CN112740323A - 一种语音理解方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自然语言理解领域，实施例中提供一种语音理解方法，可用于设置在云侧或端侧的语音理解设备中，理解用户的语音信息，识别语音信息中的用户的意图对应的目标应用。语音理解方法包括：获取用户的语音信息，分别根据综合语音库中存储的来源于多个注册应用的意图信息和槽位信息，识别语音信息的意图和语音信息中的槽位值，根据语音信息的意图，匹配语音信息对应的应用，并将语音信息的意图和语音信息中的槽位值传送给对应应用。所述语音理解方法能够支持用户的灵活表达，能够适配于所有的注册应用，且在适配新的应用时无需重新采集数据、标注数据和训练模型，具有适配周期短，成本低的优点。

Description

一种语音理解方法及装置

技术领域

本发明涉及自然语言理解技术领域，特别涉及一种语音理解方法。

背景技术

语音理解系统已经广泛应用在各种场景中，例如：智能手机、智能家居、智能座舱等，语音理解系统可以通过理解用户的语音输入，识别用户意图，使用户可以通过语音指令控制相关功能。一个语音理解系统通常会接入多个应用，以使用户可以通过一个语音理解系统实现对多个应用的多种功能的控制。

现有技术的一种方法中，由新接入的应用自定义语义表达模板，语音理解系统构建专用于该语义表达模板的语义理解模型，实现语音理解系统与该应用的适配。这种方案下的语义表达模板泛化能力很弱，难以支持用户的灵活表达。另一种方法中，需要预先收集新接入的应用对应的用户指令数据，利用标注后的数据对语义理解模型进行重新训练，实现语音理解系统与该应用的适配。这种方案下，每次适配新接入的应用时，均需要重新收集数据、标注数据、训练模型，适配周期长，人力、物力成本高。

发明内容

针对于现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种语音理解方法、设备、装置、计算机存储介质及计算机程序产品，该语音理解方法能够支持用户的各种灵活表达，具有更强的语音理解能力，能够适配所有注册应用，且在适配新的应用时无需重新采集数据、标注数据和训练模型，具有适配周期短，成本低的优点。

本发明实施例中的“意图”是指针对数据或资源执行的操作，可采用动宾短语来命名，例如，“预定机票”“查询天气”“播放音乐”等均是意图的表达。一个“意图”可能对应于一个或多个“槽位”例如，“预定机票”的意图对应于“出发时间”、“出发地”、“目的地”“机舱种类”等槽位。“槽位”用于存放数据或资源的属性，例如，机票的“出发时间”、“出发地”、“目的地”“机舱种类”等。“槽位值”是指“槽位”中存放的数据或资源的具体属性，例如，机票的“目的地”为“北京”，机票的“出发时间”为“明天”等。

本发明实施例第一方面提供一种语音理解方法，包括：

获取第一语音信息；

根据综合语义库中的意图信息，匹配第一语音信息的意图；

根据第一语音信息的意图，确定目标应用；

根据综合语义库中的槽位信息，识别第一语音信息中的槽位值；

综合语义库中的意图信息和槽位信息来源于多个注册应用；

将第一语音信息的意图和第一语音信息中的槽位值传送给目标应用。

其中，注册应用为与语音理解系统进行适配的应用，例如，注册应用可以为安装在终端设备中，与语音理解系统进行适配的应用，注册应用在语音理解系统中进行注册时，将本应用执行业务对应的意图信息和需要的槽位信息发送给语音理解系统，语音理解系统将接收到的意图信息和槽位信息储存在综合语义库中。语义理解系统可以直接将接收到的信息逐个保存综合语义库中，即，综合语义库中可以包含对应于每一个注册应用的数据包，每个数据包中包括该应用执行对应的意图信息和需要的槽位信息。除此之外，语义理解系统也可以在接收到应用发送的信息后对信息进行一个整合，合并相同的意图信息和槽位信息，此时，综合语义库中的意图信息和槽位信息不是按照各个应用来存储的，但存在一个查询表，表明应用和其意图信息、槽位信息的对应关系。

在本发明实施例中，用户通常通过语音输入表达一个或多个意图，该意图为指示目标应用执行与该意图对应的业务。本发明实施例支持符合用户习惯的任何自然语言表达，例如，当用户想要表达“预定机票”的意图时，支持用户采用诸如“帮我预定一张去北京的机票”等较为规范、格式化的表达方式，也支持用户采用诸如“我要去北京”等较为简易、信息量较少的表达方式，还支持用户采用诸如“预定机票”“订票”等关键词式的表达方式。当然，本发明实施例还包括其他方式的表达。

应用在接入语音理解系统时，可以向语音理解系统发送注册请求，该注册请求中包含该应用的标识以及数据包，该数据包中包含该应用执行业务所需的意图信息和槽位信息。数据包中的意图信息和槽位信息，具体指意图的描述信息和槽位的描述信息。其中，意图的描述信息支持应用灵活的描述方式，例如，对于“预定机票”的意图，意图的描述信息可以是诸如“预定XX日期去往XX城市的机票”等较为格式化的描述方式，也可以是诸如“预定机票”等关键词式的描述方式。槽位的描述信息也支持应用灵活的描述方式，例如，对于“目的地”的槽位，槽位的描述信息可以是诸如“一个城市的名称”等描述方式，也可以是诸如“到达地”“目的地”等关键词式的描述方式。

应用执行特定业务所需的槽位信息，包括选择型槽位和填写型槽位，其中，选择型槽位是指槽位的取值是预先定义好的有限集合的槽位，填写型槽位是指槽位的取值不是预先定义好的槽位，其槽位值可能直接来自用户指令中的片段(抽取式)，也可能由语音理解系统根据用户指令生成(生成式)。例如：选择型槽位可以为“判断机票是否为直达机票”，该选择型槽位对应的槽位值可以包括“是”和“否”两个可能的槽位值。填写型槽位可以为“机票的目的地”，该填写型槽位为抽取式的填写型槽位，槽位值可以为用户的语音输入中包含的“北京”、“上海”等地点名称。

注册请求中的数据包中的意图信息和槽位信息可储存在综合语义库中，具体的，综合语义库中包含一个或多个应用的数据包，其中应用与数据包可以为一一对应的关系，即一个应用对应的数据包中包含该应用执行业务所需的意图信息和槽位信息。综合语义库处于一个不断更新的状态，每接入一个新的应用，都会将该新接入的应用对应的数据包保存在综合语义库中，即对综合语义库进行一次更新，使得综合语义库始终包含所有注册应用的数据包。

在获取到第一语音输入后，可通过语音识别将语音输入转化为文字内容，方便后续处理。在对用户的语音输入进行理解时，将用户语音输入对应的文字内容与综合语义库中的意图信息和槽位信息共同输入语义理解模型中，由语义理解模型实现根据综合语义库中的意图信息，识别所述第一语音输入的意图，根据综合语义库中的槽位信息，识别所述第一语音输入中的槽位值。

在识别出用户的语音指令中的意图和槽位值后，将用户的语音指令中的意图和槽位值传送给对应的目标应用。这里，根据语音理解系统与注册应用不同的布置方式，“传送”可以通过多种方式实现。当语音理解系统与业务应用共用一个中央处理器(CPU,CentralProcessing Unit)时，可通过程序调用实现意图和槽位值的传送。当语音理解系统与业务应用的功能分别由不同的处理器执行时，例如，当语音理解系统布置在云端，或语音理解系统布置在一个独立的装置上时，可通过网络通信实现意图和槽位值的传送。

本发明实施例中语义理解模型能够从各种方式表达的语音输入中识别出意图和槽位值，因此，本发明实施例提供的语音理解方法能够支持用户各种灵活的表达方式，具有泛化能力强的优点。另外，综合语义库中始终包含所有注册应用的意图信息和槽位信息，语义理解模型可以根据各个注册应用的意图信息和槽位信息判断用户的语音输入中是否包含对应的意图和槽位值，因此，本发明实施例提供的语音理解方法能够支持所有注册应用的语音控制功能，可以做到新应用的“即插即用”，缩短语音理解系统与新应用的适配周期，减小适配新应用的成本。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，该语音理解方法还包括：

根据第一语音信息的意图和第一语音信息中的槽位值，显示目标应用的第一界面。

其中第一界面可以是目标应用的主界面，即，在确定第一语音信息对应的目标应用后，显示目标应用的主界面，供用户进行后续操作。第一界面也可以展示对应于第一语音信息中的意图，满足第一语音信息的条件的所有可选项，供用户选择。例如，当第一语音信息表达“预定机票”的意图时，可以在第一界面中显示所有符合第一语音信息中的槽位值的机票，供用户进行进一步的选择。

