CN111159544A - 基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统、方法及介质 - Google Patents
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Abstract
基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统、方法及介质,属于天基信息服务技术领域。本发明提供的一种基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,利用数据挖掘方法深入分析深层次用户需求,需求分析时考虑用户历史偏好,有效辨识用户真实意图,丰富完善用户对服务的需求程度,从而提高后期天基信息服务匹配度和用户满意度。本发明解决了现有的需求分析处理方法未很好的深入分析用户深层次的服务需求,解决现有天基信息服务以自然语言形式表述过程中申请标准不统一、不规范的问题,从而保障后续卫星任务规划合理性,提升信息服务产品匹配率。
Description
技术领域
本发明涉及基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统、方法及介质,属于天基信息服务技术领域。
背景技术
天基信息服务是根据用户的需求将天基信息提供给用户的过程,用户的需求是提供天基信息服务的主要依据,有效地分析处理用户需求信息成为为用户提供高满意度的天基信息服务的重要基础。
目前的天基信息服务需求处理通常关注需求内容本身的复杂性处理,或基于用户习惯提取服务需求兴趣点后进行服务推送:马万全等人在“多用户对地观测需求统筹处理模型研究”中提出了一种基于层级任务网络技术的对地观测需求预处理模型对复杂任务需求描述分解处理,最终给出的观测预案是基于用户原始需求描述进行分析处理的结果。管清波等人在“天基信息服务模式研究”中以基于面向服务的体系结构,提出推送服务、在线共享服务和协同服务3种模式,系统主动获取、处理天基信息,并把形成的天基信息产品传递给合适的用户。
用户提交的需求描述多受到用户认知水平、处理能力等客观因素制约,用户未必能够使用自然语言精确描述自身所需的服务要求,仅仅关注用户需求本身的天基信息服务,大大降低了服务的准确性和用户的满意度。并且,未来的天基信息服务不再局限于满足专业用户的需求,用户需求多以自然语言形式提交,用户需求描述的多样化增加了需求的复杂性,导致后期提供的天基信息服务准确性降低,无法更好地满足用户的需求。因此,需要将以自然语言描述的卫星用户需求进行语义解析,并对用户需求申请数据进行深入分析和挖掘,明确用户潜在的真实需求,从而能够为用户提供更加高效、精准的天基信息服务。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统、方法及介质,解决了现有的需求分析处理方法未很好的深入分析用户深层次的服务需求,解决现有天基信息服务以自然语言形式表述过程中申请标准不统一、不规范的问题,从而保障后续卫星任务规划合理性,提升信息服务产品匹配率。
本发明的技术解决方案是:基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,包括用户需求获取模块、用户需求关键特征抽取模块、关键特征抽取规则库、卫星运行能力参数库、用户服务历史信息库、用户需求偏好挖掘模块、用户需求关键特征分析模块和天基信息按需服务预案生成模块;
所述用户需求获取模块,以统一入口和标准接收用户提交的基于自然语言形式描述的卫星应用需求申请单,并进行合法性检查,丢弃非法用户需求申请单,并反馈至对应用户,将合法的卫星应用需求申请单发送至用户需求关键特征抽取模块;
所述用户需求关键特征抽取模块,根据用户提交的卫星应用需求申请单从关键特征抽取规则库中提取关键特征抽取规则,根据提取的关键特征抽取规则从用户提交的卫星应用需求申请单中抽取关键特征信息,并发送至用户需求偏好挖掘模块和用户需求关键特征分析模块;
所述用户需求偏好挖掘模块,用于对同一用户一定时间内的需求申请进行综合分析,通过设定的用户偏好挖掘分析规则,结合用户服务历史信息库中的数据,分析预测出本次用户申请的潜在需求特征,并发送至用户需求关键特征分析模块;
