（计算机科学与技术专业论文）基于主体的智能短信信息服务的研究.pdf

基于主休的智能短信信息服务的研究 内容摘要 为了给消费者提供更好的服务，智能短信信息服务应运丽生。智短信信息 服务，就是允许短信用户在手机上直接以口语化的形式输入文字，而不是输入复 杂的代码或操作繁琐的菜单，但系统中的智能主体能迅速、准确地理解用户的意 思，提供周到的信息和服务。 随着各种智能信息服务的广泛应用和同益普及，自然语言理解技术和智能主 体技术逐渐成为其支撑平台。目前，很多的基于自然语言理解的信息服务系统都 采用面向对象的软件开发方法，程序模块都使用对象或类来进行封装。这样的丌 发方法会带来一些弊端：例如限制服务在分缸式环境中的虑用等。 基于此，本文设计了一种基于智能主体的系统架构一“基于主体的智能短信 信息服务系统”。该系统利用智能主体技术以及短信遭讯技术来实现短信服务的 智能。此外，系统应用主体封装、采用面向主体的软件开发方法将会在社会能力、 分佃式应用等方面体现出优势。 智能主体是智能短信服务中的核心组件之一，它是一种智能的软件实体，能 够在智能短信服务中自治地运行、决策和交互，可以为用户提供各种智能的信息 服务。而在智能短信服务中，短信收发主体是用户与智能服务系统之间的桥梁， 除了能收发卜下行信息外，它能够在智能短信服务中主动的与其它主体交互和协 作，提高了信息处理的效率。 最后在“基于主体网格的城市应急联动与社会综合服务系统( g e i s ) ”巾， 采辟j 主体封装成短信服务模块，与后台的“社会综合服务平台”和“电话f 短信报 警”等几个主体协调工作，为消费者提供智能服务。实验表明采用面向主体的开 发方法的合理性。 关键词：智能主体智能短信信息服务面向主体的软件开发短信网关知识 检索模式匹配 兰! 羔堡塑塑堂型堕堕璺矍箜堕型塑 a b s t r a c t i n s t e a do fc o m p l e xc o d ea n dm e n u ，w e c a r i n p u tw o r d so rp h r a s e s n o u tm o b il e p h o n e d i r e c t l y ，t h e nw e c a ng e to u rf a v o rjt ei n f o r m a t i 。na n d s e r v l c eb yas e r v i c es y s t e mw h o s ei n t e 1 i g e n ta g e n tc a r l c a t c ho nm e a n i n g o ft h e mc o r r e c t l ya n dq u i c k l y f h e s e r v i c es y s t e mi sc a l l e di n t e l l i g e n t s h o r tm e s s a g ei n f o r m a t i o ns e r v i c e i n t e l ii g e n ts h o r tm e s s a g ei n f o r m a l i o n s e r v i c ec a r l p r o v i d eb e t t e ri n t e l i i g e n ts e r v i c ef o rc o n s u m e rt h a no t h e r s h o t t m e s s a g es e r v i c e ( s m s ) s y s t e m s w i t h w i l d l ya p p l i e a t i o n a n d p 。p u l a r i z a t i o n o f i n t e l l i g e n t i n i o r m a t i o ns e r v i c e ，i n t e 1 g e n ta g e n ta n dn a t u r el a n g u a g ec o m p r e h e n s i o n te c h n o l o g yb e c o m em a i n s u p p o r tp l a t f o r m sf o ri n t e l l i g e n ti n f o r m a l io n s e r v i c e a t p r e s e n t m a n yo r g a n i z a t i o n sa r eu s et h eo b j e c t o r i e n t e d m e t h o dt od e v e l o pn a t u r el a n g u a g ec o m p r e h e n s i o ns y s t e m b u tu s i n gt h e0 0 m e t h o dt o d e v e o ps m ss y s t e mc a nb r i n gs o m ed i s a d v a n t a g e ：t h i sm e t h o d 1j m jt e dt h es e r v c ej nt h ed i s t r i b u t i