根据第一语音信息的意图和第一语音信息中的槽位值，显示目标应用的第一界面，可以将语音理解的结果展示给用户，为用户提供进一步操作或确定的可能，用户也可以通过第一界面确认语音理解的正确性，提高了语音理解的可视化程度和准确度。

结合第一方面或第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，将第一语音信息的意图和第一语音信息中的槽位值传送给目标应用后，该语音理解方法还包括：

输出目标应用执行目标操作的结果，目标操作为由第一语音信息的意图和第一语音信息中的槽位值确定的操作。

其中，可以采取多种方式输出目标应用执行目标操作的结果，例如，可通过屏幕显示的方式，显示目标应用执行目标操作的结果；还可以通过声音提示的方式，规定一种声音反馈表示执行成功，而另一种声音反馈表示执行失败；还可以通过语音播报的方式进行反馈，直接通过语音播报执行结果。

语音理解系统通过获取目标应用执行对应业务的反馈，并向用户反馈对应业务的执行结果，能够让用户知道自己的语音指令是否被正确识别并执行，当执行失败时可以进行再次尝试或更换其他方式执行，避免由于用户误以为执行成功而实际并没有执行成功而因此不必要的麻烦。

结合第一方面或第一方面前两种任一种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中：

根据第一语音信息的意图，确定多个待选应用；

根据多个待选应用各自的用户使用频率或评分确定所述目标应用。

其中，可以通过多种方式来确定待选应用，例如，可以通过查表的方式，找到对应于第一语音信息的意图的应用，另外，还可以通过在各个应用的数据包中逐一进行查找的方式，找到对应于第一语音信息的意图的应用。评分可以是用户对于目标应用的评分，也可以是网络用户对于目标应用的评分。在根据用户的使用频率或评分确定目标应用时，可以仅考虑用户的使用频率，也可以只考虑用户的评分，也可以综合考虑使用频率和用户评分。

一个语音理解系统可能同时接入多个执行相同或相似业务功能的应用，此时，同一个意图可能对应于多个目标应用。例如：“预定机票”的意图可能同时对应于携程、飞猪、美团等多个目标应用。此时，可根据用户的使用频率或用户评分对多个目标应用进行排序，并且选定排序在第一位的目标应用作为用户的第一语音指令所对应的目标应用，将用户的语音输入中的意图和槽位值发送给该目标应用，由该目标应用执行相应业务。该方法根据用户的使用习惯或好评度选择目标应用，更加贴合用户的实际需求，能够极大的提升用户体验。

另外，也可根据用户的语音输入中的意图和槽位值共同确定目标应用，当然，也可以在用户的语音输入中的意图和槽位值的基础上，参考用户的使用频率和评分等信息共同确定目标应用。

结合第一方面或第一方面前三种任一种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，该语音理解方法还包括：

接收目标应用的反馈信息，所述反馈信息中包括第一语音信息中缺少的槽位信息；

请求用户输入第一语音信息中缺少的槽位信息。

应用执行某一特定业务时，通常有一个或多个必须的槽位值，如果缺少一个或多个必须的槽位值，会导致目标应用无法正常执行特定业务。因此，本方法实施例接收目标应用关于缺少的槽位信息的反馈，要求用户继续输入缺少的槽位值。通过对缺少的槽位值进行二次补充，能够提高目标应用执行特定业务的成功率，提高用户语音指令执行的成功率。

结合第一方面或第一方面前四种任一种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中：

综合语义库中的一个意图信息对应至少一个槽位包，一个槽位包中包括一个或多个槽位信息。

根据综合语义库中的槽位信息，识别第一语音信息中的槽位值，具体为：

根据第一语音信息的意图对应的槽位包中的槽位信息，识别第一语音输入中的槽位值。

当综合语义库中的意图信息和槽位信息存在对应关系时，即一个意图对应于一个或多个槽位包时，在确定了第一语音信息中的意图后，只需要根据第一语音信息中的意图对应的槽位包中的槽位信息，识别第一语音信息中的槽位值，减少系统的工作量，提高语音识别的效率。

结合第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中：

一个槽位包中包含一个或多个必选槽位信息，必选槽位信息为执行意图信息对应的意图所必须的槽位信息；

当从第一语音信息中识别到的槽位值的数量少于目标槽位包中的必选槽位信息的数量，请求用户输入第一语音信息中缺少的槽位信息，目标槽位包为第一语音信息的意图对应的槽位包。

其中，必选槽位信息是指，应用执行特定业务所必须的槽位信息，以“预定机票”的业务为例，执行该业务所必须的槽位可以包括“出发时间”“出发地”“目的地”等，在缺少必选槽位中的任何一个槽位值的情况下，目标应用均无法正常执行特定业务。可选槽位值是指应用执行特定业务时的附加槽位信息，以“预定机票”的业务为例，执行该业务的可选槽位可以为“机票的舱位”“座位喜好”等，在缺少可选槽位中的槽位值的情况下，目标应用仍可以正常执行特定业务。

在应用提供的数据包中一个意图对应一个槽位包，且该槽位包中包含一个或多个必选槽位和一个或多个可选槽位的情况下，可由语音理解系统根据识别到的用户的第一语音输入中的意图和槽位值，判断用户的第一语音输入中是否包含了其意图对应的所有必须的槽位值。当用户的第一语音输入中包含其意图对应的所有必须的槽位值时，直接将用户的第一语音输入中的意图和槽位值传送给对应的目标应用。当用户的第一语音输入中未包含其意图对应的所有必须的槽位值时，如本发明实施例第一方面第一种实现方式和第二种实现方式所述，进行要求用户输入缺少的槽位值，以及将重新获取到的用户的语音输入中的槽位值传送给目标应用等后续操作。通过语音理解系统直接识别缺少的槽位信息，并要求用户补充缺少的槽位信息，并将完整的意图和槽位值一次性全部发送给对应的目标应用，能够减少目标应用与语音理解系统之间交互的次数，缩短语音理解的时间，提高语音理解的效率，极大的提升用户体验。

结合第一方面第四种可能的实现方式或第一方面第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，该语音理解方法还包括：

响应于所述请求，获取第二语音信息；

根据所述缺少的槽位信息，识别所述第二语音信息中的槽位值；

将所述第二语音信息中的槽位值传送给所述目标应用。

应用执行某一特定业务时，通常有一个或多个必须的槽位值，如果缺少一个或多个必须的槽位值，会导致目标应用无法正常执行特定业务。因此，本方法实施例在用户的第一语音输入中缺少必须的槽位值时，要求用户继续输入缺少的槽位值，获取用户的第二语音输入，并将用户的第二语音输入中的槽位值传送给对应的目标应用，以满足目标应用执行特定业务所需的全部槽位值。通过对缺少的槽位值进行二次补充，能够提高目标应用执行特定业务的成功率，提高用户语音指令执行的成功率。另外，对于用户的第二语音输入，可仅表达缺少的必选槽位值，而不需要对用户的第一语音输入进行重复，避免了用户反复输入指令，能够很大程度上提升用户体验。

本发明实施例第二方面提供一种语音理解设备，包括：

通信模块，用于接收第一语音信息；

数据存储模块，用于储存意图信息和槽位信息，意图信息和槽位信息来源于多个注册应用；

处理模块，用于根据数据存储模块中的意图信息，匹配第一语音信息的意图，根据第一语音信息的意图，确定目标应用，根据数据存储模块中的槽位信息，识别第一语音输入中的槽位值；

通信模块，还用于发送第一语音信息的意图和第一语音信息中的槽位值。

本发明实施例第二方面提供的语音理解设备可以时虚拟设备，可以布置在云端，该语音理解设备可以与多个端侧的设备进行通信，辅助多个端侧设备完成语音理解的任务。端侧设备可以接收用户的语音信息，和端侧设备中安装的注册应用传送的意图信息和槽位信息。云侧语音理解设备从多个端侧设备中收集意图信息和槽位信息，并存储在数据存储模块中。当端侧设备需要进行语音理解时，将语音信息发送给云侧设备，由云侧语音理解设备的处理模块进行语音理解的操作，并将语音信息的意图和语音信息中的槽位只发送回端侧设备，由端侧设备和目标应用进行交互，完成后续操作。

根据第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，处理模块根据第一语音信息的意图，确定目标应用，具体为：

