一种农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法及系统转让专利
申请号 : CN202010218697.5
文献号 : CN111581338B
文献日 : 2022-01-28
发明人 : 魏清凤 , 罗长寿 , 郑亚明 , 龚晶 , 王富荣 , 余军 , 曹承忠 , 陆阳 , 于维水
申请人 : 北京市农林科学院
摘要 :
权利要求 :
1.一种农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法,其特征在于,包括:获取人机对话过程中的用户语音;
对所述用户语音进行语音识别,获取用户人机对话文本;
对所述用户人机对话文本进行用户状态评估,并根据评估结果选择咨询问答的方式,所述咨询问答的方式包括机器人自动解答、农业信息服务人员接入解答或农业专家指导;
所述对所述识别文本进行用户状态评估,并根据评估结果选择咨询问答的方式,包括:获取与所述用户人机对话文本相对应的识别文本;
对所述识别文本进行语义抽取,构建用户评价词组集;
获取所述用户评价词组集中每个用户评价词组的状态评价值,并根据所有所述状态评价值,获取所述识别文本的综合状态评估值;
若所述综合状态评估值大于第二预设阈值,则确定所述咨询问答的方式为机器人自动解答;
若所述综合状态评估值小于第二预设阈值,则提示用户是否将所述咨询问答的方式转换为所述农业信息服务人员接入解答;
所述获取所述用户评价词组集中每个用户评价词组的状态评价值,并根据所有所述状态评价值,获取所述识别文本的综合状态评估值,具体计算方法为:其中,Z为识别文本的综合状态评估值,zj为第j个用户评价词组的状态评价值,wj表示第j个用户评价词组的中心词的特征值,qij表示第j个用户评价词组中第i个词语的极性权重,m为用户评价词组集中用户评价词组的总数,n为第j个用户评价词组中词语的总数。
2.根据权利要求1所述的农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法,其特征在于,所述对所述用户语音进行语音识别,获取用户人机对话文本,包括:基于农业领域专业词库,构建农业技术咨询语音识别模型;
利用所述农业技术咨询语音识别模型对所述用户语音进行识别,获取所述用户人机对话文本,所述用户人机对话文本包括农业通用词和农业专业词。
3.根据权利要求1所述的农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法,其特征在于,在所述获取所述用户人机对话文本之后,还包括对所述用户人机对话文本进行识别纠错,构建识别文本,具体为:
对所述用户人机对话文本进行分词,获取所述用户人机对话文本中的所有分词;
基于农业技术语境词库,计算每个所述分词的语境符合度;
若所述分词的语境符合度大于第一预设阈值,则将所述分词置于所述识别文本;
若所述分词的语境符合度小于第一预设阈值,则获取所述分词的相近音词表;
计算所述相近音词表中每个词的语境符合度,并将语境符合度最高的词置于所述识别文本。
4.根据权利要求1所述的农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法,其特征在于,所述对所述识别文本进行语义抽取,构建用户评价词组集,包括:确定所述识别文本中的至少一个评价对象中心词;
以所述评价对象中心词为中心,以所述评价对象中心词前后的状态词为界,对所述识别文本进行语义划分;
利用划分后形成的至少一个用户评价词组,构建成所述用户评价词组集。
5.根据权利要求1所述的农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法,其特征在于,在用户确认将所述咨询问答的方式转换为所述农业信息服务人员接入解答之后,由农业信息服务人员在农业技术知识库系统的辅助下进行用户咨询问题回复。
6.根据权利要求5所述的农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法,其特征在于,在用户确认将所述咨询问答的方式转换为所述农业信息服务人员接入解答之后,还包括:继续获取识别文本,若通过对所述识别文本的分析,获取到所述识别文本对应的综合状态评估值小于第三预设阈值,则将所述咨询问答的方式转换为所述农业专家指导。
7.一种农业技术服务机器人人机融合咨询问答系统,其特征在于,包括:语音获取单元,用于获取人机对话过程中的用户语音;
文本生成单元,用于对所述用户语音进行语音识别,获取用户人机对话文本;
