物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的策略自動(dòng)生成器

張美楠 鄭濰雯 王驕陽

摘 要：本文圍繞實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域中的只能家居方面的策略的自動(dòng)生成展開，旨在將研究小組的項(xiàng)目開發(fā)成果，策略自動(dòng)生成器的軟件開發(fā)過程進(jìn)行描述。開發(fā)過程主要包括：基于Python語言實(shí)現(xiàn)的各大中文語義開發(fā)平臺(tái)的中文自然語言分析，其中BosonNLP開發(fā)平臺(tái)占據(jù)主要部分;基于SQL數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的智能家居領(lǐng)域語言的關(guān)鍵詞，近義詞等的統(tǒng)計(jì)工作;科大訊飛推出的以語音為核心的人機(jī)交互解決方案-AIUI開放平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)上的語音識(shí)別功能;以及基于當(dāng)前app主流開發(fā)工具Android?Studio開發(fā)的應(yīng)用程序-策略自動(dòng)生成器。項(xiàng)目主要解決的問題，捕獲關(guān)于智能家居領(lǐng)域家電控制方向的自然語言。理解語義并作出相應(yīng)的回饋指令，從而實(shí)現(xiàn)語音控制智能家居的目的。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);策略自動(dòng)生成器;BonsonNLP;SQL數(shù)據(jù)庫;AIUI

本項(xiàng)目內(nèi)容圍繞實(shí)現(xiàn)智能家居等可控智能領(lǐng)域的策略自動(dòng)生成器展開;此策略自動(dòng)生成器致力于給出問題的最優(yōu)解決方案，相較于類似傳統(tǒng)的家居領(lǐng)域的電視遙控器等事先設(shè)定好的內(nèi)部邏輯，此項(xiàng)目致力于實(shí)現(xiàn)各個(gè)電器的智能控制，最大的特點(diǎn)是使用語音控制家電，捕獲用戶語言中的關(guān)鍵信息，實(shí)現(xiàn)家居產(chǎn)品的控制工作。（例如，某傳統(tǒng)電器-空調(diào)，擺脫了傳統(tǒng)的控制遙控器之后，當(dāng)前市面上的很多智能音箱等產(chǎn)品已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)語音控制。但是命令中若涉及到繁瑣的不易理解的用戶輸入語言“當(dāng)室內(nèi)溫度超過30℃時(shí)，請(qǐng)打開空調(diào)制冷功能”，“只要室內(nèi)溫度大于30℃了，就請(qǐng)你打開空調(diào)...”可能難以區(qū)分）由此，此項(xiàng)目內(nèi)容中的策略自動(dòng)生成器致力于針對(duì)智能家居領(lǐng)域中的幾個(gè)典型家電，基于NLP開放平臺(tái)提供的開發(fā)者接口，通過大量的語句測試，來統(tǒng)計(jì)并豐富指定領(lǐng)域語言流中的關(guān)鍵信息，結(jié)合中文分詞算法，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵字提取，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，匹配，對(duì)智能終端執(zhí)行控制命令，讓大眾發(fā)出的即使再平常的語音指令，也能輕松被機(jī)器識(shí)別。

一、NLP以及簡單的數(shù)據(jù)庫

自然語言處理（NLP）是人工智能和語言學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)分支學(xué)科，同時(shí)也是機(jī)器學(xué)習(xí)中最熱的一個(gè)方向之一。試想想，機(jī)器可完全明白人類的語言，并且可以嫻熟地使用自然語言與人類溝通，這不就是人工智能的目標(biāo)？幸好，現(xiàn)在各種文本預(yù)處理、文本挖掘技術(shù)已日漸成熟，可以幫助我們從文本中提取出更多有意義的信息。此項(xiàng)目主要使用了一款NLP開放平臺(tái)-玻森，此團(tuán)隊(duì)專注于中文語義分析技術(shù)，其通過自主研發(fā)的中文分詞、句法分析、語義聯(lián)想和實(shí)體識(shí)別技術(shù)，為開發(fā)者提供了簡單、強(qiáng)大、可靠的中文語義分析云端API。

