一般來(lái)說(shuō)，服務(wù)機器人“嘴巴”(人機對話(huà)系統)由6個(gè)功能模塊組成，其外形和系統 結構如圖2.5所示。

(1)語(yǔ)音識別模塊。該模塊將從音頻輸入設備中獲得的用戶(hù)語(yǔ)音信號所包含的詞匯 內容轉換為計算機可以讀的文本信息或命令。

(2)自然語(yǔ)言理解模塊。得到的文本信息或命令需要經(jīng)過(guò)語(yǔ)言理解模塊的分析才能獲取用戶(hù)話(huà)語(yǔ)的語(yǔ)義信息，主要目的是將自然語(yǔ)言的表達形式轉換成計算機內部所表示 的形式化語(yǔ)言，然后經(jīng)過(guò)計算和推導后獲取用戶(hù)的意圖。

(3)對話(huà)管理模塊。人機對話(huà)系統是用戶(hù)和計算機按照特定次序互相獲取對方信息 來(lái)完成特定任務(wù)的過(guò)程，此過(guò)程要對話(huà)管理模塊來(lái)進(jìn)行有效的控制管理。其主要根據當 前用戶(hù)的話(huà)語(yǔ)信息，結合領(lǐng)域知識和對話(huà)歷史來(lái)確定用戶(hù)意圖，并決定系統下一步將要 采取的動(dòng)作，如返回查詢(xún)結果，對用戶(hù)意圖的猜測詢(xún)問(wèn)，出錯提示等。

(4)后臺服務(wù)處理模塊。該模塊完成系統的管理業(yè)務(wù)，例如數據庫查詢(xún)和管理等工 作。它在對話(huà)管理模塊的控制之下工作。

5)自然語(yǔ)言生成模塊。該模塊用來(lái)將系統輸出信息轉換成用戶(hù)可以理解的自然語(yǔ)言格式，將對話(huà)管理模塊輸出的詢(xún)問(wèn)、確認、澄清、查詢(xún)結果信息等轉變成用戶(hù)能夠理解 的自然語(yǔ)言。

(6)語(yǔ)音生成模塊。語(yǔ)音生成也稱(chēng)為語(yǔ)音合成，該技術(shù)是將自然語(yǔ)言文本格式轉換 成為語(yǔ)音格式，Z終以聲音的方式將處理結果輸 出給用戶(hù)。下面介紹幾個(gè)服務(wù)機器人“嘴巴”的 實(shí)例。

近年來(lái)，SCUT “智能計算機”科研團隊也對 聊天機器人展開(kāi)了研究，如圖2.6所示。他們開(kāi) 發(fā)的SCUT 聊天機器人包括攝像頭及驅動(dòng)模塊、 語(yǔ)音拾取模塊、語(yǔ)音識別模塊、知識查詢(xún)模塊、語(yǔ) 音生成模塊；攝像頭捕獲人臉圖像，語(yǔ)音信號經(jīng) 由語(yǔ)音拾取模塊和語(yǔ)音識別模塊后識別出語(yǔ)義，聊天機器人根據用戶(hù)的語(yǔ)音來(lái)了解用戶(hù)的需求，

然后通過(guò)知識查詢(xún)模塊來(lái)形成會(huì )話(huà)語(yǔ)句，再通過(guò)語(yǔ)音生成模塊生成語(yǔ)音與用戶(hù)進(jìn)行交 流。該聊天機器具有語(yǔ)音識別和理解能力，它能夠聽(tīng)懂用戶(hù)指令，可以應用于學(xué)校、家 庭、賓館、公司、機場(chǎng)、車(chē)站、碼頭、會(huì )議等地進(jìn)行教育、聊天、會(huì )話(huà)、咨詢(xún)等服務(wù)；它還可以 為用戶(hù)提供宣傳介紹、來(lái)訪(fǎng)接待、辦事查詢(xún)、文秘服務(wù)、外語(yǔ)翻譯等。

日本日立公司也研制了一臺智能機器人EMIEW, 它的個(gè)頭和小孩一樣，依靠輪子移 動(dòng)，如圖2.7(a)所示。由于身上裝有數碼相機和雷達探測器，它可以自動(dòng)地躲避障礙物。 同時(shí)它的詞匯儲備量達到100多個(gè)，能夠對一些簡(jiǎn)單的聲音指令做出反應，并且還能夠 和人進(jìn)行簡(jiǎn)單的對話(huà)交流，甚至播報天氣預報等。第二代 EMIEW2 機器人可以通過(guò)無(wú) 線(xiàn)電裝置接收指令，然后毫不費力地在辦公室之間來(lái)回奔波，為辦公室人員跑腿。它站 立時(shí)身高大約為31.5英寸，體重為29磅。它能夠對障礙物應付自如，對人的語(yǔ)音做出 回應，并且一次充電后即可工作1小時(shí)。此外，能說(shuō)5國語(yǔ)言的機器人及與人對話(huà)的機 器人也已經(jīng)誕生了，如圖2.7(b) 所示。在我國舉辦的日語(yǔ)演講大賽現場(chǎng)上，參加比賽的 選手以及日語(yǔ)院校的學(xué)生不但與該機器人進(jìn)行了交流互動(dòng)，而且該機器人還獻上了許多 精彩舞蹈和歌曲。