估計(jì)人機(jī)交互中的認(rèn)知負(fù)荷的制作方法
【專利摘要】借助于識(shí)別由對(duì)話系統(tǒng)捕獲的用戶表達(dá)的認(rèn)知負(fù)荷表示以及基于認(rèn)知負(fù)荷表示使用用戶模型來估計(jì)認(rèn)知負(fù)荷水平來估計(jì)人機(jī)交互中用戶的認(rèn)知負(fù)荷。
【專利說明】估計(jì)人機(jī)交互中的認(rèn)知負(fù)荷
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)根據(jù)35 U.S.C.§ 119(e)要求于2012年5月29日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/652，587的優(yōu)先權(quán)，且在此作為參考全文引入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明總體上涉及對(duì)話系統(tǒng)，且具體地涉及估計(jì)用戶與其交互的認(rèn)知負(fù)荷。認(rèn)知負(fù)荷可以認(rèn)為是用戶經(jīng)受的精神緊張的度量，且可以在與系統(tǒng)交互時(shí)清楚地或不清楚地表示。在用戶交互期間估計(jì)認(rèn)知負(fù)荷利于更準(zhǔn)確地確定用戶的真實(shí)目標(biāo)。在行駛的車輛中實(shí)施時(shí)，這種估計(jì)可以有助于確定認(rèn)知負(fù)荷有關(guān)的駕駛動(dòng)作。【背景技術(shù)】
[0003]這種系統(tǒng)用于許多不同應(yīng)用中，尤其包括機(jī)動(dòng)車安全、用于遠(yuǎn)程地服務(wù)車輛的遙測(cè)系統(tǒng)、或利于在對(duì)話會(huì)話期間根據(jù)表達(dá)內(nèi)容獲取或追求感興趣娛樂項(xiàng)目的信息娛樂動(dòng)作。應(yīng)當(dāng)理解的是，這種系統(tǒng)和方法還在包括火車和飛機(jī)行駛以及娛樂騎駕的任何車輛設(shè)置中具有應(yīng)用。
[0004]可能引起駕駛員認(rèn)知負(fù)荷的典型駕駛員有關(guān)動(dòng)作包括道路狀況、交通狀況、乘員動(dòng)作、駕駛舒適性和易于操作、駕駛或行駛時(shí)間以及駕駛體驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]方案1.一種用于通過人機(jī)接口來估計(jì)認(rèn)知負(fù)荷的方法，所述方法包括:
執(zhí)行如下的計(jì)算機(jī)實(shí)施步驟:
識(shí)別由與對(duì)話系統(tǒng)交互的用戶表達(dá)的用戶表達(dá)中的認(rèn)知負(fù)荷表示；以及使用用戶模型以基于認(rèn)知負(fù)荷表示來估計(jì)由與對(duì)話系統(tǒng)交互的用戶經(jīng)歷的認(rèn)知負(fù)荷水平。
[0006]方案2.根據(jù)方案I所述的方法，其中，用戶模型包括動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。
[0007]方案3.根據(jù)方案I所述的方法，其中，認(rèn)知負(fù)荷表示選自以下組:不流利、表示認(rèn)知負(fù)荷的聲明、以及不流利與表示認(rèn)知負(fù)荷的聲明相結(jié)合。
[0008]方案4.根據(jù)方案2所述的方法，其中，動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)包括直接或間接取決于認(rèn)知負(fù)荷變量的觀察用戶-對(duì)話動(dòng)作變量。
[0009]方案5.根據(jù)方案4所述的方法，其中，認(rèn)知負(fù)荷變量取決于至少一個(gè)先前對(duì)話輪
回變量。
[0010]方案6.根據(jù)方案5所述的方法，其中，先前對(duì)話輪回變量包括選自以下組的先前對(duì)話輪回變量中的任一個(gè)的至少一個(gè):先前認(rèn)知負(fù)荷變量、先前用戶目標(biāo)變量和先前機(jī)器-對(duì)話-動(dòng)作變量。
[0011]方案7.根據(jù)方案I所述的方法，其中，用戶表達(dá)選自以下組:語言表達(dá)、頭部動(dòng)作、面部表情、手勢(shì)、和將壓力施加到方向盤，其中，壓力超過閾值壓力。[0012]方案8.根據(jù)方案I所述的方法，其中，對(duì)話系統(tǒng)包括多模態(tài)對(duì)話系統(tǒng)。
