[發明專利]一種非受限路徑自然語言的語義角色標注及語義提取方法

有效

• 申請號: 201611264509.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106705974B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 張珂;陳奇
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G06F40/117;G06F40/289;G06F40/30
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

一種非受限路徑自然語言的語義角色標注及語義提取方法，所述方法首先收集非受限條件下漢語路徑自然語言語料，建立漢語路徑自然語言語料庫；然后使用基于語塊分析和依存句法分析的語義角色標注方法實現對路徑自然語言語料的自動標注；最后根據語義角色標注結果，按照順序劃分路徑單元，并提取路徑單元的導航語義信息。本發明使用基于語塊分析和依存句法分析的語義角色標注方法進行路徑自然語言語義角色標注，根據提取出的語義角色標注結果進行路徑單元劃分，最后提取各路徑單元的語義信息。該方法能夠準確地按照順序劃分路徑單元，并準確提取路徑語義信息，因此可指導機器人問路導航的順利實施。

技術領域

本發明涉及一種用于機器人導航的自然語言的語義角色標注及語義提取方法，屬于數據處理技術領域。

背景技術

自然語言處理是人工智能領域中的一個重要分支，它以研究計算機與人之間使用自然語言進行通信的方法為目標。自然語言處理并不是簡單的研究自然語言的語法和句法關系，而是研究能有效地實現基于自然語言進行計算機通信或人機交互的系統，它是計算機科學的一部分。使用自然語言實現人機交互意味著計算機不僅能理解自然語言，還能使用自然語言表達思想、意圖等。前者為自然語言理解，后者為自然語言生成。

人們長期以來一直追求使用自然語言與計算機進行人機交互，因為它既有重要的理論意義，同時也有明顯的實際意義。首先，人類可以用自己習慣的自然語言使用計算機，而無需再花費大量的時間去學習各種復雜的計算機語言；其次，人們也可通過它進一步了解人類的語言能力和智能的機制。

語言是人類交流的重要方法，如果可以通過自然語言進行人機交互，那么就可以通過自然語言控制機器人。如果能用自然語言控制機器人，那么機器人也將可以由普通人隨心所欲地控制。通過自然語言控制機器人比其他方法更簡便，也更符合人類的交流習慣。現代機器人技術在傳感器技術、計算機技術和人工智能的推動下快速發展，其中移動機器人因具有可移動性和自治能力，廣泛應用于服務、探測、物流等領域。移動機器人的核心技術之一是導航技術，特別是自主導航技術。其中，使用自然語言控制機器人進行自主導航正逐漸成為研究熱點。研究者們希望未來可以通過自然語言控制機器人完成導航任務，而導航任務也是其他復雜任務的基礎，因此通過自然語言進行導航是實現其他導航任務的基礎，對發展人工智能有著重要的意義。

在路徑自然語言處理領域，基于英文路徑自然語言處理的機器人導航已經有了初步發展，研究人員側重于通過對動詞的研究結合相應的環境來確定機器人導航路徑。而漢語路徑自然語言的研究還很不成熟，相較于英語路徑自然語言處理有著較大的差距。樂小虬等人采用基于分層有限狀態自動機的方法來分析自然語言中的方位關系。張雪英等人通過研究中文路徑自然語言的語法，提出了基于城市交通的路徑自然語言處理方法。劉瑜等人在深入研究路徑自然語言中動詞的基礎上提出了一種基于受限漢語的NLRP分析方法。蔣文明等人從基于統計和規則的兩種自然語言處理方法對路徑自然語言處理進行了初步分析。李新德等人提出一種基于語塊分析的路徑自然語言處理的方法。它們在特定的環境下收集了少量語料之后，提出幾種主要的語義成分，發現漢語路徑自然語言的句法和語義之間存在著較強的聯系。它們對語料進行分詞、名詞實體識別和語塊分析等一系列處理，采取基于語塊分析的方法提取出路徑自然語言中的語義語塊。最終，對提取出的各個語義語塊按照對應的槽體提取出對構建路徑有效的語義信息。但這些漢語路徑自然語言處理方法均存在一定的技術問題：

1.以往漢語路徑自然語言處理方法僅采用在特定環境下收集的少量語料作為研究對象，而現實的自然語言路徑描述則多種多樣，所以需要建立非受限條件下較大規模的路徑自然語言語料庫，用于路徑自然語言處理研究工作；

2.在非受限路徑自然語言條件下，路徑自然語言的句法關系與語義之間的關系更為復雜，僅依靠現有的路徑自然語言語義角色標注方法，很難準確地進行路徑自然語言語義角色標注，從而影響導航語義信息提取的準確度；