[发明专利]基于自然语言的人机对话系统

权利要求书

1.一种基于自然语言的人机对话系统，包括依次连接的输入装置、中央处理器单元和输出装置，其特征是：所述人机对话系统输入装置包括语音感应器(1)；

中央处理器单元内设有专用软件，其包括语音识别模块(3)、意义知识库(4)、自然语言文字学习和理解模块(5)、故事情节重构模块(6)以及故事描述和提问模块(7)；

输出装置包括显示器、扬声器或打印设备；

所述语音感应器(1)可以将感应信号输入到中央处理器单元处理，中央处理器单元通过其设有的专用软件处理后，将信号输出到输出装置，并由输出装置将信号以视频、音频或打印方式输出。

2.根据权利要求1所述的基于自然语言的人机对话系统，其特征是：所述意义知识库(4)把外部世界分成物理世界和概念世界，其中，概念世界是对物理世界的一种描述或投影，这种描述或投影是通过任何一种自然语言来实现的，在此定义的基础上，本发明中的意义知识库(4)的设计包含物理知识和概念知识两大类；根据这个设计方案，知识库(4)中的每个自然实物(8)都由一对物理实体(9)和单字实体(10)构成；物理实体(9)的意义指物理特征(11)和物理约束(12)；单字实体(10)的意义指单字特征(14)和单字约束(13)；它们可以用计算机编程语言的类(即Class)来实现。

3.根据权利要求2所述的基于自然语言的人机对话系统，其特征是：所述每个实体的知识由基础知识构成，基础知识的有机结合构成综合知识；按照所述每个物理实体(9)的设计包含该物理实体的物理特征(11)和它的物理约束(12)，它们定义了一个物理实体(9)的基础知识；所述物理特征(11)包括尺寸、形状、体状、质量、硬度、传导性等等；它们可用适当的数据结构来实现；物理约束(12)包括运动约束、动力约束、电力约束、化学约束、热力约束等等；它们可用适当的方程和函数来实现；

按照本发明的描述，物理世界的综合知识由以下设计的关系矩阵构成：

(a)实体关系矩阵(15)，它是一个三维矩阵，比如，T(o_i，o_j，f_k)描述一对实体o_i和实体o_j在特征关系f_k下的逻辑值或一般函数，按照本发明的描述，特征关系f_k包括前后关系，左右关系，上下关系，内外关系，远近关系，大小关系，主次关系，轻重关系，冷热关系，色彩关系，明暗关系等等；

(b)行为关系矩阵(16)，它是一个三维矩阵，比如，A(o_i，o_j，c_k)描述一对实体o_i和实体o_j在约束关系c_k下的逻辑值或时间函数，它描述一对实体o_i和实体o_j的一种互动作用或基本行为；按照本发明的描述，约束关系c_k包括运动约束，动力约束，电力约束，化学约束，热力约束等等；按照本发明的描述，一对实体o_i和实体o_j对应于每个约束关系c_k的互动作用组合A(o_i，o_j，c_k)，就代表该对实体可能产生的所有基本行为；

(c)事件关系矩阵(17)，按照本发明的描述，一个事件概括一组相关的基本行为(即综合行为)，它可用一个三维矩阵来实现，比如，B(a_i，a_j，r_k)描述一对基本行为a_i和基本行为a_j在原因关系r_k下的逻辑约束；按照本发明的描述，原因关系r_k包括习惯取向，价值取向，期望取向，常识取向，信仰取向等等；按照本发明的描述，逻辑约束B(a_i，a_j，r_k)的选项包括：如果-则，如果-则不，如果-可能，同时发生；按照本发明的描述，基于每个基本行为a_i和对应于所有原因关系r_k的组合B(a_i，a_j，r_k)，就代表一种与基本行为a_i有关的事件(即综合行为)；

(d)情节关系矩阵(18)，按照本发明的描述，一个情节由一组相关的综合行为组成，它也可以用一个三维矩阵来描述；比方说，E(b_i，b_j，r_k)表示综合行为b_i和综合行为b_j在原因关系r_k下的逻辑约束；按照本发明的描述，原因关系r_k包括习惯取向，价值取向，期望取向，常识取向，信仰取向；按照本发明的描述，逻辑约束E(b_i，b_j，r_k)的选项包括：如果-则，如果-则不，如果-可能，同时发生；按照本发明的描述，基于每个综合行为b_i和对应于所有原因关系r_k的组合E(b_i，b_j，r_k)就代表一种与综合行为b_i有关的情节；

(e)故事关系矩阵(19)，按照本发明的描述，一个故事由一组相关的情节组成，同样地，它可以用一个三维矩阵来描述，比方说，S(e_i，e_j，r_k)表示情节e_i和情节e_j在原因关系r_k下的逻辑约束；按照本发明的描述，原因关系r_k包括习惯取向，价值取向，期望取向，常识取向，信仰取向；按照本发明的描述，逻辑约束S(e_i，e_j，r_k)的选项包括：如果-则，如果-则不，如果-可能，同时发生；按照本发明的描述，基于每个情节e_i和对应于所有原因关系r_k的组合S(e_i，e_j，r_k)就代表一种与情节e_i有关的故事。