[0013]方案9.根據(jù)方案I所述的方法，其中，對(duì)話系統(tǒng)從與對(duì)話系統(tǒng)無關(guān)的至少一個(gè)數(shù)據(jù)捕獲裝置接收輸入。
[0014]方案10.根據(jù)方案I所述的方法，還包括至少部分地基于由用戶模型確定的目標(biāo)概率來選擇系統(tǒng)-對(duì)話動(dòng)作。
[0015]方案11.一種用于估計(jì)與對(duì)話系統(tǒng)交互的用戶的認(rèn)知負(fù)荷的對(duì)話系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
處理器，所述處理器配置成:
識(shí)別由對(duì)話系統(tǒng)捕獲的用戶表達(dá)中的認(rèn)知負(fù)荷表示；以及
使用用戶模型以至少部分地基于認(rèn)知負(fù)荷表示來估計(jì)用戶經(jīng)歷的認(rèn)知負(fù)荷水平。
[0016]方案12.根據(jù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，用戶模型包括動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。
[0017]方案13.根據(jù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，認(rèn)知負(fù)荷表示選自以下組:語言不流利、表示認(rèn)知負(fù)荷的聲明、以及語言不流利與表示認(rèn)知負(fù)荷的聲明相結(jié)合。
[0018]方案14.根據(jù)方案12所 述的系統(tǒng)，其中，動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)包括直接或間接取決于認(rèn)知負(fù)荷變量的觀察用戶-對(duì)話-動(dòng)作變量。
[0019]方案15.根據(jù)方案14所述的系統(tǒng)，其中，認(rèn)知負(fù)荷變量取決于至少一個(gè)先前對(duì)話輪回變量。
[0020]方案16.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其中，先前對(duì)話輪回變量選自以下組:先前認(rèn)知負(fù)荷變量、先前用戶目標(biāo)變量和先前機(jī)器-對(duì)話-動(dòng)作變量。
[0021]方案17.根據(jù)方案11所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)話系統(tǒng)包括多模態(tài)對(duì)話系統(tǒng)。
[0022]方案18.根據(jù)方案10所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)話系統(tǒng)從與對(duì)話系統(tǒng)無關(guān)的至少一個(gè)數(shù)據(jù)捕獲裝置接收輸入。
[0023]方案19.一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有用于估計(jì)與對(duì)話系統(tǒng)交互的用戶的認(rèn)知負(fù)荷的指令，所述指令在由處理器執(zhí)行時(shí)使得處理器執(zhí)行方法，所述方法包括:
識(shí)別由對(duì)話系統(tǒng)捕獲的用戶表達(dá)中的認(rèn)知負(fù)荷表示；以及
使用用戶模型以至少部分地基于認(rèn)知負(fù)荷表示來估計(jì)用戶經(jīng)歷的認(rèn)知負(fù)荷水平。
[0024]方案20.根據(jù)方案19所述的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，用戶模型包括動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]在說明書的結(jié)束部分特別指出并且明確地要求保護(hù)被作為本發(fā)明的主題內(nèi)容。然而，本發(fā)明在其部件、特征、操作方法和優(yōu)勢(shì)方面，通過參考下述詳細(xì)說明和附圖能夠被最佳地理解，在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于對(duì)話系統(tǒng)中的硬件的示意性框圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于對(duì)話系統(tǒng)中的主要軟件模塊的示意性框圖；
