服務(wù)機(jī)器人自然語言理解與任務(wù)規(guī)劃的研究及應(yīng)用.pdf

1、由于人們對(duì)于從繁重的簡(jiǎn)單勞動(dòng)中解放的需求，服務(wù)機(jī)器人成為近來研究的熱點(diǎn)項(xiàng)目。服務(wù)機(jī)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(fù)責(zé)解決人機(jī)交互問題，為人類和機(jī)器人的溝通提供便利的手段。而任務(wù)規(guī)劃則有助于提高機(jī)器人的運(yùn)行效率，使得其更快速、更準(zhǔn)確地完成人類對(duì)其下達(dá)的指令。
　　 本文為服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì)了一種自然語言理解算法和一種任務(wù)規(guī)劃算法，其中采用依存語法與配價(jià)理論作為自然語言理解算法，改進(jìn)的進(jìn)化算法作為任務(wù)規(guī)劃算法。并通過

2、家庭服務(wù)機(jī)器人仿真比賽平臺(tái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證算法的有效性;且通過與其他比賽隊(duì)伍算法效果的對(duì)比，驗(yàn)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(jī)器人任務(wù)規(guī)劃的一些基本方法，對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了描述，并說明了這兩項(xiàng)技術(shù)在服務(wù)機(jī)器人中的意義。之后針對(duì)本文采用的算法——依存語法與配價(jià)理論，以及進(jìn)化算法進(jìn)行深入的解析，找出其特點(diǎn)和優(yōu)劣，分析其對(duì)服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用環(huán)境的適應(yīng)能力。
　　 其次，將依存語法與配價(jià)理論應(yīng)用于服務(wù)

3、機(jī)器人的自然語言理解當(dāng)中。以家庭服務(wù)機(jī)器人仿真比賽平臺(tái)的自然語言理解要求為例，分析其詞匯句型特點(diǎn)，總結(jié)歸納其詞匯常用法，根據(jù)依存語法與配價(jià)理論的思想建立了配價(jià)詞匯表，并依靠配價(jià)詞匯表確定句子的依存結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了祈使句以及陳述句兩種類型的自然語言和機(jī)器語言之間的轉(zhuǎn)化。
　　 再次，改進(jìn)了傳統(tǒng)的進(jìn)化算法，使其適用于機(jī)器人任務(wù)規(guī)劃問題的解決。本文針對(duì)任務(wù)規(guī)劃的特點(diǎn)，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(wù)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(wù)的方法。同時(shí)本文改變了傳統(tǒng)進(jìn)化算法的異體同位交叉和隨機(jī)變異進(jìn)化方式，采取了自體異位交叉和受限選擇變異來解決任務(wù)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(píng)價(jià)前預(yù)先消除不符合邏輯規(guī)則的個(gè)體，從而提高了運(yùn)算效率和結(jié)果準(zhǔn)確性;同時(shí)設(shè)計(jì)了適應(yīng)度函數(shù)，用于評(píng)價(jià)個(gè)體的適應(yīng)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(gè)體的淘汰。
　　 最后，本文分別對(duì)兩個(gè)算法進(jìn)行舉例說明，并通過