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蘋果語音助手和siri區(qū)別（蘋果智能語音助手Siri初探）
來源：超天才網(wǎng)
作者：張耀寰
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摘要：近幾年，語音識別技術(shù)開始從實(shí)驗(yàn)室走向市場。我們預(yù)計(jì) ，未來10年，語音識別技術(shù)將全面進(jìn)入工業(yè)、家電、通信、汽車電子、醫(yī)療、家庭服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域，成為當(dāng)今最具顛覆性的技術(shù)之一。本文將為您揭開蘋果智能語音識別系統(tǒng)Siri的神秘面紗。

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Siri的由來
要真正認(rèn)識Siri，我們還須先知道它是怎么來的。當(dāng)我們追溯Siri的由來時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，Siri實(shí)際上源于美國國防部的一個(gè)人工智能項(xiàng)目，當(dāng)年五角大樓的一個(gè)叫做CALO的項(xiàng)目，其英文全稱是Cognitive Assistant that Learns and Organizes，如果按照其內(nèi)涵譯成中文就是："善于學(xué)習(xí)并且能夠組織的認(rèn)知助理" 。該項(xiàng)目由美國國防部投資，旨在為軍方提供智能化服務(wù) 。美國國防部為這個(gè)項(xiàng)目安排了高達(dá)1.5億美元的預(yù)算，匯聚了本專業(yè)一大批頂尖的人工智能專家，期待他們能夠開發(fā)出在野外通過學(xué)習(xí)，最終具備智能認(rèn)知的機(jī)器。要做到這一點(diǎn)，機(jī)器使用的算法需要被設(shè)定大量的數(shù)據(jù)，然后軟件會根據(jù)這些數(shù)據(jù)來解決問題。CALO項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)經(jīng)過反復(fù)研究論證最后決定，必須讓虛擬助手具備自主收集信息的能力，并根據(jù)每一次的處理結(jié)果進(jìn)行自我訓(xùn)練和自我修正，以接近人類的思維判斷。
2、動態(tài)本體系統(tǒng) 。siri最關(guān)鍵的組成部分叫動態(tài)本體（英文 Active Ontologies）。什么是動態(tài)本體呢？所謂動態(tài)本體是由多元素合成的生態(tài)體系組合。特定詞匯、數(shù)據(jù)庫、頁面服務(wù)、互動規(guī)則，機(jī)器可識別描述等，即所有這些要素的有機(jī)結(jié)合。語言模式識別是對輸入的總體類型、語法、詞匯、慣用語等進(jìn)行模式匹配的模塊，匹配模式的代碼在Siri內(nèi)部采用正則表達(dá)式或者狀態(tài)機(jī)等方式。
Siri的學(xué)習(xí)功能主要體現(xiàn)在記憶上，這個(gè)記憶可區(qū)分為長期記憶和短期記憶。如果當(dāng)你心煩了，機(jī)器說出你該從事什么娛樂，這有可能是你之前把你的興趣愛好告訴了它，它對你的愛好分類記憶，后續(xù)在知識庫里找到了相關(guān)信息并保存下來。Siri有兩個(gè)記憶系統(tǒng)：長期記憶系統(tǒng)和短期記憶系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)個(gè)性化交流的。長期記憶系統(tǒng)存儲了用戶的名稱、居住地址以及歷史偏好信息，短期記憶系統(tǒng)則將最近一段時(shí)期內(nèi)Siri和用戶的對話記錄及GUI點(diǎn)選記錄等登記下來。對照這兩個(gè)記憶系統(tǒng)，Siri可以在你需要時(shí)提醒你，然后調(diào)用知識體系幫助你解決疑難問題。
智能語音助理的原理框架圖