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由圖1和2的系統(tǒng)采用的方法的流程圖；
圖4是用于統(tǒng)計(jì)建模認(rèn)知負(fù)荷對(duì)用戶目標(biāo)估計(jì)的影響的由圖1和2的系統(tǒng)采用的部分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)；和圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有用于對(duì)與對(duì)話系統(tǒng)交互的用戶的認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)建模的指令。
[0026]將理解的是，為了清楚起見，附圖中示出的元件不一定是按比例繪制的，在不同附圖中可能重復(fù)使用附圖標(biāo)記以指示對(duì)應(yīng)的或類似的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在以下詳細(xì)說明中，闡述各個(gè)細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，本發(fā)明能夠在不具有這些具體細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)踐。為了清楚起見，公知的方法、過程和部件沒有詳細(xì)描述。
[0028]本發(fā)明是對(duì)話系統(tǒng)，所述對(duì)話系統(tǒng)可操作對(duì)用戶與系統(tǒng)交互的認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)行建模。
[0029]以下術(shù)語將在該文件中使用:
“用戶動(dòng)作”指的是在與對(duì)話系統(tǒng)交互時(shí)任何形態(tài)或形態(tài)組合中表達(dá)的用戶表達(dá)。用戶動(dòng)作可包括清楚目標(biāo)聲明、對(duì)機(jī)器-對(duì)話動(dòng)作的確認(rèn)或響應(yīng)、以及認(rèn)知負(fù)荷的表達(dá)。
[0030]目標(biāo)聲明可以涉及執(zhí)行動(dòng)作，例如預(yù)訂飯店，或請(qǐng)求信息，或提供信息。
[0031]認(rèn)知負(fù)荷的表達(dá)可以表示為在用戶動(dòng)作中嵌入的不流利、或者表示認(rèn)知負(fù)荷的清楚聲明、或兩者的組合。不流利是對(duì)區(qū)域和時(shí)間敏感的，因?yàn)樗鼈兎从沉藦母鶕?jù)區(qū)域而變且根據(jù)時(shí)間段而變的距文化表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的偏離，因而一個(gè)區(qū)域中的不流利在另一個(gè)區(qū)域中可能不認(rèn)為是不流利，類似地，表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)也隨著時(shí)間變化，因而，不流利在有關(guān)社會(huì)環(huán)境中評(píng)估。如所述，本發(fā)明可在各種表達(dá)形態(tài)中的任一種中操作:語言表達(dá)、物理接觸(或?qū)嶓w接觸)或通過想象。
[0032]語言不流利的典型示例尤其包括:
發(fā)音錯(cuò)誤
在發(fā)言中間截短詞或句子
填充非詞匯詞，例如〃uh〃，〃ehm〃 〃well〃，“err”，and “yea”
填充詞匯詞，例如“l(fā)et’ s see”
重復(fù)詞、短語或音節(jié)
糾正發(fā)言，其中，發(fā)言者校正其自己的口誤 詞之間的長(zhǎng)時(shí)間中斷
詞替換，例如 “How much…expensive is it?”
構(gòu)音錯(cuò)誤(articulation error),例如“Make a lift turn here.”
錯(cuò)誤開始，如 “Yes it，s...actually it is...”