所述用户需求关键特征分析模块,用于构建关键特征信息和潜在需求特征与卫星指标参数间的映射关系,基于相对应的卫星指标参数,从卫星运行能力参数库中筛选出可选可用的卫星资源,并将可选可用的卫星资源发送至天基信息按需服务预案生成模块;
所述天基信息按需服务预案生成模块,用于将可选可用的卫星资源处理形成天基信息按需服务预案,并提交给任务规划系统开展具体的任务规划方案。
进一步地,所述用户需求获取模块为B/S结构或C/S结构。
进一步地,所述分析预测出本次用户申请的潜在需求特征的方法包括:计算用户的关键特征信息的偏好程度;若偏好程度大于设定阈值,则生成潜在需求特征;反之,则不生成潜在需求特征。
进一步地,所述用户的关键特征信息的偏好程度为式中,p(fi/u)表示用户u对某一需求特征fi的偏好程度,ni表示参与统计的用户申请活动中明确提出需求特征fi的数量,N表示参与统计的用户申请活动总次数,ki表示参与统计的活动中符合需求特征fi的服务数量,K表示参与统计的活动中用户所获取的服务总数量,α和β表示系数,且α+β=1。
进一步地,所述关键特征信息包括应用主题、时间信息、区域信息和质量要求。
进一步地,根据所述的基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统实现的基于用户偏好的天基信息服务需求处理方法,包括如下步骤:
以统一入口和标准接收用户提交的卫星应用需求申请单,并进行合法性检查,丢弃非法用户需求申请单,并反馈至对应用户;
根据用户提交的卫星应用需求申请单从关键特征抽取规则库中提取关键特征抽取规则,根据提取的关键特征抽取规则从用户提交的卫星应用需求申请单中抽取关键特征信息;
对同一用户一定时间内的需求申请进行综合分析,通过设定的用户偏好挖掘分析规则,结合用户服务历史信息库中的数据,分析预测出本次用户申请的潜在需求特征;
构建关键特征信息和潜在需求特征与卫星指标参数间的映射关系,从卫星运行能力参数库中筛选出可选可用的卫星资源;
将可选可用的卫星资源处理形成天基信息按需服务预案,并提交给任务规划系统开展具体的任务规划方案。
所述用户需求获取模块为B/S结构或C/S结构。
所述分析预测出本次用户申请的潜在需求特征的方法包括:计算用户的关键特征信息的偏好程度;若偏好程度大于设定阈值,则生成潜在需求特征;反之,则不生成潜在需求特征;所述用户的关键特征信息的偏好程度为式中,p(fi/u)表示用户u对某一需求特征fi的偏好程度,ni表示参与统计的用户申请活动中明确提出需求特征fi的数量,N表示参与统计的用户申请活动总次数,ki表示参与统计的活动中符合需求特征fi的服务数量,K表示参与统计的活动中用户所获取的服务总数量,α和β表示系数,且α+β=1。
所述关键特征信息包括应用主题、时间信息、区域信息和质量要求等。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:该计算机程序被处理器执行时,实现所述基于用户偏好的天基信息服务需求处理方法的步骤。
本发明与现有技术相比的优点在于:
1、本发明提供的一种基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,利用数据挖掘方法深入分析深层次用户需求,需求分析处理时考虑用户历史偏好,有效辨识用户真实意图,丰富完善用户对服务的需求程度,从而提高后期天基信息服务匹配度和用户满意度。
2、本发明提供的一种基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,提供统一的需求接收标准和渠道,对来自不同用户的、以自然语言形式表达的天基信息的需求申请进行需求要素规范抽取和分解,确保天基信息资源为用户提供综合性应用服务。
3、本发明提供的一种基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,预先筛选出可选可用的天基资源,能够有效降低后期任务规划的工作量,提高为用户提供服务的效率。
附图说明
图1为根据本发明实施例的基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统的架构图;
图2为根据本发明实施例的基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统具体流程图;
