基于多轮对话管理的养老服务交互终端设计与实现

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1、硕士学位论文基于多轮对话管理的养老服务交互终端设计与实现DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFINTERACTIVETERMINALFORELDERLYCARESERVICESBASEDONMULTIPLEROUNDSOFDIALOGUEMANAGEMENT徐忠莲哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TP315学校代码：10213国际图书分类号：681.3密级：公开工学硕士学位论文基于多轮对话管理的养老服务交互终端设计与实现硕士研究生：徐忠莲导师：徐晓飞教授申请学位：工学硕士学科：软件工程所在单

2、位：计算机科学与技术学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP315U.D.C:681.3DissertationfortheMaster’sDegreeinScienceDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFINTERACTIVETERMINALFORELDERLYCARESERVICESBASEDONMULTIPLEROUNDSOFDIALOGUEMANAGEMENTCandidate:XuZhonglianSupervisor:Prof.XuXi

3、aofeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpeciality:SoftwareEngineeringAffiliation:SchoolofComputerScienceandTechnologyDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文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

4、，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

5、，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

6、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+springboot+mySql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

7、，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。关键词：养老服务；多轮对话管理；服务个体推荐；语音交互-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractChinaisabouttobecomeapopulationagingsocietyandisfacedwiththesocialproblemsofthegrowingnumberofemptynesterscausedbypop

8、ulationmovements.UnderthebackgroundoftheInternet+,theconceptofsmarthomesupportandcommunitycarehasbeenproposed.Theresearchcontentofthistopicisbasedonmulti-rounddialoguemanagementtorealizea