基于多轮对话管理的养老服务交互终端设计与实现

发布时间：2020-08-10 21:01

【摘要】：我国即将成为人口老龄化社会,面临着人口流动导致的空巢老人数量不断增大的社会问题,在互联网+的背景下,智慧居家养老、社区养老的概念被提出。本课题的研究内容就是基于多轮对话管理实现一款面向养老服务领域的智能交互终端,让老年人可以足不出户预约各种养老服务,方便、快捷地实现居家养老。为实现智慧居家养老,本文主要研究了以下四个方面:(1)为去除传统的预约服务时繁杂的界面操作,本文通过对话的方式与用户进行交互,提出了基于服务树的多轮对话管理模型。首先我们依据养老服务属性信息将其组织成树结构,然后将用户输入统一转为本文定义的服务语义框架,在得到语义框架后对服务树进行填充,按照应答焦点推理策略找到应答焦点,调用其对话生成函数得到对用户的回答;(2)为减轻用户使用的学习成本,用户无需知道系统能够提供的服务只需对当前面临的问题进行描述,系统能够通过用户意图发现确定用户所需服务。为确定隐式用户意图本文将服务表达为五元组的本体形式,构建了领域本体知识库及领域自定义词典,基于它们进行用户意图推理,确立用户所需服务。为弥补领域自定义词典不足,在使用过程中我们根据用户输入基于word2vec算法不断更新词典及知识库;(3)由于存在用户需求主张不完整等情况,本文基于服务个体及属性值构造服务属性特征矩阵,通过SSHS算法选择特定属性并询问用户,在于用户不断的交互的过程中补充用户需求主张,最终推荐给用户最适合的服务个体;(4)由于老年人可能存在思维跳跃等情况,为对用户进行个性化智能提醒,本文基于用户个人历史数据得到历史服务之间的影响因子并构建服务关系图,依据服务关系图推理算法挖掘当前潜在的用户需求。最后本文对各个模块进行实验验证,实验结果表明本文所提出的方法具备实际应用价值,并基于java+spring boot+my Sql开发了养老服务交互终端。交互终端主要提供的服务包括预约保姆、保洁、家电清洁和维修、送餐上门。由于用户是老年人这一特殊群体,交互终端实现了语音识别、语音听写功能,使得用户除文字输入外,能够通过语音输入、语音播报的形式进行交互,完成服务预约。此外,用户还可以通过交互终端管理自己的血压、体温等基本信息。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：D669.6
【图文】：

用例图,用例图,交互终端,养老服务

2.1 系统业务需求分析养老服务交互终端主要包括预约保洁、保姆、送餐上门、家电清洗、医疗护送车、基本信息管理等业务需求，用例图如下图2-1所示。图2-1 系统用例图

系统架构

- 14 -2.4.1 系统架构设计本系统可以分为应用层、会话层和数据持久层，如图2-2所示。图2-2 系统架构图系统的数据持久层主要基于MySQL数据库，该数据库中存储了用户基本信息、订单记录、服务信息等常规关系数据信息。此外，会话层中所进行的多轮对话建模也需要基于数据持久层中领域本体知识库、领域自定义字典知识库和服务树的相关信息。这些信息中存储的事件、本体、别名、服务树结构、节点等信息是构建多轮对话中需要提问给用户问题的基础。会话层是程序主要业务逻辑所在的部分。会话层又可以分为三个子部分，分别为网络服务层、业务建模层以及对象关系映射层。在网络服务层中，后端程序接收客户端发送的数据包。在该层中使用了Spring boot和Spring MVC相结合的技术，Spring MVC负责提供后台程序相应的Model、View和Controller接口以及获取前端信息所需的Restful接口服务支持。Spring Boot负责将Tomcat等服务直接整合到后端中，相较于传统的仅基于Spring MVC的后端，这种结合了

时序图,时序图,语义框架,语义理解

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文- 20 -图3-4 用户意图发现时序图3.1.2 用户语义理解设计用户语义理解的主要任务是将用户文本输入转为统一的语义表达形式，即服务语义框架。服务语义框架是一系列服务子项槽的集合，服务子项槽是一个包括<服务子项名，服务子项值，依附服务子项>的三元组。要想得到服务语义框架，首先要进行分词。本文借助LTP-Cloud进行分词[49]。LTP-Cloud在Chinese Language Processing2012评测比赛中文本分词取得了第二名的成绩，启

【参考文献】