o nc o n d i t i o n a n ds oo n a c c o r d i n g l y ，t h i sp a p e rb r i n g sf o r w a r dan e wd e s i g no fa g e n tb a s e d s y s t e mf r a m e w o r k - - “a g e n t b a s e dt n t e l l i g e n ts m si n f o r m a l i o ns e r v i c e s y s t e m ”t h i ss y s t e mi m p l e m e n t si n t e l l i g e n t s e r v i c e b y a p p y i n g i n t e l l i g e n ta g e n tt e c h n o l o g ya n ds h o r tm e s s a g et e c h n o l o g y b e s i d e s ，u s i n g 0 0m e t h o dt od e v e l o pp r o g r a mw i l ih a v ea d v a n t a g ei ns o m ea s p e c t s ，s u c h a ss o c i a la b i l i t y ，d i s t r i b u t e da p p l i e a t i o na n ds oo n i n t e l l i g e n ta g e n ti sam a j o rc o m p o n e n to fi n t e l l i g e n ts h o r tm e s s a g e i n f o r m a t i o ns e r v i c e i n t e l l i g e n ta g e n ti sai n t e l l i g e n te n t i t yw h i e hc a r l a u t o m a t i cr u n ，m a k ed e e i s i o n ，c o m m u n i c a t ew i t ho t h e ra g e n t sa n dp r o v i d e k i n d so fin t e i g e n ts e r v i c ef o rc o n s u m e r s h o r tm e s s a g ea g e n ti sab r i g e b el w e e nc o n c u m e ra n dt h es y s t e m b e s i d e sr e c e i v i n ga n df o r w a r d i n gs h o r t m e s s a g e ，t h i sa g e n tc a ni n i t i a t i v e l yc o m m u n i c a t e 、c o o r p e r a t ew i t ho t h e r 1 1 茎士圭堡堕塑堂墼竺笪璺塑竺塑篁墅堑一 a g e n t s t oi m p r o v i n ge f f i c i e n c y ， f i n a l ly ，w ei l l u s t r a t et h er e a s o n a b i li t yo fu s i n gt h ea g e n t o r i e n t e d m e t h o di ni n t e l 1 i g e n t s h o r tm e s s a g es e r v i c eb yp r o p o s i n go u r s o h t i o n s a n dim p l e m e n t i n gt h ea g e n t o r i e n t e ds h o r tm e s s a g e s e r v jc em o d e la n do t h e r m o d e l1 nt h e “g r i db a s e de m e r g e n c y i n t e r a c t i o ns y s t e m ” k e y w o r d s ：i n t e l l j g e n ta g e n t ，i n t 。1 j g e n t s h e r tm 。s 8 a g 。i ”f 。8 t 1 。“ s e r v i c e a g e n t0 r i e n t e d m e t h o d ，g a t e w a y o fs h o r tm e s s a g e ，k “。w 1 8 d g 。 s c a r c h 。m o d em a t c h in g i i i 草于主体的智能 j _ ：! 信信息服务的研究 第一章绪论 八 - 年代之后，网络逐步取代电脑成为信息社会的技术核心，亦即电脑成为 网络的终端，而并非网络作为电脑的外围。这一革命性的变化，带动了现代通信技 术的革命。通信不仅仅作为信息传递的手段，它还能在信息存储和转换、信息处 理和收发等方面扩展着自身的功能。