CN111881280A - 一种用于电力行业的智能人机交互系统及方法 - Google Patents

一种用于电力行业的智能人机交互系统及方法 Download PDF

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CN111881280A CN202010741265.2A CN202010741265A CN111881280A CN 111881280 A CN111881280 A CN 111881280A CN 202010741265 A CN202010741265 A CN 202010741265A CN 111881280 A CN111881280 A CN 111881280A
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刘绍光
李寿荣
赵敏全
胡定波
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Abstract

一种用于电力行业的智能人机交互系统及方法。该系统包括会话管理模块和电力行业知识数据库；该会话管理模块包括对话模块和语义理解模块；该对话模块用于接收用户输入的语义表示；该语义理解模块用于对该语义表示进行技能型意图识别和实体识别；该对话模块用于在该语义理解模块识别出于该语义表示对应的意图为闲聊时将该语义表示转发至闲聊模块，在该语义理解模块识别出于该语义表示对应的意图为其他技能时在本地调用相应的技能并实现；该闲聊模块用于对该语义表示进行任务型意图识别和实体识别，并根据识别结果调用该电力行业知识数据库中相应的信息以执行相应的任务。该智能人机交互系统可以应用于电力行业，提高电力行业业务智能化体验。

Description

一种用于电力行业的智能人机交互系统及方法
技术领域
本发明涉及社交领域，具体涉及人机交互技术领域，更具体而言，涉及一种用于电力行业的智能人机交互系统及方法。
背景技术
人机对话，是人工智能领域的一个子方向，通俗的讲就是让人可以通过人类的语言即自然语言与计算机进行交互。人机对话系统可以分为四个子问题：闲聊、任务驱动的多轮对话、问答和推荐。闲聊分别与问答和任务导向型对话都有交叉，所以实际应用基本上都包含多个子任务。其中，闲聊、问答和任务驱动的多轮对话都是用户先挑起话题，对话系统被动的进行响应。而推荐是对话系统主动向用户推送一些用户感兴趣的信息或服务。目前市面上常见的对话系统均提供的是通用化的场景应用，如猜歌曲、天气导航、闲聊等等；而在电力行业的业务下潜不足，无法满足电力行业业务系统智能化的诉求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于电力行业的智能人机交互系统，通过所述智能人机交互系统可以确保用户的日常需求，例如，业务导航、功能查询、多轮对话，得到高效快速的反馈。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种用于电力行业的智能人机交互方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种用于电力行业的智能人机交互系统，所述智能人机交互系统包括会话管理模块和与所述会话管理模块连接的电力行业知识数据库；所述会话管理模块包括对话模块和语义理解模块；所述对话模块用于接收用户输入的语义表示，并在接收到所述语义表示后通过RPC调用所述语义理解模块；所述语义理解模块用于对所述语义表示进行技能型意图识别和实体识别；所述对话模块用于在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为闲聊时，将所述语义表示转发至闲聊模块；所述对话模块还用于在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为其他技能时，在本地调用相应的技能并实现；所述闲聊模块用于对所述语义表示进行任务型意图识别和实体识别，并根据识别结果调用所述电力行业知识数据库中相应的信息以执行相应的任务。
本发明提供的用于电力行业的智能人机交互系统中，所述智能人机交互系统还包括自然语言理解模块，所述自然语言理解模块用于接收并将用户通过输入设备输入的文本信息或屏幕控制信息转换成所述语义表示；
所述智能人机交互系统还包括语音识别模块，所述语音识别模块用于接收并将用户输入的语音信息转换成本文信息；所述自然语言理解模块还用于接收并将所述语音识别模块生成的文本信息转换成所述语义表示。
本发明提供的用于电力行业的智能人机交互系统中，所述智能人机交互系统还包括自然语言生成模块，所述自然语言生成模块用于接收并将所述对话会话管理模块输出的语义表示转换成对应的文本信息或卡片展示信息以供用户查看；