表示認(rèn)知負(fù)荷的清楚聲明尤其包括“Hang on”，“Hold on”，“Go on”，“Say thatagain”，“Please repeat”，“Go back，，。
[0033]視覺不流利的示例尤其包括面部表情和異常手動(dòng)作，其可以通過圖像捕獲系統(tǒng)檢測(cè)，如敲打方向盤或儀表盤。
[0034]通過物理接觸傳輸?shù)牟涣骼氖纠绕浒?將高于正常壓力施加到方向盤，用高于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的力或頻率敲打方向盤或儀表盤，或者將力施加到儀表盤的沒有裝置致動(dòng)器(如開關(guān)或按鈕)的部分，或者在沒有視覺裝置致動(dòng)器的部分上觸碰觸摸屏。[0035]“用戶-對(duì)話-動(dòng)作”指的是用戶動(dòng)作的對(duì)話系統(tǒng)理解，根據(jù)實(shí)施例，包括表示任何形態(tài)或形態(tài)組合的認(rèn)知負(fù)荷的任何有關(guān)不流利或聲明。用戶-對(duì)話-動(dòng)作還稱為“用戶-對(duì)話-行為”或“觀察變量”。用戶動(dòng)作的理解可以經(jīng)由對(duì)話系統(tǒng)內(nèi)的語音或多模態(tài)理解系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
[0036]“機(jī)器-對(duì)話-動(dòng)作”指的是基于用戶目標(biāo)的置信度、政策應(yīng)用和其它有關(guān)參數(shù)由對(duì)話控制模塊以任何形態(tài)或形態(tài)組合采取的動(dòng)作。根據(jù)實(shí)施例，機(jī)器-對(duì)話動(dòng)作通過機(jī)器-動(dòng)作生成器轉(zhuǎn)換為機(jī)器動(dòng)作。
[0037]本發(fā)明涉及人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)，具體地涉及配置成建模認(rèn)知負(fù)荷影響的對(duì)話系統(tǒng)，認(rèn)知負(fù)荷可以源于駕駛相關(guān)動(dòng)作或其它源。[0038]一些人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)配置成基于將用戶動(dòng)作傳輸給系統(tǒng)的清楚輸入統(tǒng)計(jì)地建模用戶目標(biāo)。本發(fā)明的實(shí)施例還對(duì)從駕駛相關(guān)或其它動(dòng)作產(chǎn)生的認(rèn)知負(fù)荷的影響進(jìn)行統(tǒng)計(jì)建模，導(dǎo)致用戶目標(biāo)的準(zhǔn)確估計(jì)。
[0039]除了手動(dòng)操作車輛之外，該系統(tǒng)的實(shí)施例還在自主車輛中具有應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，對(duì)話系統(tǒng)可以評(píng)估在自主駕駛轉(zhuǎn)換為手動(dòng)駕駛時(shí)駕駛員招致的預(yù)期認(rèn)知負(fù)荷水平。
[0040]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于統(tǒng)計(jì)的多模態(tài)對(duì)話系統(tǒng)的示意圖。
[0041]對(duì)話系統(tǒng)100包括一個(gè)或多個(gè)處理器或控制器20、存儲(chǔ)器30、長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置40、輸入裝置50和輸出裝置60。
[0042]處理器或控制器20包括中央處理單元或多個(gè)處理器。存儲(chǔ)器30可以是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)。應(yīng)當(dāng)理解的是，圖像數(shù)據(jù)、代碼和其它有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器和/或存儲(chǔ)裝置中。
[0043]存儲(chǔ)器30尤其包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、閃存、或任何其它短期存儲(chǔ)器設(shè)置。
[0044]長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置40尤其包括硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器或這種單元的任何組合。
[0045]對(duì)話系統(tǒng)100尤其包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)視覺傳感器10、數(shù)字照相機(jī)和視頻照相機(jī)。圖像數(shù)據(jù)還可以從非專用裝置或數(shù)據(jù)庫(kù)輸入對(duì)話系統(tǒng)100。
[0046]輸入裝置50的非限制性示例尤其包括音頻獲取和觸摸致動(dòng)的輸入裝置，包括靠近其它裝置致動(dòng)器器件(如，按鈕、旋鈕、開關(guān)和觸摸屏)設(shè)置的觸摸傳感器。