现代通信向着信息业全而延伸，现代通信的 内涵就是信息网络，就是国家或国际的信息基础结构( 俗称“信息高速公路”) 的 技术平台。从这种意义上看，现代通信技术正成为信息技术体系中的主导和基质。 在人类跨入2 1 世纪的，智能信息技术将是信息技术的明天。信息技术涉及感 测技术、通信技术、计算机技术和控制技术。感测技术就是获取信息的技术，通 信技术就是传递信息的技术，计算机技术就是处理信息的技术，而控制技术就是 利用信息的投术。感测、通信、计算机和控制这四大技术在信息系统中虽然各司 其职，但是从技术要素层次上看，它们又是相互包含、相互交叉、相互融合的。感 测、通信、计算机都离不开摔制：感测、计算机、控制也都离不开通信：感测、通 信、控制更是离不开计算机。 “智能”一词可以用作名词，也可以用作形容词。女果用作名词，它是指人类 所能进行的脑力劳动，包括感觉、认知、n 区、学习、联想、计算、推理、判断、 决策、抽象、概括等等。如果用作形容词，它的意义是：人一样的、聪明的、灵活 的、柔性的、自学习的、自组织的、自适应的、自治的智能理论的研究也分 为两个方面，一方面是对智能的产生、形成和工作的机制的直接研究：另一方面是 研究如何用人工的方法模拟、延伸和扩展智能。前者称为自然智能理论，主要是 生理学和心理学研究者所从事的工作：而后者称为人工智能理论，主要是理工学 研究者所从事的 一作。在前者的领域中，“智能”多取名词的用法，因为研究的是 “脑力劳动”本身的机制：在后者的领域中，“智能”多取形容词的用法，因为人 们丰要考察人工智能的功能与自然智能的功能相比，像不像、高不高、强不强? 按道理讲，人工智能理论应以自然智能理论为基础。如果搞清了各种自然智能的 二 ：作机制及其各个功能部件的结构关系，那么就可以通过已经高度发达的电子 的、光学的和生物的器件构筑类似的结构对其进行模拟、延伸和扩展，从而实现 人丁智能。但遗憾的是，由于人类的头脑结构高度复杂，也由于实验这一现代科学 基于主体的智能觚信信息服务的研究 的锐利武器在研究人脑机制和结构时不能随意使用，直到今天，自然智能理论并 没有搞清一些基本智能活动的机制和结构，总体进展十分有限。冈而人工智能理 论的主流已经从结构模拟的道路走向了功能实现的道路。所谓功能实现就是将自 然智能的结构看作黑箱，而只控制黑箱的输入输出关系，只要从输入输出关系上 看实现了所要模拟的功能即可。功能实现的道路使人工智能理论摆脱了自然智能 理论进展缓慢的束缚，通过几十年的发展，已经形成了较为系统的理论体系，包含 了极为丰富的内容，并在实际中得到了广泛的应用，发挥了显著的作用。 智能主体( i n t e ll i g e n ta g e n t ) 是智能短信服务中的核心组件之一，它是 一种智能的软件实体，能够在智能短信服务中自治地运行、决策和交互，叮以为 用户提供各种智能的服务。智能主体提供了一种很好的问题求解风范，体现在基 于智能主体的系统具有用传统方法难以获得的许多优点。多主体系统 ( m u 卜a g e n ts y s t e m ) 放松了对集中式、规划、顺序控制的限制，提供了分散 控制、应急和并行处理，并且降低了软件或硬件的费用，可以更快速地求解问题。 智能短信服务，就是允许短信用户在手机上直接以口语化的形式输入文字 ( 而不是输入复杂的代码或操作繁琐的菜单) ，系统中的智能主体能迅速、准确 地理解用户的意思，提供周到的信息和服务。短信服务商可根据具体应用领域定 制一系列全新的智能短信业务，如旅游交通、餐饮娱乐、金融证券、交友网聚、 智力竞猜等受欢迎的服务，以刺激用户使用短信服务的兴趣和频率。 下荫f 从主体、多主体系统、智能信息服务、智能短信服务等几个方面束介绍 本文所涉及到的几个基本概念。 1 、主体 1 ) 智能主体 从j 、义的角度来看，主体m ( a g e n t ) 是一种处于一定环境下包装的实体， 为了实现设计目的，它能在那种环境下灵活的，自主的活动。主体是这样个实 体，它的状态可以看作是由信念( b e l i e f ) 、能力( c a p a b i i t y ) 、选择( c h o i c e ) 、 承诺( c o m m i t m e n t ) 等心智构件( m e n t a lc o m p o n e n t ) 组成。主体具有以下的特性： ( 1 ) 自治性( a u t o n o m y ) ：主体运行时不直接由人或者其他东西控制，它对它们 自己的行为和内部状态有一定的控制权。( 2 ) 社交能力( s o c i a la b i l i t y ) ：主 体能够通过某种主体通信语言( a g n e tc o m m u n i c a t i o nl a n g u a g e ) 与其他主体进 行信息交换。( 3 ) 反应能力( r e a c t i v i t y ) ：即对环境的感知和影响。无论主体 基于牛体的智能短信信息胀务的研究 生存在现实的世界l - l ( 如机器人、i n t e r n e t 上的通讯主体、用户界面主体等) 还是在虚拟的世界中( 如虚拟商场中的主体、交互式游戏中的主体等) ，它们都 应该可以感知它们所处的环境，并通过行为改变环境。