所述智能人机交互系统还包括语音合成模块，所述语音合成模块用于接收并将所述自然语言生成模块生成的文本信息转换成对应的语音信息以供用户收听。
本发明提供的用于电力行业的智能人机交互系统中，所述语义理解模块用于通过中文分词技术或词向量技术或LSTM-CRF模型技术实现技能型意图识别和实体识别；还用于利用bert技术对技能型意图识别过程得到的词槽进行优化以提高识别准确率。
本发明提供的用于电力行业的智能人机交互系统中，所述会话管理模块还包括用于对用户对话进行跟踪的对话状态跟踪模块。
本发明提供的用于电力行业的智能人机交互系统中，所述智能人机交互系统还包括训练平台，用于供用户为所述智能人机交互系统添加电力业务相关的基础词典、基础对话流或基础意图。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种用于电力行业的智能人机交互方法，所述智能人机交互方法通过如上所述的智能人机交互系统实现，所述智能人机交互系统包括会话管理模块和与所述会话管理模块连接的电力行业知识数据库；所述会话管理模块包括对话模块和语义理解模块；所述智能人机交互方法包括如下步骤：
所述对话模块接收用户输入的语义表示，并在接收到所述语义表示后通过RPC调用语义理解模块；
所述语义理解模块对所述语义表示进行技能型意图识别和实体识别；
所述对话模块在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为闲聊时，将所述语义表示转发至闲聊模块；
所述对话模块在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为其他技能时，在本地调用相应的技能并实现；
所述闲聊模块对所述语义表示进行任务型意图识别和实体识别，并根据识别结果调用所述电力行业知识数据库中相应的信息以执行相应的任务。
本发明提供的用于电力行业的智能人机交互方法中，所述智能人机交互系统还包括自然语言理解模块和音识别模块；所述智能人机交互方法包括如下步骤：
所述自然语言理解模块接收并将用户通过输入设备输入的文本信息或屏幕控制信息转换成所述语义表示；
所述语音识别模块接收并将用户输入的语音信息转换成本文信息，所述自然语言理解模块接收并将所述语音识别模块生成的文本信息转换成所述语义表示。
本发明提供的用于电力行业的智能人机交互方法中，所述智能人机交互系统还包括自然语言生成模块和语音合成模块；所述智能人机交互方法包括如下步骤：
所述自然语言生成模块接收并将所述对话会话管理模块输出的语义表示转换成对应的文本信息或卡片展示信息以供用户查看；
所述语音合成模块接收并将所述自然语言生成模块生成的文本信息转换成对应的语音信息以供用户收听。
本发明提供的用于电力行业的智能人机交互方法中，所述智能人机交互系统还包括训练平台；所述智能人机交互方法包括如下步骤：用户通过训练平台为所述智能人机交互系统添加电力业务相关的基础词典、基础对话流或基础意图。
实施本发明可以达到以下有益效果：所述智能人机交互系统包括会话管理模块和与所述会话管理模块连接的电力行业知识数据库；所述会话管理模块包括对话模块和语义理解模块；所述对话模块用于接收用户输入的语义表示，并在接收到所述语义表示后通过RPC调用所述语义理解模块；所述语义理解模块用于对所述语义表示进行技能型意图识别和实体识别；所述对话模块用于在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为闲聊时，将所述语义表示转发至闲聊模块；所述对话模块还用于在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为其他技能时，在本地调用相应的技能并实现；所述闲聊模块用于对所述语义表示进行任务型意图识别和实体识别，并根据识别结果调用所述电力行业知识数据库中相应的信息以执行相应的任务。如此，所述智能人机交互系统可以应用于电力行业，并对用户的技能型意图和任务型意图做出快速的识别和响应，从而提高电力行业业务智能化体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1为本发明提供的智能人机交互系统的结构图；
图2为本发明提供的智能人机交互系统的会话管理模块的结构图；
图3为本发明实施例一中的应用实例一界面示意图；
图4为本发明实施例一中的应用实例二界面示意图；
图5为本发明实施例一中的应用实例三界面示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
本实施例提供了一种用于电力行业的智能人机交互系统。如图1和图2所示，所述智能人机交互系统包括会话管理模块和与所述会话管理模块连接的电力行业知识数据库，所述会话管理模块包括对话模块和语义理解模块。