图3为根据本发明实施例的基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统的用户偏好挖掘模块示意图;
图4为根据本发明实施例的基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统的需求关键特征分析步骤流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进行进一步解释和说明。
如图1,一种基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,包括:用户需求申请模块、用户需求关键特征抽取模块、关键特征抽取规则库、卫星运行能力参数库、用户服务历史信息库、用户需求偏好挖掘模块、用户需求关键特征分析模块、天基信息按需服务预案生成模块。
所述用户需求申请模块,用于统一入口和标准获取军民商各类用户提交的卫星应用需求申请,并对接收的所有用户提交的基于自然语言表达的需求申请单进行合法性检查,丢弃非法用户需求申请单并反馈至相应用户。
所述用户需求关键特征抽取模块,用于利用自然语言处理技术基于关键特征抽取规则,从用户提交的天基信息服务需求文本中抽取应用主题、时间信息、区域信息、质量要求等关键特征信息;
所述关键特征抽取规则库,用于形成并存储各种类型的用户需求关键信息的抽取规则;
所述卫星运行能力参数库,用于动态采集、更新并存储现有在轨运行的卫星资源相对应的性能指标参数;
所述用户服务历史信息库,用于动态采集、更新并存储用户提交的所有卫星应用需求申请以及相对应的天基信息按需服务方案;
所述用户需求偏好挖掘模块,用于对用户一定时间内的服务需求申请进行综合分析,设定用户偏好挖掘分析规则,从用户历史记录中分析预测出本次用户申请的潜在需求特征;
所述用户需求关键特征分析模块,用于构建用户需求特征与卫星指标参数间的映射关系,完成用户服务需求与卫星能力之间的关联与转化,基于卫星运行能力,预先筛选出可选可用的卫星资源;
所述天基信息按需服务预案生成模块,用于将用户提出的需求申请特征、需求预测特征与筛选出的卫星资源汇集形成天基信息按需服务预案,最终提交给任务规划系统开展具体的任务规划方案。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,包含用户需求申请模块、用户需求关键特征抽取模块、关键特征抽取规则库、卫星运行能力参数库、用户服务历史信息库、用户需求偏好挖掘模块、用户需求关键特征分析模块、天基信息按需服务预案生成模块。
用户需求申请模块,用于统一接收、处理来自用户提交的基于自然语言形式表达的需求申请。该模块可设计为BS结构或CS结构,包括用户ID、需求主题选择、需求内容描述、提交申请等元素,见表1,用户可通过人机交互界面选择或输入相应的内容。
表1用户需求申请模块人机界面元素说明
用户需求关键特征抽取模块,用于结合用户需求应用主题对应的抽取模式,基于关键特征抽取规则结构,确定分别包含时间、地域、任务和传感器参数的文本子串,以及各个文本子串中包含的具体时间信息、地域信息、任务信息、参数信息。例如,用户需求“2019年6月四川宜宾地区山体崩塌公路受损灾情信息,分辨率优于2米”,通过用户需求特征抽取模块处理,采用“‘在’【需求应用主题】+【时间】+‘对’【区域】+‘进行’+【任务】+‘采用’【要求】”的关键特征抽取规则结构,解析出用户需求的时间、地域、任务、要求参数等信息,如下表所示。
表2用户需求特征抽取说明
关键特征抽取规则库,用于对用户需求历史数据中关键信息出现的上下文特征、位置特征、内容特征进行分析,形成并存储对各种类型的用户需求关键信息的抽取规则,形成关键特征抽取规则专题数据库。
卫星运行能力参数库,用于动态收集、更新并存储现有在轨运行的卫星资源相对应的指标参数,形成卫星运行能力参数专题数据库。
用户服务历史信息库,用于动态收集并存储用户每一次提交的需求申请,以及相对应的天基信息按需服务方案,形成用户服务历史信息专题数据库。用户需求偏好挖掘模块,用于从用户历史记录中分析预测出本次用户申请的潜在需求特征,生成需求预测特征。通过按照一定的用户需求偏好挖掘规则,计算用户对不同需求偏好程度,可以得到用户的需求偏好内容排序,将偏好程度较高的特征作为需求预测特征进行后续的特征分析。