用户状态评估单元,用于对所述用户人机对话文本进行用户状态评估;
咨询方式选择单元,用于根据所述用户状态评估单元的评估结果选择咨询问答的方式,所述咨询问答的方式包括机器人自动解答、农业信息服务人员接入解答或农业专家指导;
其中,所述用户状态评估单元对所述识别文本进行用户状态评估,并根据评估结果选择咨询问答的方式,包括:
获取与所述用户人机对话文本相对应的识别文本;
对所述识别文本进行语义抽取,构建用户评价词组集;
获取所述用户评价词组集中每个用户评价词组的状态评价值,并根据所有所述状态评价值,获取所述识别文本的综合状态评估值;
若所述综合状态评估值大于第二预设阈值,则确定所述咨询问答的方式为机器人自动解答;
若所述综合状态评估值小于第二预设阈值,则提示用户是否将所述咨询问答的方式转换为所述农业信息服务人员接入解答;
所述获取所述用户评价词组集中每个用户评价词组的状态评价值,并根据所有所述状态评价值,获取所述识别文本的综合状态评估值,具体计算方法为:其中,Z为识别文本的综合状态评估值,zj为第j个用户评价词组的状态评价值,wj表示第j个用户评价词组的中心词的特征值,qij表示第j个用户评价词组中第i个词语的极性权重,m为用户评价词组集中用户评价词组的总数,n为第j个用户评价词组中词语的总数。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法的步骤。
9.一种非暂态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如权利要求1至6任一项所述农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法的步骤。
说明书 :
一种农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法及系统
技术领域
背景技术
体系建设的重要部分,也是农技推广工作中不可或缺的手段。当前农业技术咨询主要两种
方式,包括农业技术咨询热线电话和农业咨询问答机器人系统。
生产技术解答和农业技术成果推广提供了便利。特别是农业专家的咨询指导,为解决农业
生产中的个性化疑难问题提供了有效途径。但是有限的农业专家及固定的坐班时间,难以
应对大量复杂多样的农业生产技术需求。如何利用信息技术对有限的农业专家资源进行充
分利用是当前函待解决的技术问题。
上,直接播报相关性达到符合要求的信息。这类农业咨询问答机器人系统针对常见高频问
题具有较好的应答能力,且能提供24小时全天服务,缓解了热线服务值班时间与农业生产
作息时间不符的问题。但农业生产问题受到地域、气候、立地、品种类型等众多因素影响,部
分问题个性化特点非常强,底层知识库很难做到用户问题全部覆盖,农业咨询问答机器人
系统实用性有待提高。农业专家是解决农业个性化难点问题的重要力量,如何发挥机器人
问答优势和农业专家知识经验优势,以提升农业常见问题和个性化问题的解答能力,提升
系统实用性,是当前面临的主要问题。
发明内容
文本;对用户人机对话文本进行用户状态评估,并根据评估结果选择咨询问答的方式;其
中,咨询问答的方式包括机器人自动解答、农业信息服务人员接入解答或农业专家指导。
用户语音进行识别,获取用户人机对话文本,该用户人机对话文本一般包括农业通用词和
农业专业词。
的所有分词;基于农业技术语境词库,计算每个分词的语境符合度;若分词的语境符合度大
于第一预设阈值,则将该分词置于识别文本;若评价词组的语境符合度小于第一预设阈值,
则获取与该分词相近的音词表;计算音词表每个音词的语境符合度,并将语境符合度最高
的音词置于所述识别文本。
评价词组集;获取用户评价词组集中每个用户评价词组的状态评价值,并根据所有状态评
价值,获取识别文本的综合状态评估值;若综合状态评估值大于第二预设阈值,则确定咨询
问答的方式为机器人自动解答;若综合状态评估值小于第二预设阈值,则提示用户是否将
咨询问答的方式转换为农业信息服务人员接入解答。
性权重,m为用户评价词组集中用户评价词组的总数,n为第j个用户评价词组中词语的总
数。
个用户评价词组,构建成用户评价词组集。
估值小于第三预设阈值,则将咨询问答的方式转换为农业专家指导。
机对话文本进行用户状态评估;咨询方式选择单元主要用于根据用户状态评估单元的评估
结果选择咨询问答的方式,该咨询问答的方式主要包括机器人自动解答、农业信息服务人
员接入解答或农业专家指导。
所述的农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法的步骤。
机融合咨询问答方法的步骤。