一个不能对环境作h 影响 的物体不能被称为丰体。( 4 ) 白发行为( p r oa c t i v e n e s s ) ：传统的应用程序是 被动的由用户来运行的而且机械地完成用户的指令，而主体的行为应该是主动 的，或者说是自发的。主体能感知周罔环境的变化，并作出基于目标的行为 ( g o a l d i r e c t e db e h a v i o r ) 。近5 0 年来，人们对主体特别是多主体系统进行了 大量的研究，特别从2 0 世纪9 0 年代以来形成了主体技术研究的热潮。智能主体、 多主体系统的研究已成为人工智能，甚至计算机科学的研究热点。之所以对主体 的研究受到如此的重视在于它可以满足进入信息高速公路时代人们对解决信息 过载和全球范围内的新的分布式计算模式的需求。 2 ) 多主体系统 个多主体系统由各种各样的主体组成，它们按照目的、职责、所能提供的 服务等的不同分为不同的角色。角色由主体模型进行刻画。主体模型描述了不同 角色之间的类层次关系。多主体系统( m u l t i a g e n ts y s t e m ，m a s ) 就是由这样一组 彼此问存在着协调、协作或竞争关系的主体组成的系统。多主体系统试图用主体 来模拟人的理性行为，通过描述主体之间理性交互而不是事先给定的算法来刻画 一个系统。在多主体系统中，主要研究一组自治的智能主体之间智能行为的协调。 知识规划、不同技能和自身动作的协调是一个过程，这在多主体系统中非常重要。 由于多主体系统( m a s ) 更能体现人类的社会智能，具有更大的灵活性和适应性， 更加适合开放、动态的世界环境，因而受到越来越多人的重视。以前对于m a s 的 研究主要是从面向合作的视点出发进行考虑，现在则趋向于从单个智能主体的角 度来考虑问题，即主体应具有什么样的结构、能力才能在一个有时间约束、开放 的多主体环境中自主地行动、决策以及与其他主体交流。关于智能主体、多主体 系统的研究已成为人工智能甚至计算机科学的研究热点。 2 、智能信息服务 1 ) 智能信息服务 实际上，人类研究人工智能技术( a i ，a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e ) 已经有几 十年的历史了。但是，真正能够以”人的助理”形式出现的智能信息服务，正是在 网络己经普及和成熟的阶段才开始成为现实。互联网将从简单的信息载体和传播 祭于土体的智能矩信信息服务的研究 工具，演变成为能够主动为人提供助理服务的助手，同时，互联网的价值得到冉 次升华。显而易见，如果原来的互联网被形容成一部电话，那么现在它则是 个会帮你接打电话和处理通话内容的秘书，其价值得到巨大的提升。 其实，互联网出现以厝，人们遇到的问题不是信息过少，而是信息过多a 虽 然通过搜索引擎、目录、人工编辑的社区等工具，人们获取信息可以获得一定的 辅助，然而，在智能f 言息服务出现以前，专门服务于单个企业或个人的信息搜集、 整理、对比和提醒的服务，却仍主要依赖大量的人力工作来完成e 例如，通过搜 索引擎，人们需要不停地一次一次重复查找自己所需要的信息，而且，这些信息 往往很不及时，难以满足主人的需要。 智能信息服务的出现，使互联网开始从汇集和聚合，转变为”以每个人为中 心”，或者”单个企业为中心”。这种服务形式，将会与目前的聚合形式的信息渠 道相结合，形成人们信息获取的两个方砥。获得了这种”虚拟助理”镪助的。 作者， 比没有其帮助的工作者在 二作效率、判断与决策的准确性、工作的成效性等方面 有显著的提高。 2 ) 智能短信信息服务 智能短信服务，就是短信用户在手机上直接输入上行信息，这些上行信息通 过短信网关传送到后台的智能信息处理系统中，经过智能信息系统的相关处理后 把相应的下行回复信息通过短信网关f 发到短信用户的手机上。 在高度信息化的2 1 世纪，信息服务市场全球性爆涨后，智能短信服务适逢其 时，先后在法国和中崮投入市场。2 0 0 3 年底，o r a n g e 法国公司采用d e j j m a 公 司的技术，为法国的短信用户提供从餐饮到汽车维修等多达1 5 0 类的智能信息查 询业务。2 0 0 4 年4 月，j e 京得意公司率先把中文自然语言理解技术与短信服务 相结合，与拥有丰富生活信息资源的精品购物指南报社合作，提供北京餐饮 智能短信查询，并将陆续开通更丰富和实用的智能短信信息服务。 3 、论文的组织 本文以短信服务和智能主体、多主体系统为研究背景，依次从国内外研究现 状、存在的问题及研究动机、智能信息的服务主体模型、主体结构、主体通信以 及多主体环境m a g e 等方面展开，对智能短信信息服务中的研究工作做了详细的阐 述；并采用面向主体的开发方法，设计并实现了“城市应急联动与社会综合服务 系统”中的短信服务模块。本文共分六章，各个章节和各个研究内容的组织关系 基于土体的智能知f 信信息服务的研究 见图卜1 。 【基于主俸的智能短信信息服务的研究：第一章绪论v l第二章相关研究综述一 l第三章智能短信服务殛其主体来构。 第四章智能短信服务的算法基础一 图卜1 论文组织结构 第一章是绪论。第二章是相关研究综述。第三章研究智能短信服务及其主体 架构。第四章研究智能短信服务的算法基础问题。