用户需求关键特征分析模块,用于基于任务与关键参数之间的映射转化关系,对需求关键特征文本中的具体任务进行定量化的描述,转化为具体的关键参数指标要求,达到可与卫星资源、计算资源、存储资源等性能指标相匹配的目的。
天基信息按需服务预案生成模块,用于将用户提出的需求申请特征、需求预测特征与筛选出的卫星资源汇集形成天基信息按需服务预案,最终提交给任务规划系统开展具体的任务规划方案。
在本实施例中,所述的一种基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统的具体实施原理如下:
通过用户需求申请模块获取用户的个性化天基信息服务请求,结合关键特征抽取规则,对用户请求内容进行关键特征抽取,输入到用户需求关键特征分析模块。同时,将用户关键特征输入至用户需求偏好挖掘模块,基于用户基本信息、用户申请历史信息和需求申请信息,生成用户需求预测特征。然后将用户需求预测特征与用户需求关键特征一同输入至用户需求关键特征分析模块,对关键特征信息与卫星指标参数进行映射转化,形成格式化用户需求。最终,将用户提出的需求申请特征、需求预测特征与筛选出的卫星资源汇集生成天基信息按需服务预案,输出至任务规划系统。
图2是本发明一种基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统的具体流程图。如图2所示,首先,对用户提交的需求申请内容进行合法性检查,规范需求内容描述;然后结合预先建立的抽取规则,对用户需求内容中的时间、地点、任务、精度等关键词汇进行识别和抽取,形成用户需求关键特征;接着通过对用户的历史申请记录、内容要求、使用习惯和其他特征进行数据挖掘,总结预测用户偏好的服务属性,形成用户需求预测特征;然后基于任务与关键参数之间的映射转化关系,将用户需求关键特征和用户需求预测特征描述转变为具体的参数指标要求;最后根据可用的天基信息资源状况和用户需求申请中的指标要求,筛选匹配出合适的天基信息资源,生成可行的天基信息按需服务预案,并将该预案提交至相关任务规划系统。
图3是图1中的用户偏好挖掘模块的示意图。
在本实施例中,用户需求相关信息的获取步骤如下:
在本实施例中,利用人机交互、移动设备等手段对用户需求信息进行动态地采集,用户需求相关信息包括用户历史申请记录以及关于所获取的历史服务关键信息。其中用户历史申请记录是指用户在过去申请过的有关服务需求信息和服务目标信息记录,包括申请时间、申请次数、申请类型、服务目标标签属性等;关于所获取的历史服务关键信息是指从用户完成申请后得到的天基信息服务特征,包括服务时间、范围、精度、内容描述等。
在本实施例中,用户需求偏好挖掘模型如下:
用户u的每次需求申请历史能够较好地反映用户需求偏好的各项特征,将用户的每一次需求申请过程作为一个活动,在一系列活动中出现的不同需求特征fi所占的比率则统计地反映了用户对不同服务要求的偏好程度p(fi/u)。通过计算用户需求特征的偏好程度,可以得到用户潜在需求偏好的排序,设定一定阈值,得到用户潜在的需求特征。并且用户u对某一需求特征fi的偏好程度p(fi/u)的计算公式为:
式中的p(fi/u)表示用户u对某一需求特征fi的偏好程度,ni表示参与统计的用户申请活动中明确提出需求特征fi的数量,N表示参与统计的用户申请活动总次数,ki表示参与统计的活动中符合需求特征fi的服务数量,K表示参与统计的活动中用户所获取的服务总数量,α和β表示系数,且α+β=1。
该模型主要基于以下两条规则建立:
1)用户完成多次需求申请活动后,如果某一需求特征在用户的多个需求申请活动中出现,则说明用户对该需求特征有较大的偏好;
2)用户在获取的天基信息服务中,如果符合某一需求特征的服务量所占比率较大,则说明用户对该需求特征有较大的偏好。
图4是本发明中需求关键特征分析的具体步骤如下:
