面向信息化保障領(lǐng)域的虛擬助理應(yīng)用研究

邱煌彬 鄭超 陽加遠(yuǎn)

摘 ?要： 隨著人工智能的興起，以人工智能為核心的虛擬助理不斷涌現(xiàn)在民用市場上，為民眾提供實(shí)時(shí)的信息支援服務(wù)。通過借鑒虛擬助理在民用領(lǐng)域的應(yīng)用，本文提出一種面向信息化保障領(lǐng)域的虛擬助理應(yīng)用設(shè)計(jì)，利用虛擬助理強(qiáng)大的信息處理能力解決軍事保障中信息量大、任務(wù)繁多的難題。本文從裝備保障、人員保障、決策保障和售后保障四個(gè)角度構(gòu)思了虛擬助理在信息化保障的應(yīng)用方向，將虛擬助理的信息支援融入軍事信息化保障領(lǐng)域，提升戰(zhàn)場信息化水平，并提高用戶保障效率，為虛擬助理融入軍事保障領(lǐng)域提供思路。

關(guān)鍵詞： 信息化保障;虛擬助理;應(yīng)用;人工智能

中圖分類號： TP391 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.08.053

本文著錄格式：邱煌彬，鄭超，陽加遠(yuǎn)，等. 面向信息化保障領(lǐng)域的虛擬助理應(yīng)用研究[J]. 軟件，2020，41（08）：196-199

【Abstract】： With the rise of artificial intelligence， virtual assistant with artificial intelligence as the core are emerging in the civil market ? to provide real-time information support services for the public. By referring to the application of virtual assistant in the civil field， this paper proposes the design of virtual assistant in field of information support with powerful ability of information processing to solve the problem with large amount of information and consisting of various tasks in military support. This paper proposes four application directions of virtual assistant in information support and they are equipment support， personnel support， decision support and after-sales support. To integrate the information support of virtual assistant into the field of military information support， will improve the level of battlefield information， increase the efficiency of user support， and provide ideas for virtual assistant to integrate into the field of military support.

【Key words】： Information support; Virtual assistant; Application; Artificial intelligence

0 ?引言

虛擬助理是在工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及生物識別技術(shù)頻譜接口的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)智能化應(yīng)用[1-2]。近年來，隨著智能手機(jī)和智能電器的普及和發(fā)展，虛擬助理已經(jīng)逐漸進(jìn)入大眾生活且日益顯示出巨大的市場發(fā)展能量，但是在軍事應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是信息化保障領(lǐng)域，虛擬助理的應(yīng)用卻未見諸報(bào)道。

在鋼鐵俠系列電影中，鋼鐵俠的隨身虛擬機(jī)器人“賈維斯”實(shí)時(shí)為鋼鐵俠提供決策建議，它既能控制機(jī)器，又能進(jìn)行態(tài)勢感知判斷局勢，輔助鋼鐵俠進(jìn)行決策。虛擬助理的作用與“賈維斯”類似，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭環(huán)境下，信息量龐大又繁雜，人腦無法在短時(shí)間內(nèi)處理龐大的信息量，需要借助虛擬助理進(jìn)行輔助知識支援，虛擬助理自身集成強(qiáng)大的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)處理能力，可從復(fù)雜的信息環(huán)境中獲取用戶需要的信息，并對信息進(jìn)行分析解算得到最優(yōu)的決策供用戶參考。

虛擬助理的優(yōu)勢在于自身具有信息處理算法和大數(shù)據(jù)處理能力，并結(jié)合自身的數(shù)據(jù)庫，可輔助用戶梳理局勢、處理復(fù)雜信息，并做出最優(yōu)決策，提高信息處理效率。

虛擬助理的核心作用是知識支援，使用對象一般面對龐大而復(fù)雜的信息數(shù)據(jù)源，需要快速獲取自身需求的信息，這就要求虛擬助理應(yīng)具備足夠的智能處理能力，能快速從多個(gè)數(shù)據(jù)源分析得到用戶需要的結(jié)果，輔助用戶快速解決問題。

在信息化保障領(lǐng)域，虛擬助理可被應(yīng)用于裝備保障、人員保障、決策保障以及售后保障方面，發(fā)揮自身知識支援作用，提升保障效率。

1 ?國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 ?國外應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，國外諸多科技公司均推出自己的虛擬助理產(chǎn)品。比如，蘋果公司的Siri，能理解人類自然語言，對于新聞、天氣、體育、電影、導(dǎo)航和本地商戶，并且精通電視內(nèi)容推薦，用戶可以通過Siri控制智能家用電器[3]。谷歌公司推出的Google NOW可以通過大數(shù)據(jù)挖掘到用戶的個(gè)人數(shù)據(jù)，包括用戶的飛行航班，快遞包括，酒店預(yù)訂等相關(guān)信息。另外，Google NOW還能與第三方App交互，比如筆記應(yīng)用，消息應(yīng)用以及音樂播放等服務(wù)。亞馬遜公司的Alexa可以通過多個(gè)信息源播放流媒體音樂和閱讀新聞，還能提供天氣、交通等信息，同時(shí)支持大多數(shù)智能家居設(shè)備控制。用戶通過語音就能在Amazon Prime會(huì)員服務(wù)上購物，甚至還可以預(yù)訂披薩。此外，開放的應(yīng)用程序接口允許Alexa接入任何App或服務(wù)。