所述对话模块用于接收用户输入的语义表示，并在接收到所述语义表示后通过RPC调用所述语义理解模块。所述语义理解模块用于对所述语义表示进行技能型意图识别和实体识别。所述对话模块用于在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为闲聊时，将所述语义表示通过路由服务模块转发至闲聊模块。所述对话模块还用于在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为其他技能时，在本地调用相应的技能并实现。所述闲聊模块用于对所述语义表示进行任务型意图识别和实体识别，并根据识别结果调用所述电力行业知识数据库中相应的信息以执行相应的任务。在这里，所述其他技能可能是重复语句转移、转换话题、纠错或其他功能等。所述任务型意图可能是基于短期记忆的对话、情感判断、转换话题、领域知识确定、基于用户问题的反问、记忆功能、模糊识别、机器人人设、收集用户数据、补充数据库、识别否定意图等。所述电力行业知识数据库内预存有电力行业领域内的专业知识。
本实施例中，参见图1，所述智能人机交互系统还包括自然语言理解模块，所述自然语言理解模块用于接收并将用户通过输入设备输入的文本信息或屏幕控制信息转换成所述语义表示。进一步的，所述智能人机交互系统还包括语音识别模块，所述语音识别模块用于接收并将用户输入的语音信息转换成本文信息；所述自然语言理解模块还用于接收并将所述语音识别模块生成的文本信息转换成所述语义表示。如此一来，所述智能人机交互系统同时支持指令通过外接设备(鼠标或键盘灯)输入、语音输入等输入形式，有利于优化电力行业业务智能化体验。
本实施例中，参见图1，所述智能人机交互系统还包括自然语言生成模块，所述自然语言生成模块用于接收并将所述对话会话管理模块输出的语义表示转换成对应的文本信息或卡片展示信息以供用户查看。进一步的，所述智能人机交互系统还包括语音合成模块，所述语音合成模块用于接收并将所述自然语言生成模块生成的文本信息转换成对应的语音信息以供用户收听。
本实施例中，所述语义理解模块用于通过中文分词技术或词向量技术(Word2vec)或LSTM-CRF模型技术实现技能型意图识别和实体识别；还用于利用bert技术对技能型意图识别过程得到的词槽进行优化以提高识别准确率。
本实施例中，所述会话管理模块还包括用于对用户对话进行跟踪的对话状态跟踪模块。所述会话管理模块基于rasa会话管理工程，利用senderId对用户对话进行跟踪，从而保障用户对话的统一性、一致性。
本实施例中，所述智能人机交互系统还包括训练平台，用于供用户为所述智能人机交互系统添加电力业务相关的基础词典、基础对话流或基础意图。可使得电力行业业务智能化定制更加方便，业务开发人员无需关心技术底层实现，通过所述训练平台添加语料、定制对话流即可实现智能机器人的技能开发，有利于提高电力行业业务智能人机对话应用开发效率。
本实施例中，在响应用户的意图时，所述系统可利用自定义的在线代码编辑工具，可协助用户根据自身需求进行基础服务调用代码的编辑，从而实现业务服务。
下面介绍所述智能人机交互系统的应用实例。
应用实例一
参见图3，所述智能人机交互系统首先发出问题模板：“Hi，我能帮你忙吗？”。当用户通过键盘输入：“跳转到台风页面”时。所述自然语言理解模块接收并将用户通过输入设备输入的“跳转到台风页面”这一文本信息转换成相应的语义表示。所述对话模块接收到相应的语义表示，并通过RPC调用所述语义理解模块，所述语义理解模块对相应的语义表示进行技能型意图识别和实体识别。在这里，所述语义理解模块的技能型意图识别结果为其他技能，所述对话模块则在本地调用相应的技能并实现，即打开台风页面。同时，所述智能人机交互系统通过所述自然语言生成模块生成相应的文本信息，即“找到应用，为您打开台风”。
应用实例二
参见图4，所述智能人机交互系统首先发出问题模板：“Hi，我能帮你忙吗？”。当用户通过键盘输入：“查询消缺率”时。所述自然语言理解模块接收并将用户通过输入设备输入的“查询消缺率”这一文本信息转换成相应的语义表示。所述对话模块接收到相应的语义表示，并通过RPC调用所述语义理解模块，所述语义理解模块对相应的语义表示进行技能型意图识别和实体识别。在这里，所述语义理解模块的技能型意图识别结果为其他技能，所述对话模块则在本地调用相应的技能并实现，即通过所述自然语言生成模块生成相应的文本信息，即“线路部紧急缺陷13个，重大缺陷2个，一般缺陷5个，已超期有1个，电缆部经济缺陷0个，重大缺陷1个，一般缺陷2个，已超期有1个，带电部紧急缺陷0个，重大缺陷0个，一般缺陷1个，已超期有1个{“显示详情”：“台风”}”。
应用实例三
