语音识别在预案决策执行领域的应用

1、语音识别在预案决策执行领域的应用摘要：在语音、语言处理及预案决策执行领域，目前预案的决策、执行、流转是基于事发 前已有的预案库，主要依靠人力传达流转，容易受到人为失误的干扰等不良影响，效率低 下，可控性差。基于语音指令设计了一种预案决策方法，该方法通过语音识别得到语音指 令，利用文本相似度计算实现预案库指令的匹配，而后进行人机交互，激活相应预案。利 用该方法可以较好地解决当前存在的突出问题，实现基于语音指令的预案决策自动化，提 高预案下达和执行的时效性。0引言预案，即预先准备的解决方案。在语音、语言处理领域和预案决策执行领域，预案不仅包 含各子系统的协同触发、业务流程上的运转和安排，还包含技术

2、上的支撑，集成无线通讯 指挥调度及射频位置应用，并用云计算等信息系统的决策支持技术建立流程化、数字化的 预案，建立起以流程化预案为核心的新型应急指挥调度业务体系。目前，预案的决策、执行、流转是基于事发前已有的预案库，当突发事件发生时，从应急 预案库中选取合适的预案进行处置。然而，预案库本身可能存在模糊、庞大的问题，并且 在预案的下达、传达和执行过程中，主要依靠人力传达流转，指挥员的语音指令只能通过 层层语言传达或者公文流转的形式，容易受到人为失误的干扰等不良影响，缺乏预案体系 的统一管理和系统之间的联动，缺乏资源的统一调度和管理，很难发挥出实战的作用，效 率低下，可控性差。随着语音交互技术的进

3、步，语音驱动的决策协同系统应用日趋广泛针对上述存在的问题，本文设计了一种基于语音指令的预案决策方法，用于预案自动化、 准确地执行和流转。利用该方法，可以较好地实现基于语音指令的预案决策自动化，提高 预案下达和执行的时效性。1总体方案首先介绍所设计预案决策方法基本原理。第一步对于指挥员下达的预案启动指令进行语音 识别，得到语音指令；接下来依靠文本相似度计算得出语音指令与预案库指令的相似度， 而后人机交互，进而匹配预案库指令，激活相应预案；最后预案执行，通知系统人、装、 物等相应子模块协同流转、执行。图1给出了所设计预案决策方法的基本组成及原理。其中，语音识别模块负责识别指挥员的语音指令，即采取离

4、线或者在线识别工具，将语音 指令识别实时转换为文本，输入到系统中。语音识别技术是利用机器通过辨别和理解把语 音转换为文本的技术，该技术主要包括了特征提取、模式匹配准则及模型训练三个方面， 通过数十年的发展，已经逐渐趋于成熟，可能在未来十年甚至更短的时间内进入工业、家 电、通信等各个领域。相似度计算其功能是将预案库的指令与识别后的语音指令进行相似度对比，即根据对句子 的分析层次，句子相似度算法分为词语相似度的方法和依存关系相似度的方法，两者加权 集成得到基于预案库的人机交互模块负责将相似度比对结果高的前几项预案库存指令依次呈现，供 指挥员确认。预案执行模块负责系统执行预案，交由预案库子模块协同流

5、转、执行。这里，选择采用人 员、装备车辆、物资补给等三个主要子模块作为示例，在不同的应用环境中可以进行延伸 拓展。其中，人员模块包括指挥、武装、通信、保障、卫勤等队伍，根据预先定义的预案 中人员模块中的资源信息，同一时刻通知相关人员，进行调度；物资补给包括预案中涉及 的物资资源名称、地理位置、数量、调拨时间、管理人信息等，由射频设备，无线识别设 备辅助实施，进行在线调度；车辆装备包括预案中涉及的车辆、装备、设备和设施的名称、 位置、责任人即时显示，进行调配调度，由射频设备，移动和定位设备等辅助实施。2关键技术根据总体方案，所设计的基于语音指令的预案决策方法主要涉及以下三个方面的关键技术: 语音

6、识别，相似度计算及人机交互。2.1语音识别语音识别技术主要由特征提取、模式匹配准则及模型训练三种关键技术组成，图2给出了 语音识别的基本流程。对于完整的语音识别系统，其工作过程分为六个主要的步骤：第一，对语音信号进行分析 处理，通过去除噪声及滤波的方式去除冗余信息；第二，提取特征信息；第三，利用最小 单元识别字和词；第四，确定辅助识别条件；第五，根据语义分析，对关键信息进行划分 段落，取出所识别出的字词，并进行连接，根据语句含义对句子的构成进行调整；第六， 结合语句含义，分析上下文的关联，对正在处理的语句进行修正调整。2.2 相似度计算相似度计算的主要方法有欧几里得距离、曼哈顿距离、明可夫斯基

7、距离、余弦相似度及 Jaccard相似度词语相似度指两个词语可以互相替换而不改变上下文句法和语义结构的程度其中，依存关系相似度是指：对被比较的两个语句实施深层次的句法分析，得到依存关系，并在 该结果的基础上计算相似度。其计算原理如下：两条语句之间的相似度由(3)式得到，其中2.3人机交互人机交互是计算机、人体工程学、工程心理学、认知学等多学科交叉的领域预先定义的预案指令和流程运转、执行，包括人员子模块、车辆装备子模块和物资补给子 模块等。其中，人员模块包括指挥、武装、通信、保障、卫勤等队伍，根据预先定义的预 案中人员模块中的资源信息，同一时刻通知干系人，进行调度；车辆装备包括预案中涉及 的车辆

8、、装备、设备和设施的名称、位置、责任人即时显示，进行调配调度，由射频设备、 移动和定位设备等辅助实施，是流程化数字预案的重要组成部分；物资补给是指预案中涉 及的物资资源名称、地理位置、数量、调拨时间、管理人信息即刻显示，由射频设备、无 线识别设备辅助实施，进行在线调度。图3给出了预案库的组成。实施方案利用所设计的基于语音指令的预案决策方法，在突发事件的战备，应急应对，事中处置和 善后管理等过程中，通过建立完善和正确的应急预案库机制，综合资源调配、人员组成、 指挥调度等手段，迅速做出决策。以部队的应急物资调配为例，图4给出了物资调配流程。根据图4,第一步，指挥员向语音识别模块下达语音指令“向地区A补充B类物资”，第 二步，上述语音指令被语音识别模块识别并转换为文本信息。第三步，启动相似度计算， 将第二步所得文本信息与预案库的预案进行比对，得到相似度最高的预案。本例中，假定 预案B被成功匹配。第四步，启动人机交互模块，向执行预案的相关单位传达指令，直至 预案B被执行。结语 传统预案执行过程主要依靠人力传达流转，容易受到人