根据用户的反应状态,来确定机器人接通农业信息服务人员的时机,通过农业信息服务人
员判断问题的急迫性来确定农业专家的邀请时机,在当前农业专家有限的情况下,极大的
提升了农业专家资源利用率,有效的增强了农业技术服务机器人产品的用户体验感和服务
满意率。
附图说明
明的一些实施例,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
据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
对个性化、难点、紧迫问题的解答,从而提升农业技术服务机器人服务质量,为农业生产提
供有效科技支撑,本发明实施例提供一种农业技术服务机器人人机融合咨询问答方法,如
图1所示,包括但不限于以步骤:
业专家指导。
器人的回答所作出的正向或负向的主观反应,例如非常满意、满意、一般或不满意。进一步
地,本实施例所提供的人机融合咨询问答方法,还可以根据获取的用户状态评估,合理的选
择下一步的咨询问答的方式。
音,并将用户的语音转换成与之对应的用户人机对话文本。然后,对该对话文本进行读取、
分析,以掌握到用户对于上述机器人的自动解答是否满意,以及满意的程度。
一步咨询问答的方式,包括:继续由机器人自动解答或者进行农业信息服务人员接入解答。
的农业信息服务人员咨询界面,具体可以是通过以下方式实现:
人工对话模块来实现,即通过上述人工对话模块,自主引导用户提供与咨询问题有关背景
信息。同时,基于农业技术知识库智能搜索结果,结合农业信息服务人员自身的专业知识,
进行回答文本编辑和用户推送,完成用户咨询问题回复。
切换至农业信息服务人员接入解答这一咨询问答方式时,根据获取的用户人机对话文本对
应选择合适的农业信息服务人员。
咨询任务时,则可以发出语音提示用户是否选择将咨询问答的方式切换至农业专家指导。
至相应的农业专家咨询界面,具体可以是通过以下方式实现:
所述视频语音通话模块与设置在农业技术服务机器人上的音视频装置通信连接。当视频语
音通话模块被触发后,启动音视频装置,并同时建立用户与对应的农业专家的视频通话或
者语音通话,方便农业专家通过视频通话进行现场图像查看,或者通过语音通话,全面了解
农户生产技术问题的产生背景、发展变化情况,进行专业技术指导。
类存储,当需要切换至相关人员进行咨询问答时,根据获取的用户人机对话文本选择相应
的提供咨询的人员。
有专属的账号,每个账号加载有其个人的相关信息。当农业技术服务机器人根据用户的选
择需要切换咨询方式时,可以根据当前收集的用户人机对话文本以及咨询的进度,在后台
预先确定能够提供咨询的相应的农业信息服务人员或及农业专家,一方面,可以准确的确
定对口的专业人员及时有效的解决用户的咨询问题;另一方面,以避免用户长时间的等待
时间,提高服务效率和用户的使用体验感。
户的反应状态,来确定机器人接通农业信息服务人员的时机,通过农业信息服务人员判断
问题的急迫性来确定农业专家的邀请时机,在当前农业专家有限的情况下,极大的提升了
农业专家资源利用率,有效的增强了农业技术服务机器人产品的用户体验感和服务满意
率。
业技术咨询语音识别模型;利用农业技术咨询语音识别模型对用户语音进行识别,获取用
户人机对话文本,该对话文本可以包括农业通用词和农业专业词。
识别软件来进行。
农业技术咨询语音识别模型进行预训练,以提高模型的鲁棒性,能够满足对于不同地方口
音的用户语音的识别和转换。
词,“差”、“坏”、“贵”等则属于消极词,“很”、“最”、“一般”则可以归于程度副词,而否定词则
可以是“不”、“反而”等等。在本发明实施例中,可以按照词语所属的应用领域将对话文本中
的词划分为农业通用词和农业专业词,即将某些词语仅用于农业领域的词汇设定为农业专
业词,例如:“奏效”、“管用”、“得劲儿”等等。
时,将积极词和消极词在通用词的基础上,加入行业词汇,以增加农业用户在农业技术问答
过程中主观反应的敏感度。
咨询方式切换时机的判断产生误导。为克服上述不足,在本发明实施例中,首先对该对话文
本进行语句分词处理,将该对话文本划分为多个独立的词汇。进一步地,从所有的词汇中筛
选出具有状态表征意义的分词部分。在本发明实施例中通过借助农业技术语境词库,首先
计算出每一个分词的语境符合度,然后根据识别的精度要求,设定相应的阈值(为方便表述
记为:第一阈值),若提取出的分词语境符合度大于第一预设阈值,则说明该分词能够准确
的表征用户的语音;若分词的语境符合度小于第一预设阈值,则说明转化的分词与用户的
语音实际上是不匹配的,此时则进一步的确定出该分词的相近音词表,并在其相近音词表
