构建智能用户辅助设备的方法和设备技术

通用事件合成和监视系统可以通过组合低层事件建立高层事件。事件描述工具可以迅速开发通过组合低层事件建立高层事件的通用事件处理器。事件系统与推理系统结合后能为各种目的对几类事件进行监视和推理。这些事件包括：当前上下文，程序中关键数据结构的状态，以及包括在与图形用户界面交互作用时用鼠标器控制的光标所作的行动、在请求帮助的自由文本查询中键入的词、有关用户的视觉信息（如凝视、姿态信息）和语音信息的普通用户输入序列。此外，本发明专利技术所提供的方法通过建立根据对用户行动、程序状态和词的信息分析计算各备选的用户意图、目标或信息需要的概率的推理模型构建一个智能用户接口系统。这个智能用户接口系统监视用户与软件应用的交互作用，进行概率推理，体会用户在使用特定功能或完成具体任务上可能需要帮助。这个智能用户接口还接受用户请求帮助的自由文本查询，将对用户行动和程序状态的推理分析与对自由文本查询的推理分析综合加以考虑。推理系统访问内容丰富的可更新的用户资料系统，不断查核用户的能力，根据用户能力改变所给出的帮助。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与数据处理中的专家系统有关。具体地说，本专利技术涉及一种自动机推理系统和方法，通过推断用户在操作软件系统或应用上的需要和偏好为软件用户提供帮助和使计算机系统和软件的功能最佳化。虽然在图形用户接口方面的显著进步已使各种软件应用对于个人计算机用户来说较容易操作和更富有成效，但是为了使使用更为方便就需要包括越来越多的复杂功能部件。首次面对一个复杂的软件应用，一个新的用户可能会被大量复杂的可通过用户接口的菜单和工具栏访问的功能搞得不知所措。对于一个不熟悉软件功能的用户来说，在希望发现怎样实施所希望的功能的过程中，通常不能依靠菜单冲浪，迅速地在菜单选项之间来回切换。即使用户知道一个或几个方法利用一个软件应用执行一项任务，然而往往找不到一条有效的途径。此外，用户可能知道怎样执行任务而不是自己执行任务，他们宁可让一个系统事先主动地确定他们的需要和执行或提供需执行的操作，如弹出即将需要的应用、退出应用和从远地服务器预取文件或信息以使它们在需要时马上可用。以自动方式确定需执行的最佳行动或提供给正在用软件进行工作的用户的最佳信息需要开发与软件程序配合工作、具有根据用户的背景和行动识别出用户的要求、意图或目标的计算方法。这些方法可以通过构成和利用直接将用户的要求与他们的背景和行动联系起来的模型得出。在采用模型对执行各种任务的人们的意图进行推理和根据这些模型提供可采纳的建议或帮助上已经有了一些研究。研究在教育中利用计算机的一些研究人员已致力于编制利用用户模型确定错误理解的原因和指导学生的最佳方式的程序。这些模型监视用户对问题和其他询问作出的回答。八十年代的战略计算倡议(Strategic Computing Initiative)把注意力部分集中在根据一组不同的输入对飞行员的意图进行推理和为他们提供驾驶和用战斗机战斗的最佳帮助的方法。在许多诸如“飞行员助理”的课题中，工程技术人员致力于设计能对用户意图进行推理的系统。通常，采用基于规则的逻辑方法来确定或按优先次序排列可供选择的方案。在利用概率模型模型化用户对诸如监视复杂、时间要求苛刻的应用之类的任务的要求上也做了一些工作。早期的一些对概率依从模型及其在改善信息显示上的应用的探讨反映在通过对用户建模控制向飞机驾驶员显示的信息的一些实验项目中。概率推理作为控制向飞行员显示的信息的一种措施进行了研究。其他工作包括利用决策论方法推断需向NASA任务控制中心的飞行工程师显示的最重要的信息。这些方法考虑了上下文、用户熟练程度和来自宇航运载工具的遥测数据作出这些判决，利用了用户的想法和意图的瞬时性和概率模型。其他有关工作探索了在给定各个显示折衷方案情况下向飞行员显示的最佳类型的信息和解释。在其他工作中，科研人员研究了利用概率模型用计算机操作系统的命令行输入系统帮助正在工作的计算机用户。还有一些项目注意力集中在利用若干组逻辑规则和根据逻辑规则的试探方法根据上下文和行动为用户提供帮助上。例如，在为MicrosoftWindows操作系统编写的一些应用中可用的公共上下文敏感帮助可以通过选择一个图形目标和点击一个标准的帮助命令(例如键盘上的一个功能键)来访问。于是，就为用户提供帮助信息，说明这个图形目标(如工具栏)的功能。另一个例子是Microsoft Excel产品中的TipWizard系统，它利用了一大组逻辑规则，不断监视相继发生的用户事件，为用户提供帮助，使他们更有效地完成任务。