参见图5，所述智能人机交互系统首先发出问题模板：“Hi，我能帮你忙吗？”。当用户通过键盘输入：“查询东鹏线”时。所述自然语言理解模块接收并将用户通过输入设备输入的“查询东鹏线”这一文本信息转换成相应的语义表示。所述对话模块接收到相应的语义表示，并通过RPC调用所述语义理解模块，所述语义理解模块对相应的语义表示进行技能型意图识别和实体识别。在这里，所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为闲聊，此时所述对话模块将相应的语义表示转发至闲聊模块。所述闲聊模块对所述语义表示进行任务型意图识别和实体识别。此时，所述闲聊模块的任务型意图识别结果为基于用户问题的反问，同时，所述闲聊模块通过所述自然语言生成模块生成相应的文本信息，即“为你查询到1、500kV东鹏甲线2、500kV东鹏乙线；请问你选择哪个？”。当用户通过键盘输入的文本信息为“第一个”时，所述自然语言理解模块接收并将用户通过输入设备输入的“第一个”这一文本信息转换成相应的语义表示，所述对话模块接收到相应的语义表示，并通过RPC调用所述语义理解模块，所述语义理解模块对相应的语义表示进行技能型意图识别和实体识别，在这里，所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为闲聊，此时所述对话模块将相应的语义表示转发至闲聊模块。所述闲聊模块对所述语义表示进行任务型意图识别和实体识别。此时，所述闲聊模块的任务型意图识别结果为基于用户问题的反问，同时，所述闲聊模块通过所述自然语言生成模块生成相应的文本信息，即“已为你定位到500kV东鹏甲线”“正在为你获取该线路下的全部杆塔”“500kV东鹏线有52根杆塔，请说第几号杆塔？”。当用户通过键盘输入的文本信息为“8号杆塔”时，所述自然语言理解模块接收并将用户通过输入设备输入的“8号杆塔”这一文本信息转换成相应的语义表示，所述对话模块接收到相应的语义表示，并通过RPC调用所述语义理解模块，所述语义理解模块对相应的语义表示进行技能型意图识别和实体识别，在这里，所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为闲聊，此时所述对话模块将相应的语义表示转发至闲聊模块。所述闲聊模块对所述语义表示进行任务型意图识别和实体识别。此时，所述闲聊模块的任务型意图识别结果为定位功能，同时，所述闲聊模块通过所述自然语言生成模块生成相应的文本信息，即“已为你定位到500kV东鹏甲线N8杆塔单元N8杆塔单元：{“id：“7b602f7151034899a13387bd8697e973”，“name”：“500kV东鹏甲线”}”。
实施例二
本实施例提供了一种用于电力行业的智能人机交互方法。所述智能人机交互方法通过实施例一所述的智能人机交互系统实现。所述智能人机交互系统包括会话管理模块和与所述会话管理模块连接的电力行业知识数据库；所述会话管理模块包括对话模块和语义理解模块；所述智能人机交互方法包括如下步骤：
所述对话模块接收用户输入的语义表示，并在接收到所述语义表示后通过RPC调用语义理解模块；
所述语义理解模块对所述语义表示进行技能型意图识别和实体识别；
所述对话模块在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为闲聊时，将所述语义表示转发至闲聊模块；
所述对话模块在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为其他技能时，在本地调用相应的技能并实现；
所述闲聊模块对所述语义表示进行任务型意图识别和实体识别，并根据识别结果调用所述电力行业知识数据库中相应的信息以执行相应的任务。
所述智能人机交互系统还包括自然语言理解模块和音识别模块；所述智能人机交互方法包括如下步骤：
所述自然语言理解模块接收并将用户通过输入设备输入的文本信息或屏幕控制信息转换成所述语义表示；
所述语音识别模块接收并将用户输入的语音信息转换成本文信息，所述自然语言理解模块接收并将所述语音识别模块生成的文本信息转换成所述语义表示。
所述智能人机交互系统还包括自然语言生成模块和语音合成模块；所述智能人机交互方法包括如下步骤：
所述自然语言生成模块接收并将所述对话会话管理模块输出的语义表示转换成对应的文本信息或卡片展示信息以供用户查看；
所述语音合成模块接收并将所述自然语言生成模块生成的文本信息转换成对应的语音信息以供用户收听。
