CN108647192B - 一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法 - Google Patents

一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，具体工作步骤包括：1)对技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行编码处理，统一为标准字符；2)采用标点符号拆分方法对技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行分句；3)采用分词与词性标注工具对步骤2)分句后的技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行分词与词性标注；4)基于步骤3)分词与词性标注构建语义神经网络各概念元素之间的关系，并建立知识图谱；5)将步骤4)整理好概念关系的自然语言翻译成特定虚拟现实仿真程序的特定工作编程脚本语言。通过上述方式，该方法可以降低了脚本编写的难度，提高了脚本编写效率。

Description

一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法
技术领域
本发明涉及一种生成工作脚本的方法，尤其是涉及一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法。
背景技术
虚拟装配生产线是虚拟制造技术的基础和核心，通过虚拟仿真建模机制，实现从结构、外观、布局、功能和控制等方面对生产线的正确反应，通过进行相关人机交互和排队理论和调度规划实践，解决生产线的策略仿真和功能行为表达，虚拟生产线如何运作，能否严格按照工艺标准、生产手册、工卡要求运转，需要编辑建立工作脚本。
现如今，行业通用的虚拟装配生产线建立工作脚本的方法是手工写脚本，把模型运动轨迹和工作内容，通过脚本编辑器转换为虚拟引擎识别的脚本。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，能够对生产制造施工过程进行准确仿真。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，具体工作步骤包括：
1)对技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行编码处理，统一为标准字符；
2)采用标点符号拆分方法对技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行分句；
3)采用分词与词性标注工具对步骤2)分句后的技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行分词与词性标注；
4)基于步骤3)分词与词性标注构建语义神经网络各概念元素之间的关系，并通过机器深度学习后建立知识图谱；
5)将步骤4)整理好概念关系的自然语言翻译成特定虚拟现实仿真程序的特定工作编程脚本语言。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤1)中统一标准字符的标准号为GB2312—1980以及Unicode UTF8，UTF16字符编码标准。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤2)中标点符号拆分方法遵循国家标准(GB/T 15834-2011)《标点符号用法》。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤3)中分词与词性标注工具为中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室的Urheen中文分词与词性标注系统。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤3)中分词标注标准采用美国宾州中文树库标记集合及解释。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤4)中语义神经网络通过由概念和语义关系组成的有向图来表达知识、描述语义。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤4)中语义神经网络各概念元素之间的关系主要包括属性关系、动作单元与脚本关系、计划与次序和位置与程度。
本发明的有益效果是：本发明一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，该方法可以降低了脚本编写的难度，提高了脚本编写效率，使得虚拟现实运作可以符合现实技术文档的要求。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，具体工作步骤包括：
1)对技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行编码处理，统一为标准字符，统一标准字符的标准号为GB 2312—1980以及Unicode UTF8，UTF16字符编码标准。
2)采用标点符号拆分方法对技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行分句，标点符号拆分方法遵循国家标准(GB/T 15834-2011)《标点符号用法》。
3)采用分词与词性标注工具对步骤2)分句后的技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行分词与词性标注，分词与词性标注工具为中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室的Urheen中文分词与词性标注系统，分词标注标准采用美国宾州中文树库标记集合及解释，如表1所示。
Figure BDA0001610049510000031
Figure BDA0001610049510000041
Figure BDA0001610049510000051
表1美国宾州中文树库标记集合及解释
4)基于步骤3)分词与词性标注构建语义神经网络各概念元素之间的关系，并通过机器深度学习后建立知识图谱，语义神经网络通过由概念和语义关系组成的有向图来表达知识、描述语义。
语义神经网络各概念元素之间的关系主要包括：
1.属性关系
●IS：一个结点是另一个结点的属性
●IS-A：表示“具体－抽象”关系
●HAVE：表示“占有、具有”关系
●PART-OF：表示“整体－构件”关系
2.动作单元与脚本关系
动作单元：规定了一组动作基元，其他动作是由这些动作基元组合而成的。
动作+对象，动词+名词/代词
脚本关系：用来描写遇到一些常见场景或场合时所采取的一些固定的成套的动作。
●施动者+动作+对象
●施动者+动作+内容
●动作+受动者+内容
●动作+受动者+对象
3.计划与次序
计划：计划中的每一步都是一个脚本。
BEFORE/AFTER/AT：表示事物间的次序关系。
4.位置与程度。
LOCATED-ON/UNDER/AT：表示事物之间的位置关系，坐标，路线、相对位置，方向，表面或内部关系。
程度：包括温度、速度、高度、亮度、频率、体积、重量、质量、时间等等定量的概念内容。
5)将步骤4)整理好概念关系的自然语言翻译成特定虚拟现实仿真程序的特定工作编程脚本语言。
具体步骤包括：
1、选择特定虚拟现实仿真程序；
2、选择上一步仿真程序所支持的特定工作编程脚本语言；
3、将整理好概念关系的自然语言按照特定工作编程脚本语言的语法翻译；
4、执行虚拟现实仿真程序的工作编程脚本。
实施例1
技术操作手册：
第一步，将方块沿自身坐标系Y方向旋转1度。
第二步，将方块沿自身坐标系Y方向移动0.1m。
通过自然语言处理技术解释成为可执行脚本文件
1)对技术操作手册进行编码处理，统一为标准字符。
2)采用标点符号拆分方法对技术操作手册进行分句。
第一步，将方块沿自身坐标系Y方向旋转1度。
第二步，将方块沿自身坐标系Y方向移动0.1m。
3)采用分词与词性标注工具对步骤2)分句后的技术操作手册进行分词与词性标注。
第一/OD步/NN，/PU将/BA方块/NN沿/P自身/PN坐标系/NN Y/NN方向/NN旋转/JJ1/CD度/M。/PU
第二/OD步/NN，/PU将/BA方块/NN沿/P自身/PN坐标系/NN Y/NN方向/NN移动/VV0.1m/CD。/PU
4)基于步骤3)分词与词性标注构建语义神经网络各概念元素之间的关系，并通过机器深度学习后建立知识图谱。
动作单元：
沿(动作)——自身坐标系(位置)—Y方向(位置)
旋转(动作)——1度(程度)
沿(动作)——自身坐标系(位置)—Y方向(位置)
移动(动作)——0.1m(程度)
脚本：
方块(对象)
沿(动作)——自身坐标系(位置)—Y方向(位置)
旋转(动作)——1度(程度)
方块(对象)
沿(动作)——自身坐标系(位置)—Y方向(位置)
移动(动作)——0.1m(程度)
计划：
第一步(计划与次序)
方块(对象)
沿(动作)——自身坐标系(位置)—Y方向(位置)
旋转(动作)——1度(程度)
第二步(计划与次序)
方块(对象)
沿(动作)——自身坐标系(位置)—Y方向(位置)
移动(动作)——0.1m(程度)
5)将步骤4)整理好概念关系的自然语言翻译成特定虚拟现实仿真程序的特定工作编程脚本语言。
本实施例采用的虚拟现实仿真程序以业界流行的Unity3d为软件环境，用C#语言为工作编程脚本语言。
具体步骤包括：
1、选择特定虚拟现实仿真程序Unity3d。
2、选择工作编程脚本语言为C#语言。
3、将整理好概念关系的自然语言按照特定工作编程脚本语言的语法翻译。
第一步
将方块沿自身坐标系Y方向1度。
Figure BDA0001610049510000091
第二步
将方块沿自身坐标系Y方向移动0.1m。
Figure BDA0001610049510000092
与现有技术相比，本发明一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，该方法通过自然语言处理技术NLP把技术出版物、说明书、工艺手册、工卡的操作语言描述转换为语义神经网络节点，再转化为虚拟引擎可识别的工作脚本语言，来指导组织虚拟装配生产线的运转，降低了脚本编写的难度，提高了脚本编写效率，使得虚拟现实运作可以符合现实技术文档的要求，可以完整准确的反映系统和过程的本质规律，对生产制造施工过程进行准确仿真，仿真结果以直观贴近真实世界的方式展现，使用户产生真实沉浸感，能够解决实际工作中实际问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，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。