第五章基于主体的智能短信信 息服务的实现，第六章总结全文，给出本文所作出的主要贡献，以及下一阶段的 研究方向。 基于主体的智能短信信息服务的研究 第二章相关研究综述 下面介绍相关的主要研究工作的研究现状，包括短信服务、基于自然语言理 解的短信服务、基于丰体的智能短信服务等。 l 、短信服务 短信息服务5 “( s h o r tm e s s a g es e r v i c e ) 是通过手机发送和接收有限长度 的文本信息的功能。现在的短信系统一散是是基于数据库方式的c s 服务系统。 短信服务是目前最主要也是最成熟的颂基础无线数姑业务。2 0 0 2 年，中国短 信业务量超过9 0 0 亿条，其中中国移动的短信业务量超过7 5 0 亿条，平均每天的 短信发送量高达2 ，6 亿条。根据上海艾瑞市场咨询有限公司近期发布的2 0 0 3 年中国网络短信研究报告称：2 0 0 3 年中国短信内容服务提供商( 统称s p ) 市 场超过5 4 亿元，2 0 0 4 年中围短信s p 市场将过百亿元。另有专业机构估计，2 0 0 4 年中国整个短信市场将达到3 0 0 亿元左右，s p 提供的短信服务量占总市场的3 0 。 2 0 0 4 年以后，增长率会有所下 降，但2 0 0 6 年之前每年仍然会保持在5 0 以上的 市场占有率。壁；i 此，现在对短信系统的需求与h 俱增，从事这方面的研究就十分 重要。 2 、基于自然语言理解的短信服务 自然语占处理就是研究如何能让计算机理解并斗i 成人们目常所使用的( 如汉 语、英语) 语言，使得计算机懂得自然语言的含义，并列人给计算机提出的问题， 通过对话的方式，用自然语言进行回答。目的在于建立起一种人与机器之间的密 切而友好的关系，使之能进行信息传递与认知活动。目前，对于自然语言理解主 婴有两大类方法：一种是基于规则的分析方法可以称之为自然语言处理中的“理 性主义”，另一种是指针对大规模语料库研究的”经验主义”。两类方法的融合也 正是当前自然语言处理发展的趋势。通过自然语言与计算机进行交流，获取合适 的信息，得到满意的服务，是人们长期以束所追求的嗣标。现行的许多针对智能 短信息服务系统的研究不同程度地采用了自然语言理解技术。 自然语言理解的最早的研究领域是机器翻泽国外在1 9 6 3 年就建成了早期 的自然语言理解系统，询多著名的大学和科研机构都投入了大量的科技资源进行 基于主体的智能瓤 信信息服务的研究 研发。中国在1 9 8 0 年建成了两个汉语自然语言理解模型( 这罩需要文献作依据) ， 都以人机对话的方式来实现。目前清华大学、北京大学、北京语言大学、上海交 大、复旦大学、中科大、中科院、社科院等主要科研单位都在自然语占理解技术 方而有雄厚的技术力量。总体上看，国内外的自然语占理解技术方面的研究有一 定的差距。当然，国内研究也有优势，语言工程所需要的大量专家水平的人力以 及语言数据资源都是丰富的，价格相对低廉，目前有些系统取得了可观的经济效 益。例如，华建集团的智能辅助翻译系统，是语言理解技术的出色应用；中文之 单、紫光拼音等中文智能输入法引入中文语苦模型，日前占有一定的市场份额； 得意公司近f l 丌通的智能短信服务系统，丌辟出中文语占理解技术崭新的领域。 目前，很多的基于自然语言理解的信息服务系统都采用面向对象的软件丌发 方法，所有的服务系统都使用面向对象的建模，程序模块都使用对象或类来进行 封装。而完全采用面向对象的方法就会带来一些弊端：例如限制服务在分布式环 境中的应用范围等。 3 、基于主体的智能短信服务 现在随着计算机技术的不断发展，各种信息层出不穷。智能主体将使最终用 户从纷繁的信息海洋中解放出来，在智能主体的帮助下，用户可以只关注他最感 兴趣的那些信息。智能主体帮助个人和企业在网络数字世界搜索信息，执行任务， 将会成为用户重要的工具。 智能主体技术还达不到像人一样的智能理解水平，但是只要划定具体的领域 ( 例如医疗、体育等简单信息查询，也可以是交友、购物、保健等宽泛的智能聊 天和咨询等等) ，都能量身定做出实用的智能信息服务系统，自动理解客户用自 然语言发出的相关领域的问题，信息查询变得更方便、快速和准确。 基于智能主体的智能短信信息服务已成功应用在客户服务、知识管理、智能 软件帮助、企业管理、网上营销等多个领域。随着互联网的高速发展和产业的激 烈竞争，智能信息服务不断走向实用化和大众化，智能短信服务、智能聊天机器 人和智能搜索引擎等成为新的亮点。这些服务模式与普通用户更贴近、更具吸引 力，也更具市场影响力和价值创造力。 本文中的基于主体的智能短信信息服务采用的是完全面向主体的软件开发 方法，服务系统使用面向主体的建模，程序模块使用主体来进行封装。智能信息 服务在这样的环境里进行开发，在主体结构，主体通信以及分布式应用方面体现 基于主体的智能短倩信息服务的研究 m 优势。 基于主体的智能短信信息服务系统已应用在信息产业部“基于主体网格的 城市应急联动与社会综合服务系统g e l s ( o r i db a s e de m e r g e n c yi n t e r a c t o n s y s t e m ) ”项目中。这表明了采用面向主体的开发方法的合理性。