在授予给Luciw等人的美国专利No.5,390,281所说明的对Apple计算机所做的工作中，利用了若干组规则通过应用对规则的若干条件与在具体情况下看到的、其中部分可转换为与这个规则指示的行动对应的强度的那些特定条件进行比较的启发式推理在一些任务上为用户提供帮助。还有一些工作对较为复杂的概率模型作了研究，考虑了用户目标和需要软件帮助中的不确定性。Microsoft Office产品的Answer Wizard功能为了帮助用户使用计算机软件应用利用概率模型判读用户自由文本查询中的词。在这个工作中，在查询中可以看到的有关词组与各种帮助之间的不确定关系用概率加以模型化。这方面的研究可参见美国专利申请No.08400797。然而，这些以前的研究中还没有一个利用复杂的方法在不确定性的情况下考虑多种证据(包括用户的背景信息和程序自主监测到的用户的活动)对用户需要帮助进行推理，根据推理为用户提供有意义的相关帮助。这些系统也没有考虑监视用户与软件程序的交互作用，因此，在用户用自由文本查询直接请求帮助时，系统也不能将对自由文本查询中的词的分析与历来对用户行动和程序上下文的分析加以综合考虑。因此，希望开发的是这样一种智能用户辅助设备，它能在考虑多种证据(包括用户的背景信息和用户的活动)的基础上自主地体会到用户在使用一个特定功能或执行某具体任务上可能需要帮助和显示可提供的相关帮助。还需要这样一种智能用户辅助设备，每当用户用自由文本查询直接请求帮助时，它能将对自由文本查询中的词的分析与历来对用户行动和程序上下文的分析综合起来加以考虑。本专利技术解决了在考虑多种证据(包括用户的背景信息和用户的活动)的基础上自主地体会到用户在使用一个特定功能或执行某具体任务上可能需要帮助和显示可提供的相关帮助的问题。本专利技术还解决了每当用户用自由文本查询直接请求帮助时将对自由文本查询中的词的分析与历来对用户行动和程序上下文的分析综合起来加以考虑的问题。此外，本专利技术还能对几种事件进行监视和推理，这些事件包括一个程序中的关键数据结构的状态，在通常与图形用户界面交互作用过程中用鼠标器控制的光标进行的普通用户输入序列，请求帮助时在自由文本查询中键入的词，有关用户的诸如凝视和姿态信息之类的视觉信息，以及语音信息。本专利技术提供了一种为一个软件程序构建一个帮助用户操作这个软件程序的智能用户辅助设备的方法。对于这个所标识的程序功能，为完成提供智能用户帮助的任务建立了一个推理模型。这个推理模型通过分析有关用户的行动、程序的状态和词的信息计算出各备选的用户的意图、目标和信息要求。定义了所标识的程序功能的一系列模型化事件供推理模型使用，以提供智能用户帮助。标识了表明发生模型化事件的基本用户接口交互作用。本专利技术还包括一个使高层事件可以通过组合低层事件产生的通用事件合成和监视系统。这个事件系统与一个推理系统相结合能对几类事件进行监视和推理，以满足不同的需要。各类事件包括一个程序中的关键数据结构的状态，在通常与图形用户界面交互作用过程中用鼠标器控制的光标进行的用户输入序列，请求帮助时在自由文本查询中键入的词，有关用户的诸如凝视和姿态信息之类的视觉信息，以及语音信息。本专利技术还提供了一种监视用户与一个软件程序的交互作用和加以概率推理的系统和方法，用来检测用户在使用一个特定功能或执行某具体任务上可能需要帮助。系统不断地审视用户的行动，根据这个信息产生有关用户需要和目标的概率。在一个典型的实施例中，对各种基于文本的帮助主题或演示不同软件任务是相关的这些似然性进行计算，以便为用户提供帮助。对相关的帮助主题的概率以及用户可能需要帮助的概率也进行计算。在这个实施例中，在请求帮助时本专利技术计算出用户需要帮助的各种备选形式的概率，利用这个信息按优先次序列出一个帮助主题表。在还没有请求帮助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为一个软件程序配置一个帮助用户操作这个软件程序的智能用户接口设备的方法，所述方法包括下列步骤： 标识所述软件程序中需提供智能用户帮助的程序功能； 构建一个为所述软件程序中所标识的程序功能提供智能用户帮助的任务的推理模型； 定义所标识程序功能的模型化事件，供推理模型为提供智能用户帮助用；以及 为每个模型化事件标识一个或多个意味着本模型化事件发生的基本用户接口行动。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克赫维茨，约翰S布里斯，大卫E赫克曼，萨姆尔D赫伯林，大卫O赫沃尔，阿德里安C克莱恩，亚克布思A罗莫尔斯，格里高利L肖，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]