处理模块根据第一语音信息的意图，确定多个待选应用，并根据多个待选应用各自的用户使用频率或评分确定目标应用。

根据第二方面或第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现方式中：

一个意图信息对应至少一个槽位包，一个槽位包中包括至少一个或多个所述槽位信息。

根据槽位信息，识别第一语音输入中的槽位值，具体为：

根据第一语音信息的意图对应的槽位包中的槽位信息，识别第一语音输入中的槽位值。

根据第二方面第二种可能的实现方式，在第二方面第三种可能的实现方式中，一个意图信息对应至少一个槽位包，一个槽位包中包括至少一个或多个槽位信息，具体为：

一个槽位包中包含一个或多个必选槽位信息，必选槽位信息为执行意图信息对应的意图所必须的槽位信息；

当从第一语音信息中识别到的槽位值的数量少于目标槽位包中的必选槽位信息的数量，通信模块还用于发送第一语音信息中缺少的槽位信息，目标槽位包为第一语音信息的意图对应的槽位包。

当第一语音信息中缺少必选槽位信息对应的槽位值时，语音理解系统将缺少的槽位信息发送给端侧设备，由端侧设备与用户进行交互，请求用户补充缺少的槽位信息。

根据第二方面第三种可能的实现方式，在第二方面第四种可能的实现方式中，通信模块将第一语音信息中缺少的槽位信息发送给第二设备后，通信模块，还用于获取第二语音信息；

处理模块，还用于根据缺少的槽位信息，识别第二语音信息中的槽位值；

通信模块，还用于发送第二语音信息中的槽位值。

本发明实施例第二方面提供的语音理解系统的各种可能的实现方式与第一方面相同，且能够达到上述所有的有益效果，为避免重复，此处不再进行赘述。

本发明实施例第三方面提供一种语音理解装置，包括：

麦克风，用于采集第一语音信息；

存储器，用于储存意图信息和槽位信息，意图信息和槽位信息来源于多个注册应用；

处理器，用于根据意图信息，匹配第一语音信息的意图，根据第一语音信息的意图，确定目标应用，根据槽位信息，识别第一语音信息中的槽位值；

所述处理器，还用于将第一语音信息的意图和第一语音信息中的槽位值传送给目标应用。

结合第三方面，在第三方面第一种可能的实现方式中：

语音理解装置还包括显示屏；

处理器用于根据第一语音信息的意图和第一语音信息中的槽位值，指示显示屏显示目标应用的第一界面。

结合第三方面或第三方面第一种可能的实现方式，在第三方面第二种可能的实现方式中：

语音理解装置还包括输出装置，用于在处理器将第一语音信息的意图和第一语音信息中的槽位值给目标应用后，根据处理器的指示输出目标应用执行目标操作的结果，目标操作为由第一语音信息的意图和第一语音信息中的槽位值确定的操作。

其中，输出装置可以是喇叭，显示屏等任一可以对用户输出反馈的装置。

结合第三方面或第三方面前两种可能的实现方式，在第三方面第三种可能的实现方式中，处理器根据第一语音信息的意图，确定目标应用，具体为：

处理器根据第一语音信息的意图，确定多个待选应用；

处理器根据多个待选应用各自的用户使用频率或评分确定目标应用。

结合第三方面或第三方面第一种或第三方面第三种可能的实现方式，在第三方面第四种可能的实现方式中：

处理器，还用于接收目标应用的反馈信息，反馈信息中包括第一语音信息中缺少的槽位信息；

语音理解装置还包括输出装置，用于输出第一请求，第一请求用于请求用户输入第一语音信息中缺少的槽位信息。

结合第三方面或第三方面前四种可能的实现方式，在第三方面第五种可能的实现方式中：

一个意图信息对应至少一个槽位包，一个槽位包中包括一个或多个槽位信息。

根据槽位信息，识别第一语音信息中的槽位值，具体为：

根据第一语音信息的意图对应的槽位包中的槽位信息，识别第一语音输入中的槽位值。

结合第三方面第五种可能的实现方式，在第三方面第六种可能的实现方式中：

一个意图信息对应至少一个槽位包，一个槽位包中包括一个或多个槽位信息，具体为：

一个槽位包中包含一个或多个必选槽位信息，必选槽位信息为执行意图信息对应的意图所必须的槽位信息；

语音理解装置还包括输出装置，当从第一语音信息中识别到的槽位值的数量少于目标槽位包中的必选槽位信息的数量，输出装置用于请求用户输入第一语音信息中缺少的槽位信息，目标槽位包为第一语音信息的意图对应的槽位包。

结合第三方面第四种或第三方面第六种可能的实现方式，在第三方面第七种可能的实现方式中：

请求用户输入第一语音信息中缺少的槽位信息之后，麦克风还用于采集第二语音信息；

处理器还用于根据所述缺少的槽位信息，识别第二语音信息中的槽位值；

处理器还用于将第二语音信息中的槽位值传送给目标应用。

本发明实施例第三方面提供的语音理解装置的各种可能的实现方式与第一方面相同，且能够达到上述所有的有益效果，为避免重复，此处不再进行赘述。

本发明实施例的第四方面提供一种计算机存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面或第一方面前七种可能的实现方式，且能够达到上述所有的有益效果。

本发明实施例的第五方面提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面或第一方面前七种可能的实现方式，且能够达到上述所有的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术中以及本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明实施例提供的一种语音理解方法；

图2是本发明实施例提供的另一种语音理解方法；

图3是本发明实施例提供的一种数据包的形态；

图4是本发明实施例提供的另一种数据包的形态；

图5是本发明实施例提供的另一种数据包的形态；

图6是本发明实施例提供的一种语义理解模型进行语义理解的方式；

图7是本发明实施例提供的一种语义理解模型的训练方法；

图8是本根据本发明实施例的示例方法的一种示例实现方式；

图9是本根据本发明实施例的示例方法的另一种示例实现方式；

图10是本发明实施例提供的一种语音理解系统；

图11是本发明实施例提供的一种语音理解装置；

图12是本发明实施例提供的一种语音理解设备。

具体实施方式

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本发明实施例可应用于各种通过语音输入控制应用执行相关功能的场景中。作为示例，例如，用户通过语音输入控制智能终端设备上的应用软件执行相应功能，用户在室内通过语音输入控制家用电器执行相应功能，用户在车内通过语音输入控制座舱内的硬件装置的功能或多媒体系统的功能等。在前述种种场景中，一个语音理解系统通常会接入多种应用，以使用户可以通过一个语音理解系统实现对多种功能的控制。然而，不同垂域下的应用的接口具有很大的不同，即使是相同垂域下的应用，开发者设计的接口也会有差异，使得语音理解系统适配各种接入的应用，并实现语音理解成为一种较难的任务。另外，不同用户对于同一个指令可能有不同的表达方式，同一个用户在不同的应用场景下，对于同一个指令也可能有不同的表达方式，使得语音理解系统识别各种用户表达中对应的目标应用成为一种较难的任务。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种语音理解方法，该方法可应用于智能终端中，也可布置在云端处理器中，还可以应用于独立的语音理解设备中。该语音理解方法中，接入的应用首先向语音理解系统发送注册请求，注册请求中包含数据包，该数据包中包含该应用执行业务所需的意图信息和槽位信息。语音理解系统将应用的注册请求中的数据包储存在综合语义库中，并根据应用提供的数据包中的意图信息和槽位信息识别用户的语音输入中的意图和槽位值，使得语音理解系统能够灵活的适配各种接入的应用，具有适配周期短，成本低的优点。另外，语音理解模型支持用户的各种灵活表达方式，具有更强的语音理解能力。

请参阅图1，在本发明一个实施例中，提供一种语音理解方法100，该方法包含如下步骤。

步骤110：获取第一语音输入；

用户的语音输入通常表达一种意图，且该意图为指示目标应用执行与该意图对应的业务。本发明实施例支持符合用户习惯的任何自然语言表达，例如，当用户想要表达“预定机票”的意图时，支持用户采用诸如“帮我预定一张去北京的机票”等较为规范的表达方式，也支持用户采用诸如“我要去北京”等较为简易的表达方式，还支持用户采用诸如“预定机票”“订票”等关键词式的表达方式。当然，本发明实施例还包括其他方式的表达。

在一种实现方式中，步骤110还包括语音识别步骤，用于将用户的语音输入转化为文字，以便于后续处理。

步骤120：根据综合语义库中的意图信息，识别第一语音输入的意图，根据综合语义库中的槽位信息，识别第一语音输入中的槽位值。

综合语音库中的意图信息和槽位信息来源于应用的注册请求中的数据包，即，当应用与语音理解系统进行适配时，需要向语音理解系统发送注册请求，该注册请求中包括该应用的标识以及包含该应用执行业务所需的意图信息和槽位信息的数据包，数据包的具体形态将在下文进行详细介绍。