所述智能人机交互系统还包括训练平台；所述智能人机交互方法包括如下步骤：用户通过训练平台为所述智能人机交互系统添加电力业务相关的基础词典、基础对话流或基础意图。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种用于电力行业的智能人机交互系统，其特征在于，包括会话管理模块和与所述会话管理模块连接的电力行业知识数据库；所述会话管理模块包括对话模块和语义理解模块；所述对话模块用于接收用户输入的语义表示，并在接收到所述语义表示后通过RPC调用所述语义理解模块；所述语义理解模块用于对所述语义表示进行技能型意图识别和实体识别；所述对话模块用于在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为闲聊时，将所述语义表示转发至闲聊模块；所述对话模块还用于在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为其他技能时，在本地调用相应的技能并实现；所述闲聊模块用于对所述语义表示进行任务型意图识别和实体识别，并根据识别结果调用所述电力行业知识数据库中相应的信息以执行相应的任务。
2.根据权利要求1所述的用于电力行业的智能人机交互系统，其特征在于，所述智能人机交互系统还包括自然语言理解模块，所述自然语言理解模块用于接收并将用户通过输入设备输入的文本信息或屏幕控制信息转换成所述语义表示；
所述智能人机交互系统还包括语音识别模块，所述语音识别模块用于接收并将用户输入的语音信息转换成本文信息；所述自然语言理解模块还用于接收并将所述语音识别模块生成的文本信息转换成所述语义表示。
3.根据权利要求1所述的用于电力行业的智能人机交互系统，其特征在于，所述智能人机交互系统还包括自然语言生成模块，所述自然语言生成模块用于接收并将所述对话会话管理模块输出的语义表示转换成对应的文本信息或卡片展示信息以供用户查看；
所述智能人机交互系统还包括语音合成模块，所述语音合成模块用于接收并将所述自然语言生成模块生成的文本信息转换成对应的语音信息以供用户收听。
4.根据权利要求1所述的用于电力行业的智能人机交互系统，其特征在于，所述语义理解模块用于通过中文分词技术或词向量技术或LSTM-CRF模型技术实现技能型意图识别和实体识别；还用于利用bert技术对技能型意图识别过程得到的词槽进行优化以提高识别准确率。
5.根据权利要求1所述的用于电力行业的智能人机交互系统，其特征在于，所述会话管理模块还包括用于对用户对话进行跟踪的对话状态跟踪模块。
6.根据权利要求1所述的用于电力行业的智能人机交互系统，其特征在于，所述智能人机交互系统还包括训练平台，用于供用户为所述智能人机交互系统添加电力业务相关的基础词典、基础对话流或基础意图。
7.一种用于电力行业的智能人机交互方法，其特征在于，所述智能人机交互方法通过如权利要求1所述的智能人机交互系统实现，所述智能人机交互系统包括会话管理模块和与所述会话管理模块连接的电力行业知识数据库；所述会话管理模块包括对话模块和语义理解模块；所述智能人机交互方法包括如下步骤：
所述对话模块接收用户输入的语义表示，并在接收到所述语义表示后通过RPC调用语义理解模块；
所述语义理解模块对所述语义表示进行技能型意图识别和实体识别；
所述对话模块在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为闲聊时，将所述语义表示转发至闲聊模块；
所述对话模块在所述语义理解模块识别出于所述语义表示对应的意图为其他技能时，在本地调用相应的技能并实现；
所述闲聊模块对所述语义表示进行任务型意图识别和实体识别，并根据识别结果调用所述电力行业知识数据库中相应的信息以执行相应的任务。
8.根据权利要求7所述的用于电力行业的智能人机交互方法，其特征在于，所述智能人机交互系统还包括自然语言理解模块和音识别模块；所述智能人机交互方法包括如下步骤：
所述自然语言理解模块接收并将用户通过输入设备输入的文本信息或屏幕控制信息转换成所述语义表示；
所述语音识别模块接收并将用户输入的语音信息转换成本文信息，所述自然语言理解模块接收并将所述语音识别模块生成的文本信息转换成所述语义表示。
9.根据权利要求7所述的用于电力行业的智能人机交互方法，其特征在于，所述智能人机交互系统还包括自然语言生成模块和语音合成模块；所述智能人机交互方法包括如下步骤：
所述自然语言生成模块接收并将所述对话会话管理模块输出的语义表示转换成对应的文本信息或卡片展示信息以供用户查看；
所述语音合成模块接收并将所述自然语言生成模块生成的文本信息转换成对应的语音信息以供用户收听。
10.根据权利要求7所述的用于电力行业的智能人机交互方法，其特征在于，所述智能人机交互系统还包括训练平台；所述智能人机交互方法包括如下步骤：用户通过训练平台为所述智能人机交互系统添加电力业务相关的基础词典、基础对话流或基础意图。
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