通過此平臺(tái)，項(xiàng)目組的成員主要進(jìn)行了以下一些測試，關(guān)鍵詞提取“現(xiàn)在外面的天氣真熱啊”，利用Python執(zhí)行代碼之后得到的關(guān)鍵詞有“天氣，熱”。語義聯(lián)想“打開空調(diào)”，執(zhí)行后得到的相近語義有“翻開，拆開等”。針對(duì)各種類型的家電產(chǎn)品，首先通過各種中文分析工具，提取出每一條控制語句中的關(guān)鍵字，并加之適當(dāng)?shù)恼Z義分析，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果錄入數(shù)據(jù)庫，建立一套關(guān)于針對(duì)智能家居控制領(lǐng)域的語法，便于后續(xù)程序的開發(fā)。數(shù)據(jù)庫可以直觀的理解為存放數(shù)據(jù)的倉庫，那么我們將家電的控制指令中的關(guān)鍵字提取出來后，將其存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫。想要達(dá)到完全智能化的控制，需要通過大量的機(jī)器訓(xùn)練或是提供大量的數(shù)據(jù)。

二、語音識(shí)別平臺(tái)

眾所周知，科大訊飛、云知聲、思必馳是幾家專注于語音識(shí)別技術(shù)的公司，依靠垂直語音技術(shù)領(lǐng)域，長期盤踞主流語音市場，擁有先發(fā)優(yōu)勢。那么此次軟件開發(fā)過程中，小組成員經(jīng)過調(diào)研后，毫不猶豫的選擇接入了科大訊飛的語音識(shí)別平臺(tái)技術(shù)。AIUI是科大訊飛2015年推出的一套以語音為核心的人機(jī)交互解決方案，意在使應(yīng)用和設(shè)備能夠快速具備能聽會(huì)說，能理解會(huì)思考的能力。此策略自動(dòng)生成器的最大的功能之一，語音控制智能家居的能力通過接入AIUI得到了簡單方便的實(shí)現(xiàn)。

三、程序開發(fā)

搭建程序的界面，實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部的邏輯功能，建立前后臺(tái)的連接，引入各個(gè)平臺(tái)的API，相信是眾多app開發(fā)者最熟悉的操作內(nèi)容。首先在開發(fā)工具的選擇上，小組選擇了當(dāng)前主流的集成開發(fā)工具AS，其擁有完善的插件管理，支持多種代碼管理工具，智能且有GOOGLE官方支持等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。在項(xiàng)目的實(shí)際開發(fā)過程中，界面的設(shè)計(jì)上基本沒有遇到什么問題，實(shí)際接入AIUI平臺(tái)的SDK時(shí)，由于項(xiàng)目開發(fā)的不熟練，以及官方使用文檔的理解能力不夠，開發(fā)初期饒了很多的彎路，但是好在經(jīng)過大家的共同努力，基本達(dá)成了預(yù)期的目標(biāo)成果。用戶輸入一段及其控制語音指令，程序反饋出對(duì)應(yīng)的機(jī)器操作指令。實(shí)際軟件中已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了冰箱，空調(diào)，電燈，電視機(jī)的開關(guān)等控制，歡迎感興趣的小伙伴體驗(yàn)這款（物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的）策略自動(dòng)生成器軟件并提供您寶貴的建議。

四、總結(jié)

事實(shí)上，想要達(dá)到真正的智能，絕不僅僅是簡單的軟件開發(fā)，今年早些時(shí)候，Google?DeepMind的AlphaGo打敗了韓國的圍棋大師李世乭九段。在媒體描述DeepMind勝利的時(shí)候，將人工智能（AI）、機(jī)器學(xué)習(xí)（machine?learning）和深度學(xué)習(xí)（deep?learning）都用上了。機(jī)器學(xué)習(xí)最基本的做法，是使用算法來解析數(shù)據(jù)、從中學(xué)習(xí)，然后對(duì)真實(shí)世界中的事件做出決策和預(yù)測。與傳統(tǒng)的為解決特定任務(wù)、硬編碼的軟件程序不同，機(jī)器學(xué)習(xí)是用大量的數(shù)據(jù)來“訓(xùn)練”，通過各種算法從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)如何完成任務(wù)。盡管我們此次的研究僅僅是針對(duì)于簡單易用的軟件的開發(fā)，但是站在深遠(yuǎn)發(fā)展的角度上，我們的下一步目標(biāo)可能會(huì)是深入人工智能領(lǐng)域的研究，畢竟人工智能時(shí)代正在悄然改變著我們的生活。

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