首先汇集用户的关键需求特征值和需求预测特征值,形成用户需求特征参数集X;然后获取在轨服务的卫星相关指标,形成在轨卫星运行能力参数集C;接着构建用户需求特征参数集X与在轨卫星运行能力参数集C两者之间的相关类型参数间的映射关系,例如用户提出的某项需求特征为空间分辨率参数为Xi,某卫星资源空间分辨率指标参数为Ci,则建立Xi到Ci的映射;根据需求特征与卫星指标参数的关联关系,进行对比分析,判断卫星运行能力是否满足需求要求,筛选出满足要求的卫星资源。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、同等替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,其特征在于:包括用户需求获取模块、用户需求关键特征抽取模块、关键特征抽取规则库、卫星运行能力参数库、用户服务历史信息库、用户需求偏好挖掘模块、用户需求关键特征分析模块和天基信息按需服务预案生成模块;
所述用户需求获取模块,以统一入口和标准接收用户提交的基于自然语言形式描述的卫星应用需求申请单,并进行合法性检查,丢弃非法用户需求申请单,并反馈至对应用户,将合法的卫星应用需求申请单发送至用户需求关键特征抽取模块;
所述用户需求关键特征抽取模块,根据用户提交的卫星应用需求申请单从关键特征抽取规则库中提取关键特征抽取规则,根据提取的关键特征抽取规则从用户提交的卫星应用需求申请单中抽取关键特征信息,并发送至用户需求偏好挖掘模块和用户需求关键特征分析模块;
所述用户需求偏好挖掘模块,用于对同一用户一定时间内的需求申请进行综合分析,通过设定的用户偏好挖掘分析规则,结合用户服务历史信息库中的数据,分析预测出本次用户申请的潜在需求特征,并发送至用户需求关键特征分析模块;
所述用户需求关键特征分析模块,用于构建关键特征信息和潜在需求特征与卫星指标参数间的映射关系,基于相对应的卫星指标参数,从卫星运行能力参数库中筛选出可选可用的卫星资源,并将可选可用的卫星资源发送至天基信息按需服务预案生成模块;
所述天基信息按需服务预案生成模块,用于将可选可用的卫星资源处理形成天基信息按需服务预案,并提交给任务规划系统开展具体的任务规划方案。
2.根据权利要求1所述的基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,其特征在于:所述用户需求获取模块为B/S结构或C/S结构。
3.根据权利要求1所述的基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,其特征在于,所述分析预测出本次用户申请的潜在需求特征的方法包括:计算用户的关键特征信息的偏好程度;若偏好程度大于设定阈值,则生成潜在需求特征;反之,则不生成潜在需求特征。
5.根据权利要求1所述的基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统,其特征在于:所述关键特征信息包括应用主题、时间信息、区域信息和质量要求。
6.根据权利要求1所述的基于用户偏好的天基信息服务需求处理系统实现的基于用户偏好的天基信息服务需求处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
以统一入口和标准接收用户提交的卫星应用需求申请单,并进行合法性检查,丢弃非法用户需求申请单,并反馈至对应用户;
根据用户提交的卫星应用需求申请单从关键特征抽取规则库中提取关键特征抽取规则,根据提取的关键特征抽取规则从用户提交的卫星应用需求申请单中抽取关键特征信息;
对同一用户一定时间内的需求申请进行综合分析,通过设定的用户偏好挖掘分析规则,结合用户服务历史信息库中的数据,分析预测出本次用户申请的潜在需求特征;
构建关键特征信息和潜在需求特征与卫星指标参数间的映射关系,从卫星运行能力参数库中筛选出可选可用的卫星资源;
将可选可用的卫星资源处理形成天基信息按需服务预案,并提交给任务规划系统开展具体的任务规划方案。
7.根据权利要求6所述的基于用户偏好的天基信息服务需求处理方法,其特征在于:所述用户需求获取模块为B/S结构或C/S结构。
9.根据权利要求6所述的基于用户偏好的天基信息服务需求处理方法,其特征在于:所述关键特征信息包括应用主题、时间信息、区域信息和质量要求等。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:该计算机程序被处理器执行时,实现权利要求6~9之一所述方法的步骤。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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