语音理解系统在接收到新接入的应用的注册请求后，将注册请求中的数据包保存在综合语义库中，供后续进行语义识别时调用。在一种实现方式中，综合语义库中可以包含一个或多个应用的数据包，其中应用与数据包可以为一一对应的关系，即一个应用对应与一个包含该应用执行业务所需得意图信息和槽位信息的数据包。在另一种实现方式中，综合语义库可以对接收到的应用的注册请求包中的意图和槽位信息进行一个整理和合并，例如，同一类型的应用程序可能具有相同的意图，在综合语义库中可以将相同的意图合并存储，此时，综合语音库中不存在数据包的概念。

综合语义库处于一个不断更新的状态，每接入一个新的应用，都会将该新接入的应用对应的数据包保存在综合语义库中，即对综合语义库进行一次更新，使得综合语义库始终包含所有接入应用的数据包。

在一种实现方式中，根据综合语音库中的意图信息识别用户的第一语音输入中的意图信息，和根据综合语音库中的槽位信息识别用户的第一语音输入中的槽位值得步骤可由语义理解模型执行，由语义理解模型执行语义理解的具体过程将在下文进行详细介绍。

步骤130：根据第一语音输入的意图，确定第一语音输入目标应用。

在一种实现方式中，仅有一个应用包含从用户的第一语音输入中识别到的意图时，此时，可直接确定该应用为用户的第一语音输入的目标应用。在另一种实现方式中，一个语音理解系统可能同时接入多个执行相同或相似业务功能的应用，此时，同一个意图可能对应于多个目标应用。例如：“预定机票”的意图可能同时对应于携程、飞猪、美团等多个目标应用。此时，在一种实现方式中，可根据用户的使用频率对多个目标应用进行排序，在另一种实现方式中，可根据用户评分对多个目标应用进行排序，在另一种实现方式中，还可以综合考虑用户的使用频率和用户评分对多个目标应用进行排序。应当理解，其他可能的对目标应用进行排序的方式也是可能的。在对多个目标应用进行排序后，可选定排序在第一位的目标应用作为用户的第一语音指令所对应的目标应用，将用户的语音输入中的意图和槽位值发送给该目标应用，由该目标应用执行相应业务。另外，在确定目标应用时，也可以将用户的语音输入中包含的槽位值纳入考虑，在综合考虑用户的语音输入中的意图和槽位值的基础上，确定目标应用。

在一种实现方式中，若未能正确识别用户的语音输入中的意图信息，则输出语音理解失败的反馈。该反馈可以采用任何可能的方式，例如：可通过屏幕显示或语音播报的方式发出语音理解失败的警告，也可通过屏幕显示或语音播报的方式要求用户重新进行语音输入。应当理解，其他能够使用户知晓语音识别失败的反馈方式也是可能的。

可选的，在确定目标应用后，可显示目标应用的界面，在一种实现方式中，可以显示目标应用的主界面，供用户操作，在另一种实现方式中，可以显示对应于第一语音信息的意图和槽位值的界面，例如，当用户的意图为“预定机票”时，可显示所有符合条件的机票显示出来，供用户选择。

步骤140：将第一语音输入中的意图和槽位值传送给目标应用。

在识别出用户的语音指令中的意图和槽位值后，将用户的语音指令中的意图和槽位值传送给对应的目标应用。根据语音理解系统与应用布置方式的不同，可以有不同的传送方式。在一种实现方式中，语音理解系统与业务应用可能共用一个中央处理器(CPU,Central Processing Unit)，例如，语音理解系统与所匹配的应用均在一个智能终端上(例如：Siri语音助手)，此时，可通过程序调用实现意图和槽位值的传送。在另一种实现方式中，语音理解系统可布置在云侧，应用可布置在端侧，此时，可通过网络通信实现意图和槽位值的传送。在另一种实现方式中，语音理解系统与业务应用的功能可以分别由不同的处理器执行，例如，语音理解系统可以为一个单独的装置控制，用于对其他外围装置进行控制(例如：小度人工智能助手等)，此时，可通过网络通信实现意图和槽位值的传送。应当理解，其他语音理解系统与应用的布置方式也是可能的，于此对应的，其他能够实现将用户的语音指令中的意图和槽位值传送给对应的目标应用的实现方式也是可能的。

请参阅图2，在本发明一个实施例中，语音理解方法100还包含如下步骤。

步骤150：要求用户输入缺少的槽位值。

应用执行特定业务时，通常有一个或多个必须的槽位值，缺少必选槽位值将导致应用无法执行该特定业务。因此，在一种实现方式中，当用户的第一语音输入中缺乏必选槽位值时，要求用户继续输入缺少的槽位值。语音理解系统可以以任何可能的方式要求用户继续输入缺少的槽位值。在一种实现方式中，可以通过屏幕显示要求用户输入缺少的槽位值，例如：可以在屏幕上显示：请输入XX槽位的槽位值。在另一种实现方式中，可以通过语音播报的方式要求用户输入缺少的槽位值，例如：利用语音合成(TTS，Text to Speech)将要求用户输入缺少的槽位值的指令转换为语音输出进行播报。应当理解，其他能够实现要求用户输入缺少的槽位值得实现方式都是可能的。

步骤160：获取第二语音输入。

在一种实现方式中，用户的第二语音输入可以仅包含缺少的槽位值，例如，采用“北京”“上海”等关键词式表达补充关于“目的地”这个槽位的槽位值。在另一种实现方式中，用户的第二语音输入可以包含第一语音输入和第一语音输入中缺少的槽位值，例如，如果第一语音输入仅表达了“帮我预定明天的机票”，第二语音输入可以为“帮我预定明天去北京的机票”。

步骤170：将第二语音输入中的槽位值传送给目标应用。

步骤170中将第二语音输入中的槽位值传送给目标应用的实现方式与步骤140相同，为避免重复，此处不再赘述。

步骤180：接收目标应用执行对应业务的反馈。

根据语音理解系统与应用布置方式的不同，可以有不同的接收方式。在一种实现方式中，语音理解系统与业务应用可能共用一个中央处理器(CPU)，例如，语音理解系统与所匹配的应用均在一个智能终端上(例如：Siri语音助手)，此时，可通过程序调用的方式接收目标应用执行对应业务的反馈。在另一种实现方式中，语音理解系统可布置在云侧，应用可布置在端侧，此时，可通过网络通信接收目标应用执行对应业务的反馈。在另一种实现方式中，语音理解系统与业务应用的功能可以分别由不同的处理器执行，例如，语音理解系统可以为一个单独的装置控制，用于对其他外围装置进行控制(例如：小度人工智能助手等)，此时，可通过网络通信接收目标应用执行对应业务的反馈。应当理解，其他语音理解系统与应用的布置方式也是可能的，于此对应的，其他能够实现接收目标应用执行对应业务的反馈的实现方式也是可能的。

步骤190：向用户反馈目标应用执行对应业务的执行结果。

语音理解系统可以以任何可能的方式向用户反馈目标应用执行对应业务的执行结果。在一种实现方式中，可以通过屏幕显示向用户反馈目标应用执行对应业务的执行结果，例如：可以在屏幕上显示：机票预定成功。在另一种实现方式中，可以通过语音播报的方式向用户反馈目标应用执行对应业务的执行结果，例如：利用语音合成将“机票预定成功”的文字转换为语音输出进行播报。应当理解，其他能够实现向用户反馈目标应用执行对应业务的执行结果的实现方式都是可能的。

综合语义库中应用的意图信息和槽位信息来源于应用的注册请求中的数据包，应用提供的数据包中的意图信息和槽位信息，具体指意图的描述信息和槽位的描述信息。其中，意图的描述信息支持应用灵活的描述方式，在一种实现方式中，可以采用较为格式化的描述方式，例如，对于“预定机票”的意图的描述信息可以是“预定XX日期去往XX城市的机票”等描述方式。在另一种实现方式中，也可以采用关键词式的描述方式，例如，对于“预定机票”的意图的描述信息可以是“预定机票”等描述方式。槽位的描述信息也支持应用灵活的描述方式，在一种实现方式中，可以采用类似属性的描述方式，例如，对于“目的地”的槽位的描述信息可以是“一个城市的名称”等描述方式，在另一种实现方式中，也可以采用键词式的描述方式，例如，对于“目的地”的槽位的描述信息可以是“到达地”“目的地”等描述方式。应当理解，其他可能的关于意图和槽位的描述信息也是可以的。

