語音識別在預(yù)案決策執(zhí)行領(lǐng)域的應(yīng)用

1、語音識別在預(yù)案決策執(zhí)行領(lǐng)域的應(yīng)用摘要：在語音、語言處理及預(yù)案決策執(zhí)行領(lǐng)域，目前預(yù)案的決策、執(zhí)行、流轉(zhuǎn)是基于事發(fā) 前已有的預(yù)案庫，主要依靠人力傳達(dá)流轉(zhuǎn)，容易受到人為失誤的干擾等不良影響，效率低 下，可控性差?；谡Z音指令設(shè)計了一種預(yù)案決策方法，該方法通過語音識別得到語音指 令，利用文本相似度計算實(shí)現(xiàn)預(yù)案庫指令的匹配，而后進(jìn)行人機(jī)交互，激活相應(yīng)預(yù)案。利 用該方法可以較好地解決當(dāng)前存在的突出問題，實(shí)現(xiàn)基于語音指令的預(yù)案決策自動化，提 高預(yù)案下達(dá)和執(zhí)行的時效性。0引言預(yù)案，即預(yù)先準(zhǔn)備的解決方案。在語音、語言處理領(lǐng)域和預(yù)案決策執(zhí)行領(lǐng)域，預(yù)案不僅包 含各子系統(tǒng)的協(xié)同觸發(fā)、業(yè)務(wù)流程上的運(yùn)轉(zhuǎn)和安排，還包含技術(shù)

2、上的支撐，集成無線通訊 指揮調(diào)度及射頻位置應(yīng)用，并用云計算等信息系統(tǒng)的決策支持技術(shù)建立流程化、數(shù)字化的 預(yù)案，建立起以流程化預(yù)案為核心的新型應(yīng)急指揮調(diào)度業(yè)務(wù)體系。目前，預(yù)案的決策、執(zhí)行、流轉(zhuǎn)是基于事發(fā)前已有的預(yù)案庫，當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時，從應(yīng)急 預(yù)案庫中選取合適的預(yù)案進(jìn)行處置。然而，預(yù)案庫本身可能存在模糊、龐大的問題，并且 在預(yù)案的下達(dá)、傳達(dá)和執(zhí)行過程中，主要依靠人力傳達(dá)流轉(zhuǎn)，指揮員的語音指令只能通過 層層語言傳達(dá)或者公文流轉(zhuǎn)的形式，容易受到人為失誤的干擾等不良影響，缺乏預(yù)案體系 的統(tǒng)一管理和系統(tǒng)之間的聯(lián)動，缺乏資源的統(tǒng)一調(diào)度和管理，很難發(fā)揮出實(shí)戰(zhàn)的作用，效 率低下，可控性差。隨著語音交互技術(shù)的進(jìn)

3、步，語音驅(qū)動的決策協(xié)同系統(tǒng)應(yīng)用日趨廣泛針對上述存在的問題，本文設(shè)計了一種基于語音指令的預(yù)案決策方法，用于預(yù)案自動化、 準(zhǔn)確地執(zhí)行和流轉(zhuǎn)。利用該方法，可以較好地實(shí)現(xiàn)基于語音指令的預(yù)案決策自動化，提高 預(yù)案下達(dá)和執(zhí)行的時效性。1總體方案首先介紹所設(shè)計預(yù)案決策方法基本原理。第一步對于指揮員下達(dá)的預(yù)案啟動指令進(jìn)行語音 識別，得到語音指令；接下來依靠文本相似度計算得出語音指令與預(yù)案庫指令的相似度， 而后人機(jī)交互，進(jìn)而匹配預(yù)案庫指令，激活相應(yīng)預(yù)案；最后預(yù)案執(zhí)行，通知系統(tǒng)人、裝、 物等相應(yīng)子模塊協(xié)同流轉(zhuǎn)、執(zhí)行。圖1給出了所設(shè)計預(yù)案決策方法的基本組成及原理。其中，語音識別模塊負(fù)責(zé)識別指揮員的語音指令，即采取離

4、線或者在線識別工具，將語音 指令識別實(shí)時轉(zhuǎn)換為文本，輸入到系統(tǒng)中。語音識別技術(shù)是利用機(jī)器通過辨別和理解把語 音轉(zhuǎn)換為文本的技術(shù)，該技術(shù)主要包括了特征提取、模式匹配準(zhǔn)則及模型訓(xùn)練三個方面， 通過數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)逐漸趨于成熟，可能在未來十年甚至更短的時間內(nèi)進(jìn)入工業(yè)、家 電、通信等各個領(lǐng)域。相似度計算其功能是將預(yù)案庫的指令與識別后的語音指令進(jìn)行相似度對比，即根據(jù)對句子 的分析層次，句子相似度算法分為詞語相似度的方法和依存關(guān)系相似度的方法，兩者加權(quán) 集成得到基于預(yù)案庫的人機(jī)交互模塊負(fù)責(zé)將相似度比對結(jié)果高的前幾項(xiàng)預(yù)案庫存指令依次呈現(xiàn)，供 指揮員確認(rèn)。預(yù)案執(zhí)行模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)執(zhí)行預(yù)案，交由預(yù)案庫子模塊協(xié)同流

