线技术(例如，微波、红外线或其他传输技术)实现的介质。所述一系列的计算机指令体现为本文之前结合所述系统所描述的全部或部分功能。本领域的技术人员应该理解，此类计算机指令可以采用与许多计算机架构或操作系统一起使用的编程语言编写。此外，此类指令可以存储在诸如半导体存储器设备、磁存储器设备、光学存储器设备或其他存储器设备的任何存储器设备中，并且可以使用诸如光传输技术、红外线传输技术、微波传输技术或其他传输技术的任何通信技术传输。期望此类计算机程序产品可以被分布为预载有计算机系统(例如，在系统ROM或固定盘上)的或经网络(例如，互联网或万维网)从服务器或电子公告板发布的具有随附打印或电子文档(例如，收缩包装软件)的可移动介质。当然，本发明的一些实施例可以作为软件(例如，计算机程序产品)和硬件的组合实现。本发明的另一些实施例完全作为硬件或完全作为软件(例如，计算机程序产品)实现。
虽然本发明的各种示例性实施例已公开，但是对本领域的技术人员应该显而易见的是，可以做出将实现本发明的一些优点而不脱离本发明的真实范围的各种变化和修改。

Claims (14)

1.一种用于分布式自然语言处理的系统，所述系统包括：
存储在移动设备上的本地数据源的集合；
所述移动设备上的本地自然语言理解NLU匹配模块，所述NLU匹配模块用于结合所述本地数据源对自然语言输入进行自然语言处理，以确定一个或多个本地解释候选；以及
所述移动设备上的本地NLU排名模块，所述本地NLU排名模块用于处理所述本地解释候选和来自远程NLU服务器的一个或多个远程解释候选，以确定对应于所述自然语言输入的最终输出解释。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，NLU排名模块使用模糊匹配算法，以确定所述最终输出解释。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，NLU排名模块以N最佳列表方式对解释候选进行排名。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，NLU排名模块在确定所述最终输出解释之前还处理被识别为与所述本地数据源中表示的信息相关的远程解释候选。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述本地NLU排名模块还使用来自所述远程NLU服务器的附加补充远程解释数据和来自所述本地数据源的数据，以确定所述最终输出解释。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述移动设备向所述远程NLU服务器转发所述NLU匹配模块的自然语言处理结果用于扩展远程解释候选。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述本地NLU排名模块还考虑来自所述远程NLU服务器的排名数据，以确定所述最终输出解释。
8.一种用于分布式自然语言处理的方法，所述方法包括：
结合存储在移动设备上的本地数据源处理所述移动设备上的自然语言输入，以确定一个或多个本地解释候选；以及
通过在所述移动设备处处理所述本地解释候选和来自远程NLU服务器的一个或多个远程解释候选，确定对应于所述自然语言输入的最终输出解释。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述最终输出解释基于模糊匹配算法确定。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，处理解释候选包括以N最佳列表的方式对解释候选进行排名。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，在确定所述最终输出解释之前，所述移动设备还处理被识别为与所述本地数据源中表示的信息相关的远程解释候选。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述移动设备还使用来自所述远程NLU服务器的附加补充远程解释数据和来自所述本地数据源的数据，以确定所述最终输出解释。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述移动设备上处理所述自然语言输入还包括向所述远程NLU服务器转发自然语言处理结果用于扩展所述远程解释候选。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，确定所述最终输出解释还包括处理来自所述远程NLU服务器的排名数据，以确定所述最终输出解释。
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