应用执行特定业务所需的槽位信息，包括选择型槽位和填写型槽位，其中，选择型槽位是指槽位的取值是预先定义好的有限集合的槽位，填写型槽位是指槽位的取值不是预先定义好的槽位，其槽位值可能直接来自用户指令中的片段(抽取式)，也可能由语义理解系统根据用户指令生成(生成式)。例如：选择型槽位可以为“判断机票是否为直达机票”，该选择型槽位对应的槽位值可以包括“是”和“否”两个可能的槽位值。填写型槽位可以为“机票的目的地”，该填写型槽位为抽取式的填写型槽位，槽位值可以为用户的语音输入中包含的“北京”、“上海”等地点名称。

在一种实施例中，应用提供的数据包中的意图信息和槽位信息可能有不同的储存形式。如图3所示，在一种实现方式中，应用提供的数据包中可以规定意图与槽位之间的对应关系。意图与槽位之间的对应关系可以为，一个意图对用于一个槽位包，该槽位包中包含应用执行该意图对应的业务所需的一个或多个槽位信息。进一步的，如图4所述，在一种实现方式中，一个意图对应的槽位包中可以包含一个或多个必选槽位的描述信息和一个或多个可选槽位的描述信息。

必选槽位信息是指，应用执行特定业务所必须的槽位信息，以“预定机票”的业务为例，执行该业务所必须的槽位可以包括“出发时间”“出发地”“目的地”等，在缺少必选槽位中的任何一个槽位值的情况下，目标应用均无法正常执行特定业务。可选槽位值是指应用执行特定业务时的附加槽位信息，以“预定机票”的业务为例，执行该业务的可选槽位可以为“机票的舱位”“座位喜好”等，在缺少可选槽位中的槽位值的情况下，目标应用仍可以正常执行特定业务。

当应用提供的数据包中的意图与槽位具有对应关系，即，一个意图对应于一个槽位包时，语音理解系统可以首先根据综合语义库中的意图信息识别用户的语音输入中的意图，在识别到用户的语音输入中的意图后，不需要再对数据包中的全部槽位信息进行判断，仅需要针对数据包中该意图对应的槽位信息，识别用户语音指令中是否包含对应于这些槽位信息的槽位值即可。

在识别到用户的语音输入中的意图和槽位值后，可以由语音理解系统判断用户的语音输入中是否包含了全部的目标应用执行对应业务所需的必选槽位对应的槽位值。在一种实现方式中，当用户的语音输入中包含了全部的目标应用执行对应业务所需的必选槽位对应的槽位值时，可直接将用户的语音输入中的意图和槽位值传送给目标应用。在另一种实现方式中，当用户的语音输入未包含全部的目标应用执行对应业务所需的必选槽位对应的槽位值时，执行步骤150、步骤160和步骤170。

如图5所示，在另一种实现方式中，应用提供的数据包中意图与槽位之间无对应关系。应用提供的数据包中仅包含一个或多个意图信息和一个和多个槽位信息，根据提供的数据包无法确定该应用执行某一个意图对应的业务需要哪些槽位值。

当应用提供的数据包中的意图与槽位不具有对应关系时，可以首先根据综合语义库中的意图信息，识别用户的第一语音输入中的意图，由于应用提供的数据包中的意图与槽位之间没有对应关系，可根据该意图确定的目标应用的槽位包中的全部槽位信息，识别用户的第一语音输入中的槽位值。

由于应用提供的数据包中的意图与槽位不具有对应关系时，语音理解系统无法直接判断用户的语音输入中是否包含了目标应用执行意图对应的业务所需的全部必选槽位，在一种实现方式中，语音理解系统可将识别到的用户的语音输入中的意图和槽位信息传送给目标应用，由目标应用判断用户的语音输入中是否包含了目标应用执行意图对应的业务所需的全部必选槽位。若用户的语音输入中包含了目标应用执行意图对应的业务所需的全部必选槽位，则执行对应的业务应用。若用户的语音输入中未包含了目标应用执行意图对应的业务所需的全部必选槽位，则将缺少的槽位信息发送给语音理解系统，执行步骤150、步骤160和步骤170。

根据综合语义库中的意图信息，识别所述第一语音输入的意图，和根据综合语义库中的槽位信息，识别所述第一语音输入中的槽位值的操作具体由语义理解模型执行。即，将用户的语音输入对应的文字内容与综合语义库中的意图信息和槽位信息共同输入语义理解模型中，由语义理解模型识别用户的语音输入中的意图和槽位值，如图6所示。语义理解模型可采用，例如：双向注意力神经网络模型(BERT,Bidirectional EncoderRepresentations from Transformers)等现有的机器阅读理解(MRC,Machine ReadingComprehension)模型，其他能够实现语义理解功能的模型也是可能的。

在一种实现方式中，可逐一识别意图和槽位值，即每次仅将一个意图信息和用户的语音输入对应的文字信息共同输入到语义理解系统中，由语义理解系统判断该用户语音输入中是否包含对应的意图。以识别用户的语音输入中是否包含“预定机票”的意图为例，将应用提供的数据包中关于“预定机票”的意图的描述信息和用户语音输入对应的文字信息共同输入到语义理解系统中，若用户的语音输入中包含“预定机票”的意图，则模型的输出可以为“是”，若用户的语音输入中不包含“预定机票”的意图，则模型的输出可以为“否”。

或者每次仅将一个槽位信息和用户的语音输入对应的文字信息共同输入到语义理解系统中，由语义理解系统判断该用户语音输入中是否包含对应的槽位值。以识别用户的语音输入中是否包含“目的地”的对应的槽位值为例，将应用提供的数据包中关于“目的地”的槽位的描述信息和用户语音输入对应的文字信息共同输入到语义理解系统中，若用户的语音输入中包含“目的地”的对应的槽位值“北京”，则模型的输出可以为“北京”，若用户的语音输入中不包含“目的地”的对应的槽位值，则模型的输出可以为“不包含对应槽位值”。

在运算能力允许的情况下也可以同时运行多个语义理解模型，实现多个意图或槽位值的并行识别。在识别用户的语音输入中的意图和槽位值时，在一种实现方式中，可以优选的先识别用户的语音输入中的意图，根据识别到的意图确定目标应用，再根据目标应用的数据包中的槽位信息，识别用户的语音输入中的槽位值，可以避免识别其他应用的数据包中的槽位信息的过程，避免了不必要的运算，能够节约运算时间，提高语音理解的效率。

为了实现语义理解功能，需要在先对语义理解模型进行训练。请参阅图7，在一个实施例中，对语义理解模型的训练过程包括如下步骤：

步骤710：收集训练数据。

在一种实现方式中，可以广泛收集与各种应用执行特定业务相关的用户指令。在一种实现方式中，用户指令可以尽可能地涵盖各种现有的或者将来可能与语义理解系统进行对接的应用，以使得语义理解系统能够适配尽可能多的应用。在另一种实现方式中，当原本的用户指令中没有包含特定的用户指令，导致语义理解系统无法与某个或某些业务应用进行适配时，可以进一步收集新的相关用户指令，对语义理解系统进行进一步的训练升级，以实现与业务应用的接口匹配。训练文本还可以尽可能地涵盖每一种用户指令的各种表达方式，以提高语义理解模型的泛化能力，使得语义理解模型能够识别用户的多种表达方式。

步骤720：标注训练数据。

在一种实现方式中，可以对收集到的海量用户指令进行标注，标注用户指令中的意图和槽位值。另外，可以采用不同的描述方式对用户指令中的意图和槽位值对应的槽位进行描述，以应对不同应用的数据包中对于意图和槽位不同的描述方式。

步骤730：用标注后的训练数据对语义理解模型进行训练。

在一种实现方式中，对于每一个用户指令，将意图的描述信息和用户指令组合成训练数据作为语义理解模型的输入，使用语义理解模型输出的意图以及标注的意图作为损失函数的输入计算损失值来更新模型。例如：将意图描述“预定机票”与标注了意图的用户指令“订一张从上海到北京的飞机票”共同输入到语义理解模型中，希望得到匹配的结果。

在另一种实现方式中，对于每条用户指令，将槽位的描述信息和用户指令组合成训练数据作为语义理解模型的输入，使用语义理解模型输出槽位值以及标注的槽位值作为损失函数的输入计算损失值来更新模型；例如：将槽位“目的地”的描述“航班目的地”与标注了槽位值的用户指令“订一张从上海到北京的高铁票”输入模型，希望得到“北京”的结果。

