服務機器人自然語言理解與任務規(guī)劃的研究及應用.pdf

1、由于人們對于從繁重的簡單勞動中解放的需求，服務機器人成為近來研究的熱點項目。服務機器人的研究包含了多方面的技術(shù)，其中自然語言理解主要負責解決人機交互問題，為人類和機器人的溝通提供便利的手段。而任務規(guī)劃則有助于提高機器人的運行效率，使得其更快速、更準確地完成人類對其下達的指令。
　　 本文為服務機器人設(shè)計了一種自然語言理解算法和一種任務規(guī)劃算法，其中采用依存語法與配價理論作為自然語言理解算法，改進的進化算法作為任務規(guī)劃算法。并通過

2、家庭服務機器人仿真比賽平臺進行實現(xiàn)，驗證算法的有效性;且通過與其他比賽隊伍算法效果的對比，驗證其優(yōu)越性。具體內(nèi)容如下:
　　 首先，本文闡述了自然語言理解和機器人任務規(guī)劃的一些基本方法，對其發(fā)展現(xiàn)狀進行了描述，并說明了這兩項技術(shù)在服務機器人中的意義。之后針對本文采用的算法——依存語法與配價理論，以及進化算法進行深入的解析，找出其特點和優(yōu)劣，分析其對服務機器人應用環(huán)境的適應能力。
　　 其次，將依存語法與配價理論應用于服務

3、機器人的自然語言理解當中。以家庭服務機器人仿真比賽平臺的自然語言理解要求為例，分析其詞匯句型特點，總結(jié)歸納其詞匯常用法，根據(jù)依存語法與配價理論的思想建立了配價詞匯表，并依靠配價詞匯表確定句子的依存結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了祈使句以及陳述句兩種類型的自然語言和機器語言之間的轉(zhuǎn)化。
　　 再次，改進了傳統(tǒng)的進化算法，使其適用于機器人任務規(guī)劃問題的解決。本文針對任務規(guī)劃的特點，建立了新的編碼結(jié)構(gòu)，使得染色體上的基因可以表示任務規(guī)劃中的“事件”，從而

4、通過改變?nèi)旧w的結(jié)構(gòu)來改變完成任務的方法。同時本文改變了傳統(tǒng)進化算法的異體同位交叉和隨機變異進化方式，采取了自體異位交叉和受限選擇變異來解決任務規(guī)劃中的“事件”順序和物品選擇問題。并且，本文加入了篩選的概念，可以在評價前預先消除不符合邏輯規(guī)則的個體，從而提高了運算效率和結(jié)果準確性;同時設(shè)計了適應度函數(shù)，用于評價個體的適應度，也就是該規(guī)劃的規(guī)劃效果優(yōu)劣程度，從而決定了個體的淘汰。
　　 最后，本文分別對兩個算法進行舉例說明，并通過