[发明专利]儿童故事问答交互方法

说明书

技术领域

本发明涉及人工智能计算机技术中的人机问答(question answering, QA)和人机交互(human-computer interaction, HCI)领域，特别涉及一种给儿童讲解故事、并且根据儿童的特点帮助儿童理解故事的方法。 

背景技术

喜欢听故事是中外各国儿童的一个共同爱好，这是由少年儿童独特的认知特点所决定的。长久以来，市场上有各种各样的面向少年儿童的故事类读物。例如，少年儿童出版社常年出版的少儿故事读物（如《故事大王》），2000年湖南少年儿童出版社出版的《传世神话故事(精)》，2004年新疆青少年出版社出版的《一千零一个儿童故事》(全套11册)，等等。

但是，儿童在听完或看完故事后，人们难以掌握他们究竟能够理解故事中的多少内容！因此，我们有必要设计一种有效的方法和系统，帮助儿童理解故事内容；同时帮助儿童理解故事的过程中，通过儿童对预先设计的问题的回答结果，可检测儿童对故事的理解程度和兴趣。根据检测结果，系统可适当调整后续故事的种类以及与这些故事相关的问题。这就是本发明要解决的问题和思路。

人机交互是研究人和计算机以及它们相互影响的技术。伴随着人工智能理论和当代计算机技术的飞速发展，人们越来越期待着新一代的人机交互变得更加的友好、自然和智能化，实现一种知识化的人机交互过程。知识化的人机交互要求计算机本身也具备相当的知识，并且能够在与人的交互中有目的地独立的运用这些知识，形成一种“人－机－知识”的交互模式。

现有的面向儿童的人机交互系统，包括各式各样的互动型智能玩具、各种学习机、早教机等。讲故事玩具或系统也是其中的一种。然而，对于大多数系统而言，如“故事玩具”系统，由于缺乏一个强有力的、智能化的故事交互控制，因此玩具与儿童的交互效果差强人意，对于传统的“故事玩具”系统更是只能实现“单纯的讲故事”而无法真正有效的实现与儿童的交流和互动。

一种理想的系统是儿童能够与故事系统进行智能交流和互动，同时在交互的过程中激发儿童的兴趣，增长儿童的知识，检测儿童在听故事过程中的学习情况，实现有效的智能化交互。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对以上种种不足，本发明提供了一种面向儿童的智能故事交互方法，包括儿童故事知识库技术、儿童故事问题模型技术、儿童模型技术、智能交互动作技术等新的技术方法。儿童故事知识库技术解决了如何建立结构化的儿童故事的问题。儿童故事问题模型技术解决了儿童故事与提问之间的关系，使得儿童不仅能够听到故事，同时也可回答与故事相关的问题，从而增强的儿童学习能力、记忆能力、分析问题的能力。儿童故事问题模型技术如何使计算机（或玩具装置等）如何把握儿童的认知特征、兴趣特征等信息，以便于在与儿童交互中正确地引导儿童。智能交互动作技术解决了如何在儿童模型的引导下，与儿童进行智能交互，既满足儿童的兴趣，有符合儿童的认知水平（也称认知程度）。

技术方案:

 一种儿童故事问答交互方法，包括以下步骤：

步骤1：在儿童与故事交互系统进行交互之初，故事交互系统首先判断交互的类型，如果是故事交互系统主动给儿童讲故事，则执行步骤2；如果是儿童主动点播故事，则执行步骤3;

步骤2：所述故事交互系统将获取交互历史信息和儿童模型信息，并据此从儿童故事库和故事问题库选择故事类别及故事内容, 故事内容包括故事文本、故事问题；

步骤3：向儿童播放选择的故事内容；

步骤4：故事交互系统中在智能故事交互控制的引导下，有效地执行智能交互动作；

步骤5：所述故事交互系统根据步骤4所选择的候选SIDL交互动作，执行相应的具体交互动作； 

步骤6：故事交互系统得到儿童的反馈信息，并记录交互历史信息；

步骤7：更新交互历史信息，并根据更新后的交互历史信息重新计算儿童模型；

步骤8：判断故事对话结束条件是否满足，若满足，则结束本次故事对话，否则转到步骤4重新执行。

所述的儿童故事库采用一种框架建模方法，该方法主要表示了故事的三个主要方面：第一是故事类别可以为童话故事、神话故事、名人传奇故事、寓言故事、成语故事、历史故事、科普故事，又进一步细分为短篇故事和连载故事；第二是故事文本，也称故事正文，采用正文文本表示；第三是故事问题，采用向量表示。

在所述的步骤2中，所述的选择故事类别及故事内容的实现步骤包括：

步骤2-1：从所述的儿童故事库分类结构中获取故事类别及该类别中的所有故事；