[发明专利]一种话题驱动的老人陪伴主动对话机器人

权利要求书

1.一种话题驱动的老人陪伴主动对话机器人，其特征在于，包括：

语音输入子系统，用于采集老人的语音输入信息，并传输给对话处理系统；

对话处理系统，用于处理语音输入信息，并输出相应的语音输出信息给语音输出子系统；

语音输出子系统，用于输出语音输出信息；

所述对话处理系统包括如下软件引擎：

（1）识别引擎，用于识别老人上一轮语音输入信息的话语意义、当前话题、以及当前对话状态与情绪；

（2）控制引擎，用于根据当前对话状态来确定对话策略和话题策略，即对话流程的下一个环节、需调用模块；其中，

对话策略包括：主动启动新的对话、终止当前对话；

话题策略包括：启动新话题、继续当前话题、转变话题、终止话题；

（3）内容组织引擎，用于根据对话策略和话题策略组织应答的文字与句子内容；

（4）话题库与话题管理引擎，包括：

根据用户的个性化信息建立初始话题库，包括各个话题的偏好分值，还包括需要避免的禁忌话题；

在和老人的对话中搜索、发现新话题，更新话题库，供内容组织引擎使用，同时，更新话题的偏好分值；

根据话题使用的历史纪录和偏好分值，建议待选话题；

（5）记忆库与记忆管理引擎，用于从对话内容中获取关键信息添加到记忆库中，供控制引擎和内容组织引擎使用；具体的，

记忆库中记忆内容包括：话题名称、关键人物、关键时间、关键地点、关键事件、用户参与；

记忆内容分为临时记忆和长期记忆；其中，临时记忆用于明确当前话题交谈的上下文相关性；长期记忆用于进行跨话题的回忆和联想；

所述对话处理系统，还包括如下软件引擎：

（6）启动引擎，用于尝试主动开始对话，即在当前时间非繁忙或休息时间，最近X小时没有过交谈，则启动引擎尝试启动对话；首先由声音由小到大的音乐引导，然后主动打招呼；若用户应答，则开始寒暄话题；否则回到休眠状态，等候唤醒或下一个尝试启动时间。

2.根据权利要求1所述的一种话题驱动的老人陪伴主动对话机器人，其特征在于，所述对话处理系统，还包括如下软件引擎：

（7）内容组织规则引擎，用于提供基于对话样本机器学习的动态规则调整和规则库；

（8）叙述引擎，用于将由内容组织引擎输出的对话内容转换为输出语音信息，并输出给所述语音输出子系统。

3.根据权利要求1所述的一种话题驱动的老人陪伴主动对话机器人，其特征在于，所述话题库与话题管理引擎建立的初始话题库中的话题，其具有若干属性，即：

话题=（名称；偏好；大小；记忆；时间距离）；

其中，

名称为话题的名称；

偏好：（-10，10）范围内的一个分值；正数意味着老人喜欢聊该话题，分数越高越喜欢；负数指不喜欢，绝对值越大越不喜欢；

大小：（1，5）范围内的一个数值，表示该话题的潜在范围大小；

记忆：（1，5）范围内的一个数值，表示该话题以往聊过并被记住的细节数量；

时间距离：N，表示上一次聊当前话题到现在聊当前话题的天数。

4.根据权利要求1所述的一种话题驱动的老人陪伴主动对话机器人，其特征在于，所述话题库与话题管理引擎建立初始话题库及更新话题库的具体方式如下：

建立初始话题库：根据老人的个性化信息建立的、已知的老人感兴趣的话题库；

更新话题库：在老人谈话记录中搜索其潜在的感兴趣的话题，若兴趣明确，将该话题添加到话题库，并赋予各个属性值；若兴趣不明确，在下次对话中试探，根据结果判断是否添加到话题库。

5.根据权利要求1所述的一种话题驱动的老人陪伴主动对话机器人，其特征在于，所述记忆库与记忆管理引擎建立记忆库的管理方式如下：

在交谈过程中短期记忆的生成；通过将需要记忆的关键内容作为变量的赋值来实现；

交谈结束后短期记忆向长期记忆的转化：当就一个话题的交谈结束时，其短期记忆或者被转变为长期记忆，永久地记录下来，或者被清零后丢失掉。

6.根据权利要求2所述的一种话题驱动的老人陪伴主动对话机器人，其特征在于，所述对话处理系统具体处理语音输入信息的处理流程如下：

老人的语音输入信息首先经过识别引擎，识别话语意义、当前话题、当前对话状态、当前对话情绪；其中，当前对话状态，包括已持续时间、离对话预期结束的时间、交流速度和话语量、交谈回合数；当前对话情绪，包括热烈、正常、冷场；

控制引擎根据当前对话状态，确定对话策略和话题策略，进而判断是否继续对话、是否终止对话、是否附和并继续当前话题、是否需要重新激活当前话题、是否需要转变话题或终止当前话题；

内容组织引擎根据控制引擎输出的对话策略和话题策略，采用内容组织规则引擎的规则库中的规则，组织相关内容的文字；组织相关内容的文字时，利用记忆库与记忆管理引擎、话题库与话题管理引擎，以激活话题、改变话题；

叙述引擎将组织后的相关内容的文字口语化，添加人格化修饰，转成语音输出信息给语音输出子系统。