中确定出与语音、语义最匹配的词代替该分词。按上述方法对每一个分词进行判断处理后,
则可以组建识别文本。该对话文本是在对原用户人机对话文本的基础上进行纠错而生成
的,进一步地提高了将用户语音转化成与之对应的文本的准确性;并且相较于原用户人机
对话文本,所包含的词更少,词义更明确,能够有效的提高机器人数据处理的速度和效率,
从而更加快捷的判定出咨询问答方式切换的时机。
便表述,记为:第一预设阈值),则认为该评价词组为正确识别结果。但如果该评价词组的符
合度小于第一预设阈值,则在农业技术语境词库中查询相近音词表,枚举计算相近音词语
与语境的符合度,选取协调度最高的词语作为最终纠错结果。
词表,该相近音词表可以是由“效果”、“挥发度”、“质量”等多个词组组成。分别确定“效果”、
“挥发度”、“质量”等多个词组的语境符合度,发现“效果”一词不仅词义、语义上更符合,而
且词组的发音上更相近,故其语境符合度最高,因此,选择将“效果”置于所述用户评价词组
集。
一步地的提高用户状态评估的精确度,为后续正确选择不同咨询问答方式的接入时机提供
了基础。
所有所述状态评价值,获取识别文本的综合状态评估值。若所述综合状态评估值大于第二
预设阈值,则确定咨询问答的方式为机器人自动解答;若综合状态评估值小于第二预设阈
值,则提示用户是否将咨询问答的方式转换为农业信息服务人员接入解答。
词义,对上述识别文本进行语义的抽取,构建一个用户评价词组集。进一步地,筛选出该用
户评价词组集中的所有用户评价词组。
状态评估值,该综合状态评估值用于综合的表征用户对当前所使用的机器人自动解答这一
咨询问答方式的满意程度。
对象中心词前后的状态词为界,对所述识别文本进行语义划分;利用划分后形成的至少一
个用户评价词组,构建成所述用户评价词组集。
语言中文表达习惯,以附近存在状态词的中心词作为评价词组的抽取对象,然后以抽取对
象为核心,以临近状态词为终点,将用户短文本划分为若干段,其中每个段中的中心词和状
态词构成所述用户评价词组。
成一个用户评价词组集。
识别文本中无意义的分词进行删除这一步骤。
自动解答较为满意,则继续保持当前咨询方式;当输出值为负数时,提示用户是否启用农业
信息服务人员接入解答。用户确认同意后,启动人工服务。
法是:对问题描述要素全面的用户咨询,通过一问一答的方式进行解答;多轮对话解答的方
法是:对问题描述要素不全面的用户咨询,调用多轮对话模块,通过机器人主动询问的方式
进行要素补全,根据补全信息进行答案抽取和回复。
图3所示,其具体计算方法为:
性权重,m为用户评价词组集中用户评价词组的总数,n为第j个用户评价词组中词语的总
数。
户对于当前咨询方式的满意或不满意用正负值来表示,将满意或不满意的程度用不同大小
的权重值来形象的表示;另一方面,通过抽取以评价中心词为核心的评价词组为单元,进行
逐个词组评估和线性叠加,同时考虑中心词重要性以及不同状态词组合产生的极性权重,
综合构建出用户反应状态评估模型和状态分类算法,实现了细粒度的用户状态评价,能够
更加准确的把握用户对机器回答的认可度,从而及时进行人工服务或专家服务的接入控
制,有效的增强了农业技术服务机器人产品的用户体验感和服务满意率。
下进行用户咨询问题回复。
进一步地,为了提高咨询服务的质量,在咨询问答的方式切换完成后,还可以采用农业信息
服务人员与农业技术知识库辅助系统相结合的方式完成对用户的咨询服务:
提高咨询回复效率。另一方面,直接通过人工对话,引导用户提供与咨询问题有关背景信
息。同时,基于农业技术知识库智能搜索结果,结合自身专业知识,进行回答文本编辑和用
户推送,完成用户咨询问题回复。
析,获取到对话文本的综合状态评估值小于第三预设阈值,则将咨询问答的方式转换为农
业专家指导。
判断过程中,也可以依据是否接收到用户针对同一相关问题反复多次进行询问,若接收到
用户的相同问题时,则直接向用户询问是否需要将咨询问答的方式进一步转换为农业专家
指导。
例如,可以根据用户的语音停顿时间的长短对获取的用户人机对话文本进行分段存储。
对话文本最为一段进行存储。
是否存在很大的重复性的方法可以是基于现有的技术来实现的,例如可以采用编辑距离算
法来实现。其中,编辑距离算法,又称莱文斯坦距离(Levenshtein距离)算法,是指两个字串
之间,由一个转成另一个所需的最少编辑操作次数,如果它们的距离越大,说明它们越是不
同。其许可的编辑操作包括将一个字符替换成另一个字符,插入一个字符,删除一个字符。
需要说明的是,上述实现判断用户是否针对同一相关问题反复多次进行询问的方法,不作
为对本发明实施例保护范围的具体的限定。