Claims (5)

1.一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，其特征在于：具体工作步骤包括：
1)对技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行编码处理，统一为标准字符；
2)采用标点符号拆分方法对技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行分句；
3)采用分词与词性标注工具对步骤2)分句后的技术出版物、说明书、工艺手册和工卡文本进行分词与词性标注；
4)基于步骤3)分词与词性标注构建语义神经网络各概念元素之间的关系，并通过机器深度学习后建立知识图谱，语义神经网络通过由概念和语义关系组成的有向图来表达知识、描述语义；
语义神经网络各概念元素之间的关系包括：
属性关系，包括：
IS：一个结点是另一个结点的属性；
IS-A：表示“具体－抽象”关系；
HAVE：表示“占有、具有”关系；
PART-OF：表示“整体－构件”关系；
动作单元与脚本关系，包括：
动作单元：规定了一组动作基元，其他动作是由这些动作基元组合而成的，包括：
动作+对象，动词+名词/代词；
脚本关系：用来描写遇到一些常见场景或场合时所采取的一些固定的成套的动作，包括：
施动者+动作+对象；
施动者+动作+内容；
动作+受动者+内容；
动作+受动者+对象；
计划与次序，包括：
计划：计划中的每一步都是一个脚本；
BEFORE/AFTER/AT：表示事物间的次序关系；
位置与程度，包括：
LOCATED-ON/UNDER/AT：表示事物之间的位置关系，包括坐标、路线、相对位置、方向、表面或内部关系；
程度：包括温度、速度、高度、亮度、频率、体积、质量和时间的定量概念内容；
5)将步骤4)整理好概念关系的自然语言翻译成特定虚拟现实仿真程序的特定工作编程脚本语言。
2.根据权利要求1所述的一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，其特征在于，所述步骤1)中标准字符的标准号为GB 2312—1980以及Unicode UTF8，UTF16字符编码标准。
3.根据权利要求1所述的一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，其特征在于，所述步骤2)中标点符号拆分方法遵循国家标准GB/T 15834-2011《标点符号用法》。
4.根据权利要求1所述的一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，其特征在于，所述步骤3)中分词与词性标注工具为中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室的Urheen中文分词与词性标注系统。
5.根据权利要求1所述的一种用自然语言处理技术生成虚拟现实工作脚本的方法，其特征在于，所述步骤3)中分词与词性标注标准采用美国宾州中文树库标记集合及解释。
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