g e i s 是一个基 于主体网格的城市虑急联动与社会综合服务系统，通过主体网格和通信系统将治 安、消防、卫生急救、交通、公共设施、自然灾害等突发事件的应急联动与综合 服务、调度集成在一个管理平台中，通过共享指挥平台和基础信息，实现统一接 处警、统一指挥、联合行动、快速反应，为市民提供更加便捷的紧急救援及相关 服务，为政府科学决策和处置各种紧急与灾害事件提供技术支持，为城市公共安 全提供技术保障。 4 、存在的问题 在当前短信服务中存在如下问题： 1 ) 一般短信服务系统的弊端：在移动通信领域，短信是各类无线增值服务 中发展最早，最为消费者认可，也相对最成熟的、世务，但是，短信市场作为成熟 市场，其成长空间已经有限，加之市场中各大小s p 竞争嗣趋白热化，以及短信 作为信息承载方式容量过小的技术限制，还有因为短信系统对用户的h 行信息理 解不准确、处理不恰当造成的重复汁费、短信退订难、不明短信大批量群发“骚 扰”用户等令人头疼的情况，可以预计，短信将不再是未来无线增值服务发展的 热点，但是短信和其他业务配合起来，增强用户语言理解和处理的准确性，就能 够提供更加贴近消费者需求的服务，进一步得到消费者的认可。 2 ) 智能短信服务的开发方法。面向对象技术的研究首先是在编程语音的研 究巾兴起的。美国x e r o xp a r c 研究中心在2 0 世纪7 0 年代末8 0 年代初发表的 s m a l l a k 一8 0 正式确立了面向对象的基本框架，它认为世界由对象组成，引入 了类、方法、实例等概念，这也是至今最纯粹的面向对象语占。s m a l l t a l k 总结 了以往许多编程语言的经验，如从2 0 世纪5 0 年代的表处理语言l i s p 中吸收了 动态联编( d y n a m i cb i n d i n g ) 、交互式开发环境；从初级语言l o g o 中看到图形 界面的意义；从2 0 世纪6 0 年代的模拟语言s i m u a 中吸收了类( c a s s ) 、继承 ( f n h e r i t a n c e ) 的概念；从2 0 世纪7 0 年代的学术语言c l u 中吸收了抽象数据 类型。在s m a l l t a i k 之后，面向对象开始为人们注目，特别是c + + 的推出，使面 l 劬对象在学术研究界也广为人知。 基于主体的智能舰信信息服务的研究 但与面向主体的软件技术相比较，面向对象的软件技术有以下些不足：对 象不具有自主性，4 ；能控制自己的行为。对象不能自主感知外部世界，并实时做 出反应。而对象系统中的对象之间的关系是单向的调用关系，不存在相互作用。 对象没有学习能力，列象的力法却是一成不变的。 3 ) 智能短信服务的内部协作通信以及分布式应用。在面向对象的方法中， 对象系统中的对象之问的关系是单向的调用关系，不存在相互作用，而这种调用 在某些过程中显得有些复杂从而影响了及时提供服务的效率。对象之问的通信只 是简单的消息传递，消息中并没有任何的动作和意图。传统的面向对象的方法在 分布式应用中也有些局限。 5 、研究动机及研究内容 2 0 世纪9 0 年代以来，以信息技术为重要标志的技术革命f f 在全球范围内蓬勃 发展，当代信息科学成为高新技术发展的重要基础。信息的数字化、分布式、智 能化成为突出的特点，新一代计算机将更加自动化、智能化。作为人工智能和分 布式计算的结合，人们对主体特别是多主体系统进行了大量的研究。智能主体的 研究主要侧重在以卜j 几个方面：主体的认知模型和理论、多主体系统的体系结构、 主体的协作与协商、面向主体的软件方法学以及主体技术的应用等。经过近二十 多年的研究，主体的理论与技术有了长足的发展，已经在很多领域中得到了应用。 困外( 主要是美国、加拿大、欧洲、澳大利亚等) 智能主体技术的应用已经十分广 泛，而国内起步相对较晚，更多的是着重于认知模型和理论等方面的研究。随着 信息服务研究的深入，研究如何利用主体和多主体系统理论技术来实现自治的智 能信息服务更显得尤为重要。智能短信服务的主要目标就是研究如何利用主体和 多主体系统的理论技术来实现各种自治的智能服务。 针对有关短信信息服务及传统开发方法中存在的问题，本文主要研究以下手 要内容： 1 ) 利用主体服务增强语言理解的准确性。从理论上讲，一个技术优越而适 用性好的自然语言理解系统，应该具备支持上下文相关分析( 包括省略分析) 、 话题自由变换、人机混合主导以及i - i n 对话等技术特点。上下文相关分析是指系 统存理解当前语句时叫以联想用户以前所说的话，进行综合分析，因此即使有时 用户所说的话有- 定的省略，系统照样可以理解。话题自由变换是指系统允许用 户在多个话题之问不断转换，系统照样可以记住以前的谈话内容，h v , 女h 用户在问 螭于主体的智能知i 信信息服务的研究 航班起飞时问时，突然问目的地与本地的时差，然后再确认先前询问的航班，系 统都能满意回答。而目前的一些系统，对话往往只能局限于某一个话题，一旦用 户变换话题，系统将无所适从。人机混合主导则是完全的自然对话，用户可以转 换话题后再回到原来的话题( 像人一样) ；用户可以”答非机问”( 多回答或少回 答) ；而系统都呵以根据实际情况提取语义信息，如采用户询问的信息足够， 那么系统直接回答问题；而如果用户询问的信息不全或者用户迟疑太久，那么系 统则主动询问来获取足够的信息。