训练好的语义理解模型能够准确识别与训练数据相同或相似的用户指令中的意图和槽位值。训练好的语义理解模型还具备很强的泛化能力，能够识别不同的用户指令表达中的意图和槽位值。另外，训练好的语义理解模型还能够识别新的意图或槽位。例如，当前的语义理解模型的训练数据中并没有与“预定高铁票”相关的训练数据，但是训练数据中包含与它类似的“预定机票”的相关用户指令及意图的描述信息。此时，模型在训练的过程中已经具备了从用户指令中识别“预定机票”的意图和相关槽位值的能力。当新接入的应用的数据包中包含“预定机票”的意图信息和相关槽位信息时，模型大概率能够从用户指令中成功识别该意图和相关的槽位值，实现与训练数据中不包含的新的应用的适配。

图8示例了根据本发明实施例的示例方法的一种示例实现方式，其中，目标应用为订票应用，所执行的业务为机票预定业务。请参阅图8，当订票应用接入语音理解系统后，进行步骤811，向语音理解系统发送接口注册请求，包含：订票应用的标识，执行业务对应的意图信息，执行业务所需的槽位值对应的槽位信息。例如，在本示例实施方式中，意图信息为“预定机票”，订票应用发送的注册请求中的数据包中，一个意图对应一个槽位包，即，“预定机票”的意图对应的槽位包中包含必选槽位信息“目的地”、“出发时间”、以及可选槽位信息“机舱类型”“座位喜好”。

语音理解系统接收到订票应用的注册请求后，进行步骤821，将注册请求中的数据包中得意图信息和槽位信息存储在综合语义库中，并进行步骤822对订票应用进行反馈，向订票应用发送注册成功的消息。至此，订票应用完成了与语音理解系统的适配过程。

当用户需要订票应用执行预定机票的业务时，进行步骤831，向语音理解系统发送自然语言指令。例如，在本示例实施方式中，用户发送的指令为：“帮我订一张直达去上海的机票”。

语音理解系统获取用户的语音输入后，进行步骤823，根据综合语义库中储存的意图信息和槽位信息，识别用户的语音输入中的意图和槽位值。例如，在本示例实施方式中，语义理解系统识别到用户的语音输入中包含“预定机票”的意图，包含“是否直达”的选择型槽位对应的槽位值“是”，包含“目的地”的填写型槽位对应的槽位值为“上海”。

在识别了用户的语音输入中的意图和槽位值后，进行步骤824，根据“预定机票”的意图，结合槽位值及用户的使用频率和用户评分等指标，确定订票应用为目标应用。

在确定了目标应用之后，进行步骤825，根据“预定机票”的意图在订票应用的数据包中对应的槽位包中的槽位信息，判断用户的语音输入中是否包含了全部的必选槽位对应的槽位值，即，是否包含了“目的地”和“出发时间”对应的槽位值。若用户的语音输入中包含了“目的地”和“出发时间”对应的槽位值，则进行步骤827。以“帮我订一张直达去上海的机票”的用户指令为例，缺少“出发时间”对应的槽位值，此时，执行步骤826，要求用户再次输入“出发时间”对应的槽位值。

在用户收到语音理解系统的反馈后，进行步骤832，通过语音输入“明天”、“后天”等关于日期的描述，或是直接输入诸如“2020年11月20日”某个具体日期，作为对缺少的槽位值的补充。另外，用户也可以重新语音输入完整的指令，如“帮我订一张明天直达去上海的机票”。

在获取到用户的语音输入中的意图和全部必选槽位对应的槽位值后，进行步骤827，语音理解系统将用户的语音输入中的意图和槽位值传送给订票软件。例如，在本示例实施方式中，语音理解系统将“预定机票”的意图和“直达”、“上海”的槽位值发送给订票应用。

订票应用接收到语音理解系统发送的意图和槽位值后，进行步骤812，根据接收到的意图和槽位值执行预定机票的业务。订票应用在执行完对应业务后，通过步骤813将执行状态反馈给语义理解系统，语义理解系统进而通过步骤828将执行状态反馈给用户。在本示例实施方式中，若预定机票成功，则将预定成功的结果进行反馈，否则，反馈预定失败的原因。

图9示例了根据本发明实施例的示例方法的另一种示例实现方式，其中，目标应用为订票应用，所执行的业务为机票预定业务。该示例实现方式的大部分内容与图8相同，不同点在于订票应用发送给语音理解系统的注册请求中的数据包中，意图与槽位之间没有对应关系，因此，语音理解系统无法从数据包中得到订票应用执行“预定机票”的意图对应的业务时所需的必选槽位。

在确定了目标应用之后，进行步骤925，语音理解系统将用户的语音输入中的意图和槽位值传送给订票应用。在步骤912中，由订票应用判断用户的语音输入中是否包含了全部的必选槽位对应的槽位值，即，是否包含了“目的地”和“出发时间”对应的槽位值。若用户的语音输入中包含了“目的地”和“出发时间”对应的槽位值，则进行步骤914。以“帮我订一张直达去上海的机票”的用户指令为例，缺少“出发时间”对应的槽位值，此时，执行步骤913，将“出发时间”的槽位反馈给语音理解系统。由语音理解系统通过步骤926和步骤932与用户进行进一步交互，要求用户再次输入“出发时间”对应的槽位值，并将缺少的槽位值传送给订票应用。后续操作步骤与图8相同。

上述示例实施方式仅以订票软件为例，展示语音理解系统与应用进行适配及对用户的语音输入进行语音理解的工作流程，应当理解，其他常用的应用也是可能的。

在图1至图9所对应的实施例的基础上，为了更好的实施本申请实施例的上述方案，下面还提供用于实施上述方案的相关设备。

基于前述实施例相同的技术构思，请参阅图10，在本发明一个实施例中，提供一种语义理解系统1000，该语义理解系统包含如下模块：

通信模块1010，用于获取用户的第一语音输入，即，实现步骤110的内容。

通信模块1010，还用于接收应用的注册请求中的数据包。

数据存储模块1020，用于储存应用的数据包，该数据包来源于应用的注册请求，该数据包包含应用的意图信息和槽位信息。

语音理解系统在接收到新接入的应用的注册请求后，将注册请求中的数据包保存在综合语义库中，供后续进行语义识别时调用。具体的，综合语义库中包含一个或多个应用的数据包，其中应用与数据包可以为一一对应的关系，即一个应用对应与一个包含该应用执行业务所需得意图信息和槽位信息得数据包。综合语义库处于一个不断更新的状态，每接入一个新的应用，都会将该新接入的应用对应的数据包保存在综合语义库中，即对综合语义库进行一次更新，使得综合语义库始终包含所有接入应用的数据包。

处理模块1030，用于根据综合语义库中的意图信息，识别用户的第一语音输入的意图，根据综合语义库中的槽位信息，识别用户的第一语音输入中的槽位值，即实现步骤120的内容。

在一种实现方式中，根据综合语音库中的意图信息识别用户的第一语音输入中的意图信息，和根据综合语音库中的槽位信息识别用户的第一语音输入中的槽位值得步骤可由语义理解模型执行，具体的实现方法如图6所述，上述实施例中已经对语义理解模型的工作过程进行了详细的描述，为避免重复，这里不再进行赘述。

处理模块1030还用于，根据第一语音输入的意图，确定第一语音输入的目标应用。

在一种实现方式中，仅有一个应用包含从用户的第一语音输入中识别到的意图时，此时，可直接确定该应用为用户的第一语音输入的目标应用。在另一种实现方式中，一个语音理解系统可能同时接入多个执行相同或相似业务功能的应用，此时，同一个意图可能对应于多个目标应用。例如：“预定机票”的意图可能同时对应于携程、飞猪、美团等多个目标应用。此时，在一种实现方式中，可根据用户的使用频率对多个目标应用进行排序，在另一种实现方式中，可根据用户评分对多个目标应用进行排序，在另一种实现方式中，还可以综合考虑用户的使用频率和用户评分对多个目标应用进行排序。应当理解，其他可能的对目标应用进行排序的方式也是可能的。在对多个目标应用进行排序后，可选定排名第一的目标应用作为用户的第一语音指令所对应的目标应用，将用户的语音输入中的意图和槽位值发送给该目标应用，由该目标应用执行相应业务。另外，在确定目标应用时，也可以将用户的语音输入中包含的槽位值纳入考虑，在综合考虑用户的语音输入中的意图和槽位值的基础上，确定目标应用。

在一种实现方式中，若未能正确识别用户的语音输入中的意图信息，则输出语音理解失败的反馈。该反馈可以采用任何可能的方式，例如：可通过屏幕显示或语音播报的方式发出语音理解失败的警告，也可通过屏幕显示或语音播报的方式要求用户重新进行语音输入。应当理解，其他能够使用户知晓语音识别失败的反馈方式也是可能的。