[0047]輸出裝置60的非限制性示例尤其包括視覺、音頻和觸覺反饋裝置。應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)實(shí)施例，輸入裝置50和輸出裝置60可以組合成單個(gè)裝置。
[0048]圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的統(tǒng)計(jì)對(duì)話系統(tǒng)的主要模塊，包括理解模塊220、對(duì)話控制模塊225和機(jī)器動(dòng)作生成器模塊230。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，理解模塊220配置成用對(duì)話系統(tǒng)從對(duì)話的用戶表達(dá)識(shí)別用戶動(dòng)作。根據(jù)實(shí)施例，不流利、表示認(rèn)知負(fù)荷的清楚用戶表達(dá)或兩者組合可以包括在所識(shí)別用戶動(dòng)作列表中。根據(jù)實(shí)施例，理解模塊220的輸出是用戶-對(duì)話動(dòng)作的置信度得分列表。
[0049]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)話控制模塊225配置成應(yīng)用用戶模型(包括用戶認(rèn)知負(fù)荷和用戶目標(biāo)的概率分布)和應(yīng)用政策，以決定實(shí)現(xiàn)用戶真實(shí)目標(biāo)的最佳系統(tǒng)-對(duì)話-動(dòng)作。
[0050]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，機(jī)器-動(dòng)作生成器模塊230配置成將系統(tǒng)-對(duì)話-動(dòng)作轉(zhuǎn)換為機(jī)器-動(dòng)作。[0051]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)與對(duì)話系統(tǒng)交互的用戶的認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)行模塊涉及的主要步驟的流程圖。
[0052]在步驟300，用上述合適輸入裝置以相關(guān)形態(tài)中的任一種捕獲用戶表達(dá)。
[0053]在步驟310，理解模塊識(shí)別用戶對(duì)話動(dòng)作，在本發(fā)明實(shí)施例中，包括不流利和表示認(rèn)知負(fù)荷的聲明，如上所述。語言不流利的示例包括:上述發(fā)音錯(cuò)誤、截短、填充詞匯和非詞匯詞、重復(fù)、糾正發(fā)言、以及長(zhǎng)時(shí)間中斷。這些不流利可以通過語音識(shí)別系統(tǒng)模塊識(shí)別且通過語義剖析器剖析且作為可選列表的一部分傳送給對(duì)話控制模塊，如進(jìn)一步所述。
[0054]類似地，視覺和觸摸提供的不流利也可以用作上述認(rèn)知負(fù)荷指示。
[0055]以下是在請(qǐng)求Chinese food (中國(guó)食品)時(shí)表達(dá)為錯(cuò)誤開始的語言不流利的示例: uWhat is...where is Chinese foocH”
這種聲明可以剖析為嵌入不流利或認(rèn)知負(fù)荷的清楚表達(dá)屬性的用戶-對(duì)話動(dòng)作。例如，上述聲明可以剖析為:
Inform (food=Chinese, disfIuency= ‘false start’)
其中，“Inform”是用戶-對(duì)話動(dòng)作的類型，“food”是屬性,ufood=Chinesev是屬性值

‘false siari 是第二屬性值對(duì)。根據(jù)某些實(shí)施例，屬性值對(duì)‘false siari 〃’的存在指的是與Chinese food有關(guān)的信息用定義為‘false start，的特定不流利請(qǐng)求。
[0056]在第二示例中，關(guān)于Chinese food的信息請(qǐng)求(其中，用戶清楚地要求時(shí)間延遲，例如通過說“Hang on”)可以剖析為:
Inform (food=Chinese, expIicit=，pause，)
其中，中斷嵌入在用戶對(duì)話聲明中作為屬性值對(duì)。
[0057]附件屬性尤其包括‘resume’ , ‘replay’ 和 ‘revert’。
[0058]根據(jù)某些實(shí)施例，在剖析后，置信度分?jǐn)?shù)分配給確定為最可能表示用戶動(dòng)作的用戶_對(duì)話_動(dòng)作。
[0059]在步驟320，可操作使用在步驟310中識(shí)別的用戶-對(duì)話-動(dòng)作和其它因數(shù)來建模認(rèn)知負(fù)荷的用戶模型確定目標(biāo)列表和相關(guān)概率，任選地確定認(rèn)知負(fù)荷的估計(jì)值。可以采用的用戶模型尤其包括貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或提供這種功能的任何其它模型。