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Siri與人工智能的最大區(qū)別在于其功能不夠強(qiáng)大，計(jì)算機(jī)認(rèn)知與人類認(rèn)知目前還有天壤之別。Siri對具體事物的理解力非常狹窄，例如就餐、體育運(yùn)動、休閑娛樂、旅行天氣等。因?yàn)楦鱾€(gè)領(lǐng)域都有其特定語匯，且數(shù)據(jù)庫、頁面都需要關(guān)聯(lián)描述，這些集合構(gòu)成了我們所說的"動態(tài)本體" 。
例如，就餐的動態(tài)本體包涵參觀數(shù)據(jù)庫，目前美國餐飲評論站點(diǎn)諸如Yelp 和 Zagat，其調(diào)用方式通過API實(shí)現(xiàn) ，這就牽涉相關(guān)語匯和行為模型。當(dāng)我們決定下一餐時(shí)，我們會說我們訂什么樣的席位、如何預(yù)訂、如何點(diǎn)菜，這些需要事先錄入用戶此前的訂餐日歷，調(diào)用此前的餐飲會話、點(diǎn)餐說詞及預(yù)訂流程等，這些事情都在動態(tài)本體內(nèi)有積累和儲存。當(dāng)我們要再次點(diǎn)餐，Siri會識別用戶意愿，追蹤"業(yè)務(wù)編排單元"（SOC ），這個(gè)"單元"會識別外部業(yè)務(wù)以滿足用戶請求，包括業(yè)務(wù)理解、命令編譯、信息收集并分類，最終向用戶提供行動導(dǎo)引。
例如，用戶說了："我要去意大利餐館享用美食" ， "業(yè)務(wù)編排單元"會在Yelp 和 Zagat網(wǎng)站上進(jìn)行檢索，然后告訴你兩英里內(nèi)的意大利飯館名錄、具體地點(diǎn)、價(jià)位，供你選擇。當(dāng)你作出就餐決策后，業(yè)務(wù)API 接口程序會為你預(yù)訂餐位、點(diǎn)餐和叫出租車。所有這些都通過你過往的就餐習(xí)慣，由業(yè)務(wù)API 接口程序執(zhí)行。
動態(tài)本體原理框架圖（以就餐為例）

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SIRI系統(tǒng)中的"業(yè)務(wù)編排單元"擁有一個(gè)工具，此工具可定位各類外部業(yè)務(wù) APIs來完成相應(yīng)行為。動態(tài)本體自身也有一套系統(tǒng)，這套系統(tǒng)記錄了多個(gè)領(lǐng)域里人類的活動，以備調(diào)用。這兩套系統(tǒng)允許接入外部相關(guān)模塊、業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)庫，這樣一來，人們往往會感覺Siri無所不能。
3、語音處理執(zhí)行系統(tǒng) 。Siri的核心執(zhí)行組件包涵：語言闡釋器、會話流控制器、任務(wù)控制器和服務(wù)系統(tǒng)等。所謂語言闡釋器，簡言之，就是把人語輸入，轉(zhuǎn)化為機(jī)器可理解的規(guī)范意思，因?yàn)槿苏Z輸入與機(jī)器語言存在一個(gè)巨大的天然鴻溝，要讓機(jī)器知道人語的微妙內(nèi)涵，需要有一套系統(tǒng)不厭其煩的向機(jī)器闡釋，否則機(jī)器不會做出理智的回應(yīng) 。會話流控制器是將語言闡釋并解析之后的結(jié)果傳遞至控制系統(tǒng)，根據(jù)相關(guān)參數(shù)判定涉及領(lǐng)域，或向用戶索取具體參數(shù) 。而會話流控制器之后還會對任務(wù)控制器進(jìn)行調(diào)用，以確定回應(yīng)內(nèi)容。會話流控制扮演著一個(gè)協(xié)調(diào)溝通者的角色。任務(wù)流控制器是確定所要執(zhí)行任務(wù)的邊界參數(shù)和完成任務(wù)各個(gè)步驟的邏輯關(guān)系。任務(wù)流控制器常常會構(gòu)建出一些任務(wù)模型，將抽象概念定義具體化。服務(wù)系統(tǒng)，Siri展現(xiàn)給用戶的是其所能提供的具體服務(wù) 。Siri中有三個(gè)子服務(wù)模塊：服務(wù)模塊，服務(wù)能力模型和多服務(wù)集成模塊。服務(wù)模塊包含了可供Siri使用的各種信息，服務(wù)能力模塊儲備了具體服務(wù)內(nèi)容可調(diào)用服務(wù)類型的映射關(guān)系。服務(wù)集成模塊的功能在于可調(diào)用另外兩個(gè)模塊提供給用戶的具體服務(wù)內(nèi)容。有時(shí)，一項(xiàng)服務(wù)會涉及多個(gè)子服務(wù)，分別調(diào)用時(shí)無論在先后順序還是內(nèi)容上都存在邏輯依存關(guān)系，這類似于智能調(diào)度。
4、輸出系統(tǒng) 。與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相類似，SIRI系統(tǒng)所將接納的語音或其它輸入進(jìn)行處理，最終將以為用戶習(xí)慣的方式輸送給用戶。SIRI系統(tǒng)的輸出包括語音、文本、甚至電郵等多模態(tài)展現(xiàn)輸出，以完成最后一站工作。
蘋果在其產(chǎn)品iPhone4S首先展現(xiàn)出的智能語音控制功能，使其產(chǎn)品變身為一個(gè)智能機(jī)器人。之后，蘋果陸續(xù)發(fā)布了siri新功能。智能語音是否會成為未來智能手機(jī)發(fā)展的主流方向還有待繼續(xù)跟蹤觀察。

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