通信模块1010还用于，将第一语音输入中的意图和槽位值传送给目标应用。

根据语音理解系统与应用布置方式的不同，可以有不同的传送方式。在一种实现方式中，语音理解系统与业务应用可能共用一个中央处理器(CPU,)，例如，语音理解系统与所匹配的应用均在一个智能终端上(例如：Siri语音助手)，此时，可通过程序调用实现意图和槽位值的传送。在另一种实现方式中，语音理解系统可布置在云侧，应用可布置在端侧，此时，可通过网络通信实现意图和槽位值的传送。在另一种实现方式中，语音理解系统与业务应用的功能可以分别由不同的处理器执行，例如，语音理解系统可以为一个单独的装置控制，用于对其他外围装置进行控制(例如：小度人工智能助手等)，此时，可通过网络通信实现意图和槽位值的传送。应当理解，其他语音理解系统与应用的布置方式也是可能的，于此对应的，其他能够实现将用户的语音指令中的意图和槽位值传送给对应的目标应用的实现方式也是可能的。

在本发明的另一个实施例中，通信模块1010还用于：

执行步骤150，要求用户输入缺少的槽位值。

执行步骤160，获取第二语音输入。

执行步骤190，向用户反馈目标应用执行对应业务的执行结果。

执行步骤170，将第二语音输入中的槽位值传送给目标应用。

执行步骤180，接收目标应用执行对应业务的反馈。

步骤150至步骤190的具体实现方式在方法实施例中已经进行了详细的描述，为避免重复，此处不再进行赘述。

在一种实现方式中，语音理解系统与业务应用可以共用一个中央处理器(CPU)，例如，语音理解系统与所匹配的应用安装在一个智能终端上(例如：Siri语音助手)，可以通过语音理解系统实现对智能终端设备上的各种应用的功能进行控制，例如：播放音乐、接挂电话、查询天气等。这里的智能终端可以是台式计算机、电视机、平板电脑、膝上型电脑、智能手机、电子阅读器、智能手表和智能眼镜等。在另一种实现方式中，语音理解系统可布置在云侧，云侧的语音理解系统可帮助一个或多个端侧设备执行语音理解的功能。当将语音理解系统布置在云端时，云端的语音理解系统主要执行语音理解的功能，而端侧的设备主要用于与目标应用进行交互和与用户进行交互。端侧设备将从注册应用接收到的意图信息和槽位信息发送给云侧设备，云侧设备将从一个或多个端侧设备接收到的意图信息和槽位信息进行储存。当端侧设备接收到语音信息时，可将语音信息发送给端侧设备，由端侧设备根据存储的意图信息和槽位信息识别语音信息的意图和语音信息种的槽位值，并将识别到的意图和槽位值发送给端侧设备，由端侧设备与目标应用进行交互，执行后续操作。当语音信息中缺少部分槽位信息时，由端侧设备请求用户输入缺少的槽位信息，并将用户重新输入的语音信息发送给云侧设备进行语音理解。在另一种实现方式中，语音理解系统可以为一个单独的控制装置，用于对其他外围设备进行控制(例如：小度人工智能助手等)，可以通过语音理解装置实现对外围设备的功能进行控制。例如，语音理解装置可以位于室内，对室内的各种家用电器进行控制；语音理解系统可以位于车内，对座舱内的各种硬件系统进行控制等。应当理解，语音理解系统的其他的可能的实现方式也是可能的。

基于前述实施例相同的技术构思，请参阅图11，在本发明一个实施例中，提供一种语义理解装置1100，该语义理解装置包含如下模块：

输入输出设备1110，用于接收用户的第一语音输入。

在一种实现方式中，输入输出设备1110可以包含麦克风等语音输入设备，用于接收用户的第一语音输入，实现步骤110的内容。

处理器1120，用于接收应用的注册请求中的数据包。

存储器1130，用于储存应用的数据包，该数据包来源于应用的注册请求，该数据包包含应用的意图信息和槽位信息。

语音理解系统在接收到新接入的应用的注册请求后，将注册请求中的数据包保存在综合语义库中，供后续进行语义识别时调用。具体的，综合语义库中包含一个或多个应用的数据包，其中应用与数据包可以为一一对应的关系，即一个应用对应与一个包含该应用执行业务所需得意图信息和槽位信息得数据包。综合语义库处于一个不断更新的状态，每接入一个新的应用，都会将该新接入的应用对应的数据包保存在综合语义库中，即对综合语义库进行一次更新，使得综合语义库始终包含所有接入应用的数据包。

处理器1120，还用于根据综合语义库中的意图信息，识别用户的第一语音输入的意图，根据综合语义库中的槽位信息，识别用户的第一语音输入中的槽位值，具体的实现方法如图6所述，上述实施例中已经对语义理解模型的工作过程进行了详细的描述，为避免重复，这里不再进行赘述。

在一种实现方式中，根据综合语音库中的意图信息识别用户的第一语音输入中的意图信息，和根据综合语音库中的槽位信息识别用户的第一语音输入中的槽位值得步骤可由语义理解模型执行。

处理器1120还用于，根据用户的第一语音输入的意图，确定用户的第一语音输入的目标应用；

在一种实现方式中，仅有一个应用包含从用户的第一语音输入中识别到的意图时，此时，可直接确定该应用为用户的第一语音输入的目标应用。在另一种实现方式中，一个语音理解系统可能同时接入多个执行相同或相似业务功能的应用，此时，同一个意图可能对应于多个目标应用。例如：“预定机票”的意图可能同时对应于携程、飞猪、美团等多个目标应用。此时，在一种实现方式中，可根据用户的使用频率对多个目标应用进行排序，在另一种实现方式中，可根据用户评分对多个目标应用进行排序，在另一种实现方式中，还可以综合考虑用户的使用频率和用户评分对多个目标应用进行排序。应当理解，其他可能的对目标应用进行排序的方式也是可能的。在对多个目标应用进行排序后，可选定排名第一的目标应用作为用户的第一语音指令所对应的目标应用，将用户的语音输入中的意图和槽位值发送给该目标应用，由该目标应用执行相应业务。另外，在确定目标应用时，也可以将用户的语音输入中包含的槽位值纳入考虑，在综合考虑用户的语音输入中的意图和槽位值的基础上，确定目标应用。

在一种实现方式中，若未能正确识别用户的语音输入中的意图信息，则输出语音理解失败的反馈。该反馈可以采用任何可能的方式，例如：可通过屏幕显示或语音播报的方式发出语音理解失败的警告，也可通过屏幕显示或语音播报的方式要求用户重新进行语音输入。应当理解，其他能够使用户知晓语音识别失败的反馈方式也是可能的。

处理器1120还用于，将用户的第一语音输入中的意图和槽位值发送给对应的目标应用。

在本发明的另一个实施例中，输入输出设备1110还用于：

执行步骤160，获取第二语音输入。

执行步骤150，要求用户输入缺少的槽位值。

执行步骤190，向用户反馈目标应用执行对应业务的执行结果。

在一种实现方式中，执行步骤160和步骤190的人机交互接口可以包括喇叭等语音输出设备。语音理解系统首先生成文字指令，随后利用语音生成系统(TTS)将文字指令转化为语音，向用户播报。

处理器1120还用于：

执行步骤180，接收目标应用执行对应业务的反馈。

执行步骤170，将第二语音输入中的槽位值传送给目标应用。

步骤150至步骤190的具体实现方式在方法实施例中已经进行了详细的描述，为避免重复，此处不再进行赘述。

在一种实现方式中，语音理解装置可以为一个单独的控制装置，用于对其他外围设备进行控制(例如：小度人工智能助手等)，可以通过语音理解装置实现对外围设备的功能进行控制。例如，语音理解装置可以位于室内，对室内的各种家用电器进行控制；语音理解系统可以位于车内，对座舱内的各种硬件系统进行控制等。应当理解，语音理解系统的其他的可能的实现方式也是可能的。

基于前述实施例相同的技术构思，请参阅图12，在本发明一个实施例中，提供一种语音理解设备1200。具体的，语音理解设备1200包括：存储器1210和处理器1220(其中语音理解设备1200中的处理器1220的数量可以是一个或多个，图12中以一个处理器为例)。存储器1210可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器1220提供指令和数据。

存储器1210的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatilerandom access memory，NVRAM)。存储1210存储有处理器和操作指令、可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集，其中，操作指令可包括各种操作指令，用于实现各种操作。

上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器1220中，或者由处理器1220实现。处理器1220可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1220中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1220可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、微处理器或微控制器，还可进一步包括专用集成电路(application specific integratedcircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。该处理器1320可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1210，处理器1220读取存储器1210中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CLU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本申请而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘、U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。当存储介质中的与扫码方法对应的计算机程序指令被电子设备读取或被执行时，可以实现图1-图7所示方法实施例中描述的各个步骤及过程，此处不再一一赘述。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。