将咨询问答的方式进一步转换为农业专家指导。
专家通过视频通话进行现场图像查看,或者通过语音通话,全面了解农户生产技术问题的
产生背景、发展变化情况,进行专业技术指导。
家回答,通过机器人、服务人员及农业专家三级联动,增强了农业技术服务机器人系统对于
常见问题和疑难问题的应答能力,解决了当前机器人系统解决问题能力不高的问题,有效
提升了农业技术服务机器人产品的实用性。
中:语音获取单元1主要用于获取人机对话过程中的用户语音;文本生成单元2主要用于对
用户语音进行语音识别,获取对话文本;用户状态评估单元3主要用于对对话文本进行用户
状态评估;咨询方式选择单元4主要用于根据用户状态评估单元3的评估结果选择咨询问答
的方式,咨询问答的方式主要包括机器人自动解答、农业信息服务人员接入解答或农业专
家指导。
用户人机对话文本进行识别和纠错之后,输入至用户状态评估单元3。用户状态评估单元3
对输入的用户人机对话文本进行状态评估,主要是判断用户对于机器人自动解答的结果是
满意或不满意的。若用户的对机器人自动解答是满意的,即状态评估结果为正向的,则继续
由机器人自动解答,并持续收集用户语音,直至获取到状态评估结果为负向时,则询问用户
是否由农业信息服务人员接入回答。在接收到用户的肯定回答后,则由咨询方式选择单元4
将咨询问答的方式切换至农业信息服务人员接入解答。继续对农业信息服务人员的服务过
程进行监控,若用户状态评估单元3获取到用户所咨询的问题涉及到农业难题或紧迫性问
题时,主动询问用户是否进一步由农业专家进行下一步指导。在接收到用户的肯定回答后,
则由咨询方式选择单元4将咨询问答的方式切换至农业专家指导。
将问题转交农业专家;农业专家通话模块:用户根据用户提问进行针对性专业指导。
询问答方法,再次不作一一赘述。
户的反应状态,来确定机器人接通农业信息服务人员的时机,通过农业信息服务人员判断
问题的急迫性来确定农业专家的邀请时机,在当前农业专家有限的情况下,极大的提升了
农业专家资源利用率,有效的增强了农业技术服务机器人产品的用户体验感和服务满意
率。
通信总线340,其中,处理器310,通信接口320,存储器330通过通信总线340完成相互间的通
信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令,以执行如下方法:获取人机对话过程中的
用户语音;对用户语音进行语音识别,获取用户人机对话文本;对用户人机对话文本进行用
户状态评估,并根据评估结果选择咨询问答的方式;其中,咨询问答的方式包括机器人自动
解答、农业信息服务人员接入解答或农业专家指导。
发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以
软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,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)执行本发明各个实施
例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,
Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种
可以存储程序代码的介质。
包括:获取人机对话过程中的用户语音;对用户语音进行语音识别,获取用户人机对话文
本;对用户人机对话文本进行用户状态评估,并根据评估结果选择咨询问答的方式;其中,
咨询问答的方式包括机器人自动解答、农业信息服务人员接入解答或农业专家指导。
元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其
中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性
的劳动的情况下,即可以理解并实施。
述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
计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、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)执行各个实施
例或者实施例的某些部分所述的方法。
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;
而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。