5、轉(zhuǎn)、執(zhí)行。這里，選擇采用人 員、裝備車輛、物資補(bǔ)給等三個主要子模塊作為示例，在不同的應(yīng)用環(huán)境中可以進(jìn)行延伸 拓展。其中，人員模塊包括指揮、武裝、通信、保障、衛(wèi)勤等隊(duì)伍，根據(jù)預(yù)先定義的預(yù)案 中人員模塊中的資源信息，同一時刻通知相關(guān)人員，進(jìn)行調(diào)度；物資補(bǔ)給包括預(yù)案中涉及 的物資資源名稱、地理位置、數(shù)量、調(diào)撥時間、管理人信息等，由射頻設(shè)備，無線識別設(shè) 備輔助實(shí)施，進(jìn)行在線調(diào)度；車輛裝備包括預(yù)案中涉及的車輛、裝備、設(shè)備和設(shè)施的名稱、 位置、責(zé)任人即時顯示，進(jìn)行調(diào)配調(diào)度，由射頻設(shè)備，移動和定位設(shè)備等輔助實(shí)施。2關(guān)鍵技術(shù)根據(jù)總體方案，所設(shè)計的基于語音指令的預(yù)案決策方法主要涉及以下三個方面的關(guān)鍵技術(shù): 語音

6、識別，相似度計算及人機(jī)交互。2.1語音識別語音識別技術(shù)主要由特征提取、模式匹配準(zhǔn)則及模型訓(xùn)練三種關(guān)鍵技術(shù)組成，圖2給出了 語音識別的基本流程。對于完整的語音識別系統(tǒng)，其工作過程分為六個主要的步驟：第一，對語音信號進(jìn)行分析 處理，通過去除噪聲及濾波的方式去除冗余信息；第二，提取特征信息；第三，利用最小 單元識別字和詞；第四，確定輔助識別條件；第五，根據(jù)語義分析，對關(guān)鍵信息進(jìn)行劃分 段落，取出所識別出的字詞，并進(jìn)行連接，根據(jù)語句含義對句子的構(gòu)成進(jìn)行調(diào)整；第六， 結(jié)合語句含義，分析上下文的關(guān)聯(lián)，對正在處理的語句進(jìn)行修正調(diào)整。2.2 相似度計算相似度計算的主要方法有歐幾里得距離、曼哈頓距離、明可夫斯基

7、距離、余弦相似度及 Jaccard相似度詞語相似度指兩個詞語可以互相替換而不改變上下文句法和語義結(jié)構(gòu)的程度其中，依存關(guān)系相似度是指：對被比較的兩個語句實(shí)施深層次的句法分析，得到依存關(guān)系，并在 該結(jié)果的基礎(chǔ)上計算相似度。其計算原理如下：兩條語句之間的相似度由(3)式得到，其中2.3人機(jī)交互人機(jī)交互是計算機(jī)、人體工程學(xué)、工程心理學(xué)、認(rèn)知學(xué)等多學(xué)科交叉的領(lǐng)域預(yù)先定義的預(yù)案指令和流程運(yùn)轉(zhuǎn)、執(zhí)行，包括人員子模塊、車輛裝備子模塊和物資補(bǔ)給子 模塊等。其中，人員模塊包括指揮、武裝、通信、保障、衛(wèi)勤等隊(duì)伍，根據(jù)預(yù)先定義的預(yù) 案中人員模塊中的資源信息，同一時刻通知干系人，進(jìn)行調(diào)度；車輛裝備包括預(yù)案中涉及 的車輛

8、、裝備、設(shè)備和設(shè)施的名稱、位置、責(zé)任人即時顯示，進(jìn)行調(diào)配調(diào)度，由射頻設(shè)備、 移動和定位設(shè)備等輔助實(shí)施，是流程化數(shù)字預(yù)案的重要組成部分；物資補(bǔ)給是指預(yù)案中涉 及的物資資源名稱、地理位置、數(shù)量、調(diào)撥時間、管理人信息即刻顯示，由射頻設(shè)備、無 線識別設(shè)備輔助實(shí)施，進(jìn)行在線調(diào)度。圖3給出了預(yù)案庫的組成。實(shí)施方案利用所設(shè)計的基于語音指令的預(yù)案決策方法，在突發(fā)事件的戰(zhàn)備，應(yīng)急應(yīng)對，事中處置和 善后管理等過程中，通過建立完善和正確的應(yīng)急預(yù)案庫機(jī)制，綜合資源調(diào)配、人員組成、 指揮調(diào)度等手段，迅速做出決策。以部隊(duì)的應(yīng)急物資調(diào)配為例，圖4給出了物資調(diào)配流程。根據(jù)圖4,第一步，指揮員向語音識別模塊下達(dá)語音指令“向地區(qū)A補(bǔ)充B類物資”，第 二步，上述語音指令被語音識別模塊識別并轉(zhuǎn)換為文本信息。第三步，啟動相似度計算， 將第二步所得文本信息與預(yù)案庫的預(yù)案進(jìn)行比對，得到相似度最高的預(yù)案。本例中，假定 預(yù)案B被成功匹配。第四步，啟動人機(jī)交互模塊，向執(zhí)行預(yù)案的相關(guān)單位傳達(dá)指令，直至 預(yù)案B被執(zhí)行。結(jié)語 傳統(tǒng)預(yù)案執(zhí)行過程主要依靠人力傳達(dá)流轉(zhuǎn)，容易受到人