[0060]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在步驟330，對(duì)話系統(tǒng)將政策應(yīng)用于得到的目標(biāo)列表，以決定機(jī)器-對(duì)話-動(dòng)作。在某些實(shí)施例中，政策可以提前在政策學(xué)習(xí)過程確定，使用對(duì)話成功度量、獎(jiǎng)勵(lì)和交互日志。
[0061]根據(jù)實(shí)施例，在步驟340，對(duì)話系統(tǒng)基于在步驟330得到的政策決定執(zhí)行系統(tǒng)-對(duì)話動(dòng)作340。機(jī)器-對(duì)話-動(dòng)作的示例尤其包括詢問用戶更多信息，請(qǐng)求語言確認(rèn)，將車輛改向至選定位置，播放選定音樂，提供觸覺反饋形式，或者上述的任何組合。
[0062]圖4圖示了可以在圖3的步驟320中采用的對(duì)人機(jī)交互的認(rèn)知負(fù)荷進(jìn)行建模的部分動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(總體上表示為400)。
[0063]在某些實(shí)施例中，具體地，在每個(gè)對(duì)話輪回，認(rèn)知負(fù)荷變量410取決于先前對(duì)話輪回變量:先前用戶目標(biāo)變量415、先前機(jī)器-對(duì)話-動(dòng)作變量420、和先前認(rèn)知負(fù)荷變量425。[0064]此外，根據(jù)實(shí)施例，表示認(rèn)知負(fù)荷變量410對(duì)這些變量中的每個(gè)的依賴性的概率分布參數(shù)在節(jié)點(diǎn)415A、420A和425A中表示。具體地，工作負(fù)荷變量410取決于與先前用戶目標(biāo)變量415有關(guān)的參數(shù)415A,取決于與觀察機(jī)器-對(duì)話-動(dòng)作420有關(guān)的參數(shù)420A以及與認(rèn)知負(fù)荷425有關(guān)的參數(shù)425A。這些參數(shù)在專用學(xué)習(xí)期間中使用對(duì)話樣本數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算。根據(jù)實(shí)施例，當(dāng)前用戶的對(duì)話樣本可以用于學(xué)習(xí)；或者多個(gè)用戶的對(duì)話日志可以在學(xué)習(xí)階段使用。此外，根據(jù)實(shí)施例，參數(shù)可以通過預(yù)期進(jìn)展學(xué)習(xí)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，工作負(fù)荷變量410可以呈現(xiàn)三個(gè)水平的認(rèn)知工作負(fù)荷中的任一個(gè):“低”、“中”和“高”。
[0065]根據(jù)實(shí)施例，繼續(xù)動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，認(rèn)知工作負(fù)荷410繼而可以建模為用戶動(dòng)作435的偶然依賴性，繼而建模為取決于用戶目標(biāo)430。
[0066]用戶動(dòng)作435對(duì)工作負(fù)荷的依賴性也參數(shù)化為由參數(shù)435A表示，如上所述。
[0067]用戶-對(duì)話-動(dòng)作440是觀察變量，或者觀察用戶-對(duì)話-動(dòng)作變量，且在某些實(shí)施例中建模為直接取決于用戶動(dòng)作435。
[0068]根據(jù)實(shí)施例，在操作中，給定觀察變量440和420，認(rèn)知工作負(fù)荷410可以通過貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的預(yù)期進(jìn)展估計(jì)。
[0069]作為偶然依賴性可以如何影響當(dāng)前認(rèn)知負(fù)荷的說明性示例，假定先前用戶目標(biāo)415是工作量大的，那么在某些實(shí)施例中，將存在當(dāng)前認(rèn)知工作負(fù)荷410取決于先前用戶目標(biāo)415的對(duì)應(yīng)高條件概率。例如，在先前對(duì)話輪回中，從非常多選擇中找到未指定“搖滾”音樂的用戶目標(biāo)可以對(duì)當(dāng)前認(rèn)知負(fù)荷有貢獻(xiàn)。
[0070]類似地，顯示用戶選擇的長(zhǎng)歌曲名稱列表的先前機(jī)器-對(duì)話-動(dòng)作420也可以影響當(dāng)前認(rèn)知負(fù)荷410。在某些實(shí)施例中，425的先前認(rèn)知負(fù)荷可以影響節(jié)點(diǎn)410的當(dāng)前認(rèn)知負(fù)荷。
[0071]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，依賴性的用戶模型可以用于計(jì)算用戶目標(biāo)的概率，使用貝葉斯預(yù)期進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)方法。應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)某些實(shí)施例，也可以使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和提供這種功能的其它模型。