不具备人机混合主导性能的系统只能等用户发 问，如果用户根本不知道问什么，那么系统将一直待机等待。【：_ - 】语对话是自然语 毒。理解技术实现的难点，但是也是应用系统适用性的关键点。口语中，人们的语 言- 艮随意，町以省略、更正、倒叙等等，这些口语现象是传统的单单基于词法分 析的理解系统所难以解决的，而引入基于关键语义的技术却可以很好地解决。总 之，把短信和自然语言理解结合起来，增强用户语言理解和处理的准确性，就能 够提供更加贴近消费者需求的服务。 2 ) 面向主体的软件开发方法的优势。社会是人和人与人之间关系的复杂组 合体，我们用主体9 i ( a g e n t ) 来模拟人的思想和行为，进而用多主体系统 ( m u l t ia g e n ts y s t e m ) 模拟社会，于是我们得到了面向主体设计方法。对丁而向 主体设计我们可以用以下语言简单描述：面向主体方法是希望通过对人解决应用 问题的智能行为进行模拟，在软件解空间中建立种嵌入在不断变化，不确定世 界中，能进行感知并能自主采取行动的计算实体。主体是含有心智成分，如信念， 愿望，能力，职责，承诺等，的实体。主体程序控制丰体的行为和心智状态，主 体问通过各种类型的s p e e c ha c t 语言实现通信。而与面向对象的方法相比较， 主体的自主性、反应性、社会性、学习能力等特性更能发挥出短信服务的优势。 3 ) 主体服务在分却式计算应用中的优势。讨算技术发展到今天，已经进入 分布式计算时代，我们对分布式计算也不再陌生。分布式计算允许应用程序要素 在网络的不同的硬件平台上运行。智能信息服务的主体模型提供了分布式、通用、 灵活高效的支持结构，可复用的与可扩展的体系结构，使网络平台化，更好地迎 合了大规模短信服务的需求。分布式计算应用也对服务的内部协作通信等提出了 更高的要求，而主体通信语言( a c l ) 提出了一种基于精确的形式语义学，他给 出了通信动作的一种清晰含义。这样主体通信语言就更好地支持了主体之间的动 态知识交换与协作。 基于主体的智能短信信息服务的研究 第三章智能短信服务及其主体架构 在本章中将详细介绍智能短信信息服务的总体架构、智能信息服务中的主体 等。 1 、智能短信服务的提出 在一些广播电台和电视台举办的专题性节目中，为了增进节目的曩动性，往 往欢迎听众或观众以短信的形式参与到节目中来，即通过短信向节目举办方提出 问题或发表观点。因此，“每信必复”，以及回信的“贴切、准确、及时”就足吸 引观众继续参与节日的必要条件。 但是，对于某蝼热门话题，经常会在一次节日过程中收到上万条甚至更多的 短信，完全由人工来阅读和阿复如此数量巨大的短信显然是不现实的。鉴于此， 可以考虑应用计算机来辅助完成短信的处理和回复。粗略地说，在收到用户的短 信以后，首先由计算机进行处理，如果不超过计算机系统的智力水平和知识范围， 则由计算机自动哥以回复：否则将问题反馈给人，由人( 专家) 来进行回答，同 时将问题及其回答以范例形式存入计算机系统，以增强计算机的智力水平和知识 范围。这样就对同前的短信服务提出了智能性的需求。 随着智能辛体、自然语言理解等技术的发展，使实现短信服务智能化成为可 能。智能主体是种处于一定环境下包装的实体，为了实现设计目的，他能在那 种环境下灵活的、自主的活动。自然语言理解的任务是建立一种计算机模型，这 种计算机模型能够给出象人那样理解、分析并回答自然语言( 即人们日常使用的 各种通俗语言) 的结果。而随着计算机技术和人工智能技术的迅猛发展，智能信 息服务也跟着广泛应用和r 益普及，自然语言理解技术和智能主体技术是智能信 息服务的支撑平台。 自f 者充分利用计算机的高速处理能力和海量存储，收集大量相关的文本建立 语料库语料库提供的知识是用概率统计表示的，因而常常会出现答非所问的情 况，并日语料库需要耗费大量的时间和资源去建立、维护，成本很高，后者利用智 能主体技术，叫以根据用户的兴趣对短信上行的信息进行检索、分析、过滤和分 类，解决短信网关带来的信息超载，使人们从纷繁的信息海洋中解放出来。 幕十主体的智能短信信息服务晌研究 我们所设计的“基于主体的智能短信信息服务系统”则是将多主体技术与短 信技术结合起来的一个智能短信应答服务系统，实际e 这其中的短信收发主体模 块只是“基j ：主体网格的城市应急联动与社会综合服务系统”中的一部分，除了 负责其中的短信收发和处理外，它还能够在智能短信服务中主动的与其它主体交 互和协作，增强了服务的智能性。 基于主体的智能信息服务就是通过对服务的主体化封装，为用户提供自治的 智能服务。由于智能信息的服务是一种基于主体的信息服务，所以与一般信息服 务研究的问题有些相似( 如信息获取、信息处理等) 。具体来说，智能信息的服 务和一般的信息服务在信息处理这个部分都采用的是自然语占理解的处理流程， 例如：对获取的信息进行词语切分、模式匹配、知识检索等相关的处理。在这罩， 智能信息服务与目前的其他的信息服务所要解决的主要问题都是信息的获得、处 弹等操作问题，但与一般的信息服务不同的是：智能信息服务是利用智能主体来 实现服务的，即基于主体的智能信息服务。而主体不同于一般的组件，主体是一 种自治的智能软件实体，并且具有定的心智构件( 如信念、能力、选择、承诺 等构件组成) 。