可以理解，在本申请所提供的几个实施例中，所揭露的方法、装置、设备、计算机存储介质和计算机程序产品，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置的实施例仅仅是示意性的，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，具体实施时可以有另外的划分方式。例如，多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。在一种实施方式中，所述的装置以可执行的程序模块的形式存储于存储器中，并由处理器调用和执行，从而通过所述处理器控制所述语义理解装置中的各模块执行对应的操作，以实现语义理解系统与新业务应用的接口匹配操作。

可以理解，本发明实施例所述的方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。相应地，本发明实施例所述的装置中的模块也可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (23)

1.一种语音理解方法，其特征在于，包括：

获取第一语音信息；

根据综合语义库中的意图信息，匹配所述第一语音信息的意图；

根据所述第一语音信息的意图，确定目标应用；

根据所述综合语义库中的槽位信息，识别所述第一语音信息中的槽位值；

所述综合语义库中的意图信息和槽位信息来源于多个注册应用；

将所述第一语音信息的意图和所述第一语音信息中的槽位值传送给所述目标应用。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述第一语音信息的意图和所述第一语音信息中的槽位值，显示所述目标应用的第一界面。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一语音信息的意图和所述第一语音信息中的槽位值传送给所述目标应用后，所述方法还包括：

输出所述目标应用执行目标操作的结果，所述目标操作为由所述第一语音信息的意图和所述第一语音信息中的槽位值确定的操作。

4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一语音信息的意图，确定目标应用，具体为：

根据所述第一语音信息的意图，确定多个待选应用；

根据所述多个待选应用各自的用户使用频率或评分确定所述目标应用。

5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述目标应用的反馈信息，所述反馈信息中包括所述第一语音信息中缺少的槽位信息；

请求用户输入所述第一语音信息中缺少的槽位信息。

6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于：

所述综合语义库中的一个所述意图信息对应至少一个槽位包，所述一个槽位包中包括一个或多个所述槽位信息。

所述根据综合语义库中的槽位信息，识别所述第一语音信息中的槽位值，具体为：

根据所述第一语音信息的意图对应的槽位包中的槽位信息，识别所述第一语音输入中的槽位值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述综合语义库中的一个所述意图信息对应至少一个槽位包，所述一个槽位包中包括一个或多个所述槽位信息，具体为：

所述一个槽位包中包含一个或多个必选槽位信息，所述必选槽位信息为执行所述意图信息对应的意图所必须的槽位信息；

当从所述第一语音信息中识别到的槽位值的数量少于目标槽位包中的必选槽位信息的数量，请求用户输入所述第一语音信息中缺少的槽位信息，所述目标槽位包为所述第一语音信息的意图对应的槽位包。

8.如权利要求5或7所述的方法，其特征在于，所述请求用户输入所述第一语音信息中缺少的槽位信息之后，所述方法还包括：

响应于所述请求，获取第二语音信息；

根据所述缺少的槽位信息，识别所述第二语音信息中的槽位值；

将所述第二语音信息中的槽位值传送给所述目标应用。

9.一种语音理解设备，其特征在于，包括：

通信模块，用于接收第一语音信息；

数据存储模块，用于储存意图信息和槽位信息，所述意图信息和所述槽位信息来源于多个注册应用；

处理模块，用于根据所述数据存储模块中的意图信息，匹配所述第一语音信息的意图，根据所述第一语音信息的意图，确定目标应用，根据所述数据存储模块中的槽位信息，识别所述第一语音输入中的槽位值；

所述通信模块，还用于发送所述第一语音信息的意图和所述第一语音信息中的槽位值。

10.如权利要求9所述的语音理解设备，其特征在于，所述处理模块根据所述第一语音信息的意图，确定目标应用，具体为：

所述处理模块根据所述第一语音信息的意图，确定多个待选应用，并根据所述多个待选应用各自的用户使用频率或评分确定所述目标应用。

11.如权利要求9或10所述的语音理解设备，其特征在于：

所述一个意图信息对应至少一个槽位包，所述一个槽位包中包括至少一个或多个所述槽位信息。

根据所述槽位信息，识别所述第一语音输入中的槽位值，具体为：

根据所述第一语音信息的意图对应的槽位包中的槽位信息，识别所述第一语音输入中的槽位值。

12.如权利要求11所述的语音理解设备，其特征在于，所述一个意图信息对应至少一个槽位包，所述一个槽位包中包括至少一个或多个所述槽位信息，具体为：

所述一个槽位包中包含一个或多个必选槽位信息，所述必选槽位信息为执行所述意图信息对应的意图所必须的槽位信息；

当从所述第一语音信息中识别到的槽位值的数量少于目标槽位包中的必选槽位信息的数量，所述通信模块还用于发送所述第一语音信息中缺少的槽位信息，所述目标槽位包为所述第一语音信息的意图对应的槽位包。

13.如权利要求12所述的语音理解设备，其特征在于，所述通信模块将所述第一语音信息中缺少的槽位信息发送给第二设备后，所述通信模块，还用于获取第二语音信息；

所述处理模块，还用于根据所述缺少的槽位信息，识别所述第二语音信息中的槽位值；

所述通信模块，还用于发送所述第二语音信息中的槽位值。

14.一种语音理解装置，其特征在于，包括：

麦克风，用于采集第一语音信息；

存储器，用于储存意图信息和槽位信息，所述意图信息和所述槽位信息来源于多个注册应用；

处理器，用于根据所述意图信息，匹配所述第一语音信息的意图，根据所述第一语音信息的意图，确定目标应用，根据所述槽位信息，识别所述第一语音信息中的槽位值；

所述处理器，还用于将所述第一语音信息的意图和所述第一语音信息中的槽位值传送给所述目标应用。

15.如权利要求14所述的语音理解装置，其特征在于，所述语音理解装置还包括显示屏；

所述处理器用于根据所述第一语音信息的意图和所述第一语音信息中的槽位值，指示所述显示屏显示所述目标应用的第一界面。

16.如权利要求14或15所述的语音理解装置，其特征在于，所述语音理解装置还包括输出装置，用于在所述处理器将所述第一语音信息的意图和所述第一语音信息中的槽位值传送给所述目标应用后，根据处理器的指示输出目标应用执行目标操作的结果，所述目标操作为由所述第一语音信息的意图和所述第一语音信息中的槽位值确定的操作。

17.如权利要求14-16任一所述的语音理解装置，其特征在于，所述处理器根据所述第一语音信息的意图，确定目标应用，具体为：

所述处理器根据所述第一语音信息的意图，确定多个待选应用；

所述处理器根据所述多个待选应用各自的用户使用频率或评分确定所述目标应用。

18.如权利要求14-15、17任一所述的语音理解装置，其特征在于：

所述处理器，还用于接收所述目标应用的反馈信息，所述反馈信息中包括所述第一语音信息中缺少的槽位信息；

所述语音理解装置还包括输出装置，用于输出第一请求，所述第一请求用于请求用户输入所述第一语音信息中缺少的槽位信息。

19.如权利要求14-18任一所述的语音理解装置，其特征在于：

所述一个意图信息对应至少一个槽位包，所述一个槽位包中包括一个或多个所述槽位信息。

所述根据所述槽位信息，识别所述第一语音信息中的槽位值，具体为：

根据所述第一语音信息的意图对应的槽位包中的槽位信息，识别所述第一语音输入中的槽位值。

20.如权利要求19任一所述的语音理解装置，其特征在于，所述一个意图信息对应至少一个槽位包，所述一个槽位包中包括一个或多个所述槽位信息，具体为：

所述一个槽位包中包含一个或多个必选槽位信息，所述必选槽位信息为执行所述意图信息对应的意图所必须的槽位信息；

所述语音理解装置还包括输出装置，当从所述第一语音信息中识别到的槽位值的数量少于目标槽位包中的必选槽位信息的数量，所述输出装置用于请求用户输入所述第一语音信息中缺少的槽位信息，所述目标槽位包为所述第一语音信息的意图对应的槽位包。

21.如权利要求18或20任一所述的语音理解装置，其特征在于：

所述请求用户输入所述第一语音信息中缺少的槽位信息之后，所述麦克风还用于采集第二语音信息；

所述处理器还用于根据所述缺少的槽位信息，识别所述第二语音信息中的槽位值；

所述处理器还用于将所述第二语音信息中的槽位值传送给所述目标应用。

22.一种计算机存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-8中任一所述的方法。

23.一种计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使计算机执行权利要求1-8中任一所述的方法。

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