[0072]本發(fā)明的實(shí)施例還包括基于從數(shù)據(jù)捕獲裝置或與對(duì)話系統(tǒng)無關(guān)的系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)來估計(jì)認(rèn)知負(fù)荷的配置。這可以通過將這種捕獲數(shù)據(jù)作為附加觀察節(jié)點(diǎn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中的合適依賴性建模來完成。
[0073]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括可執(zhí)行代碼的非限制性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于配置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以執(zhí)行上述認(rèn)知負(fù)荷增強(qiáng)對(duì)話系統(tǒng)。
[0074]雖然在本文圖示和描述了本發(fā)明的某些特征，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員此時(shí)將想到許多修改、替換、改變和等同方式。因此，應(yīng)該理解，所附權(quán)利要求旨在覆蓋落入本發(fā)明真實(shí)精神內(nèi)的所有這種修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于通過人機(jī)接口來估計(jì)認(rèn)知負(fù)荷的方法，所述方法包括: 執(zhí)行如下的計(jì)算機(jī)實(shí)施步驟: 識(shí)別由與對(duì)話系統(tǒng)交互的用戶表達(dá)的用戶表達(dá)中的認(rèn)知負(fù)荷表示；以及使用用戶模型以基于認(rèn)知負(fù)荷表示來估計(jì)由與對(duì)話系統(tǒng)交互的用戶經(jīng)歷的認(rèn)知負(fù)荷水平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用戶模型包括動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，認(rèn)知負(fù)荷表示選自以下組:不流利、表示認(rèn)知負(fù)荷的聲明、以及不流利與表示認(rèn)知負(fù)荷的聲明相結(jié)合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)包括直接或間接取決于認(rèn)知負(fù)荷變量的觀察用戶-對(duì)話動(dòng)作變量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，認(rèn)知負(fù)荷變量取決于至少一個(gè)先前對(duì)話輪回變量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，先前對(duì)話輪回變量包括選自以下組的先前對(duì)話輪回變量中的任一個(gè)的至少一個(gè):先前認(rèn)知負(fù)荷變量、先前用戶目標(biāo)變量和先前機(jī)器-對(duì)話-動(dòng)作變量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用戶表達(dá)選自以下組:語言表達(dá)、頭部動(dòng)作、面部表情、手勢(shì)、和將壓力施加到方向盤，其中，壓力超過閾值壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)話系統(tǒng)包括多模態(tài)對(duì)話系統(tǒng)。
9.一種用于估計(jì)與對(duì) 話系統(tǒng)交互的用戶的認(rèn)知負(fù)荷的對(duì)話系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 處理器，所述處理器配置成: 識(shí)別由對(duì)話系統(tǒng)捕獲的用戶表達(dá)中的認(rèn)知負(fù)荷表示；以及 使用用戶模型以至少部分地基于認(rèn)知負(fù)荷表示來估計(jì)用戶經(jīng)歷的認(rèn)知負(fù)荷水平。
10.一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有用于估計(jì)與對(duì)話系統(tǒng)交互的用戶的認(rèn)知負(fù)荷的指令，所述指令在由處理器執(zhí)行時(shí)使得處理器執(zhí)行方法，所述方法包括: 識(shí)別由對(duì)話系統(tǒng)捕獲的用戶表達(dá)中的認(rèn)知負(fù)荷表示；以及 使用用戶模型以至少部分地基于認(rèn)知負(fù)荷表示來估計(jì)用戶經(jīng)歷的認(rèn)知負(fù)荷水平。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK103445793SQ201310206363
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月29日
【發(fā)明者】O.尖霍尼, E.茨爾克爾-漢科克 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司