从而与目前的信息服务相比，智能信息服务更具有智能性和自治 性。因此，除了与短信信息服务相似的研究内容外( 如信息获取、信息处理等) ， 还有智能信息的服务所特有的研究内容，主要包括主体通信、主体协作等。主体 之间的通信有专门的通信语言( 女h a c l ，a g e n tc o m m u n i c a t i o nl a n g u a g e ) ，因 而智能信息的服务调用是通过主体通信语言a c l 来完成的，而一般的信息服务调 用足通过简单的函数调用或类引用柬完成的。与函数调用或类引用相比，a c l 规 范有它特有的优势：a c i | 中消息的基本观点是消息表示为一个通信动作，它提出 的通信语言基于啼十精确的形式语义学，并给出了通信动作的一种清晰含意；这 种形式化基础还弥补了用于易于高效交互通信实际执行的实用扩充部分。 由此可以看出，智能信息服务除了具有一一般的信息服务的特点外，还具有智 能性和自治性。例如：主体可以通过与环境的不断交互来进化和提高自己的能力， 从而为外界提供更为完善的服务；主体具有它所在领域的大量的知识，可以运用 其知识和能力进行逻辑推理，并进行理性的规划，从而与一般组件提供的服务相 比，主体可以提供智能的服务。 2 、智能短信服务的总体架构 智能短信信息的服务是利用智能主体和多主体系统理论以及短信通讯技术 基于主体的智能短信信息服务的研究 来实现智能服务的，它利用主体的自治性、智能性等特点来为外界用户提供自治 的智能服务，这也是本文研究工作的出发点，b 口研究基于主体的智能短信息中的 主体、算法基础和实际应用。 智能短信信息服务是利用主体来完成有关服务的，在智能短信信息的服务中 有四种生体类型：短信收发主体，词语切分主体，模式匹配主体，知识检索主体。 其巾短信收发主体负责从短信网关接收由用户手机发出的二行短信，将其转换为 标准的字符串形式消息，然后发送到词语切分土体；词语切分主体按照一定的准 则将短信分解为一个词语的集合，传送给关键词抽取主体；关键词抽取主体从词 语集中依据一定的策略选取关键词，然后发送给模式匹配主体；模式匹配主体根 据模式关键训在模式库中查寻与该关键词匹配的句子模式，并将其与主题关键词 一并发送给知识检索主体；知识检索主体根据句子模式以及主题关键词在知识库 中查寻相虑的答案，并将检索结果送至短信收发土体，由短信收发主体将其转换 为短信形式发送给短信网关。 智能短信信息是通过这四种主体之间的交互和协作来完成智能服务的。其中 各个丰体的具体功能将会在后面的章节中详细阐述。圈3 1 是智能短信信息服务 的丰体交互。 短信收发主体 词语切分主体 图31 智能短信信息服务的主体交互 图3 2 表明了智能短信信息服务中的卜卜- 行信息处理流程。 移动用户短信中心短信网关 短信收发主体智能服务系统 上行信息 卜行信息标准字符串 下行信息 下行信息智能处理后的字符串 图3 - 2 智能短信服务系统的l 下行信息流程 如罔3 - 2 所示，移动刚户的短信将由短信中心( s m c ) 通过瓦联删短信网关 基于主体的智能短信信息般务的研究 ( i s m g ) 发给短信收发主体，短信收发字体将i ：行信息转换成标准字符串传送给 智能服务系统。另一方面，智能服务系统将对于短信的【- 1 答传送给短信收发主体， 短信收发主体将答案转换为下行信息，通过互联网短信网关与短信中心发给移动 用户。 词语切分主体根据一定的原则将短信分解为词语的集合。通过使_ i j j 一个带词 类标记的切词词典，在自动切词的同时，给每个切分单位标卜初始词性标记， 然后通过规则与统计相结合的方法排歧，实现词类的自动标注，再利用构词规 则，发现一些符合汉语构词规律的未定义词并确定其词类。首先，词典是自动切 词与标注的基础。目前的切词处理是基于字符串匹配原理进行的，它需要依靠词 典中的词语信息作为匹配的基础。另一方面，为保证标沣结果的准确性和一致性， 也需要利用词典中的词类信息。在我们的切分和标注过程中，主要利用了一个带 词类标记的切词词典同时完成两部分的工作，即利用其中的词语信息完成自动切 词，利用其中的词类信息给切分结果标上初始词类标记。在这一过程中，词典的 收词及容量对处理结果也会有一定的影响。词语切分的方法有很多，我们拟采用 的切词原则是最先匹配优先和最大匹配优先等。 模式匹配主要用于文本信息处理。所谓字符串的模式匹配，就是给定两个字 符串s 和t ，长度分别为m 和n ，找出t 中出现的一个或多个或所有的s 。也就 是说，这种模式对文本进行筛选，只匹配特定的字符串。一旦匹配到了一个字符 串，就可以从大量的文本中将其抽取出来，或者利用另一个字符串来替代这个字 符串。我们拟采用的模式匹配主体应具有匹配功能和自我完善功能。 知识检索，就是综合应用信息管理科学、人工智能、认知科学及语言学等多 学科的先进理论与技术，基于知识和知识组织，融合知识处理和多媒体信息处理 等多种方法与技术，充分表达和优化用户需求，能高效存取所有媒体类型的知识 源( 文本、图像、视频、声音等) ，并能准确精选用户需要的结果。知识检索的基 本思想是，模拟扩展人类关于知谚 处理与利用的智能行为和认识思维方法。例如： 抽象思维方法，包括逻辑推理、机器学习、概念的概括与划分、对象的分类与继 承等：形象思维方法，如类比、联