1.2 ?國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

從2015年起，國內(nèi)也逐步出現(xiàn)虛擬助理產(chǎn)品，如靈犀語音助手、百度語音助手、出門問問等多種應(yīng)用。比如靈犀是由中國移動(dòng)和科大訊飛聯(lián)合推出的智能虛擬助理，既能語音打電話、發(fā)短信、查天氣、設(shè)置提醒，又能查話費(fèi)、查流量、買彩票、訂購彩鈴，還可以語音聊天[4]。百度推出的“小度”內(nèi)置DuerOS對話式人工智能系統(tǒng)，讓用戶以自然語言對話的交互方式，實(shí)現(xiàn)影音娛樂、信息查詢、生活服務(wù)、出行路況等多項(xiàng)功能的操作[5-6]。

2 ?系統(tǒng)部署

虛擬助理部署方式如圖1所示，系統(tǒng)包含虛擬助理管理平臺(tái)與多個(gè)虛擬助理終端，其中虛擬助理管理平臺(tái)部署于臺(tái)式機(jī)上，承擔(dān)虛擬助理數(shù)據(jù)管理任務(wù)，接收更新的數(shù)據(jù)，并定期對虛擬助理終端進(jìn)行更新。虛擬助理終端部署在便攜式移動(dòng)平臺(tái)上，移動(dòng)平臺(tái)可以是移動(dòng)筆記本、手持終端和平板電腦等電子設(shè)備。

3 ?應(yīng)用方向

3.1 ?裝備保障

3.1.1 ?外場保障指導(dǎo)——“隨身專家”

（1）使用對象

執(zhí)行外場保障任務(wù)的工業(yè)部門人員。

（2）需求分析

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，外場裝備的復(fù)雜程度和信息化程度越來越高，對外場裝備保障人員提出了更高的要求[7-8]。當(dāng)裝備出現(xiàn)故障時(shí)，外場保障人員處理問題幾乎只能依靠集中討論、根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場排故，或者求助于后方專家，導(dǎo)致現(xiàn)場故障解決不及時(shí)、不到位，影響外場任務(wù)的執(zhí)行[9]。所以外場保障人員需要及時(shí)、有效的排故指導(dǎo)和快速的故障經(jīng)驗(yàn)推送。

（3）應(yīng)用場景

通過虛擬助理構(gòu)建外場專家系統(tǒng)，利用其智能化管理和多樣化交互的特點(diǎn)輔助指導(dǎo)外場保障人員對裝備故障的現(xiàn)場排除。虛擬助理部署于移動(dòng)終端，比如平板電腦或手持機(jī)，方便人員攜帶，并通過語音識別和文字識別技術(shù)與外場測試人員進(jìn)行交互，為外場人員提供排除故障的建議[10-11]。相當(dāng)于外場保障人員配備了一位“隨身專家”，虛擬助理的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫對裝備歷史故障數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理和利用，同時(shí)根據(jù)用戶瀏覽歷史進(jìn)行故障信息預(yù)測，并智能推送故障解決方法，全面提高外場解決故障的效率。

（4）工作原理

虛擬助理工作原理如圖2所示，當(dāng)用戶遇見問題時(shí)，可通過虛擬助理人機(jī)交互界面與虛擬助理進(jìn)行交流，交流界面與社交軟件相同，用戶只需將問題描述提供給虛擬助理，虛擬助理通過后臺(tái)數(shù)據(jù)檢索，反饋給用戶建議和操作指導(dǎo)。考慮到外場條件進(jìn)行文字輸入不方便，用戶也可直接通過語音向虛擬助理提問。同時(shí)用戶如果想要瀏覽IETM及電子履歷的相關(guān)軟件時(shí)，也可通過虛擬助理進(jìn)行調(diào)取。用戶也可對經(jīng)常遇到的故障通過虛擬助理進(jìn)行收藏，提升外場保障效率。

3.1.2 ?用戶維修指導(dǎo)——“指導(dǎo)專家”

（1）使用對象

用戶修理廠人員。

（2）需求分析

在面對復(fù)雜的裝備時(shí)，用戶修理廠人員維修時(shí)往往只能請教工業(yè)部門，或者將裝備運(yùn)回工業(yè)部門，大大降低了保障效率[12]。與執(zhí)行外場保障任務(wù)的工業(yè)部門人員類似，用戶修理廠人員也需要及時(shí)、有效的排故指導(dǎo)和快速的故障經(jīng)驗(yàn)推送。

（3）應(yīng)用場景

通過為用戶修理廠的人員配備虛擬助理，對人員修理裝備進(jìn)行指導(dǎo)。與外場保障的應(yīng)用類似相似，虛擬助理部署于移動(dòng)終端，修理廠人員可通過虛擬助理人機(jī)交互界面與虛擬助理進(jìn)行交流。人機(jī)界面與社交軟件相同，用戶只需將問題描述提供給虛擬助理，虛擬助理通過后臺(tái)數(shù)據(jù)檢索，反饋給修理廠人員建議和操作指導(dǎo)。

（4）工作原理

虛擬助理的工作原理與外場保障一致。

3.2 ?人員保障——“新人培訓(xùn)教師”

（1）使用對象

使用者為首次進(jìn)入崗位的新人。

（2）需求分析

當(dāng)新人初次進(jìn)入相關(guān)崗位時(shí)，如何使其快速熟悉崗位內(nèi)容是單位急需關(guān)注的重點(diǎn)。新人在面對復(fù)雜的裝備資料往往無所適從，需要指導(dǎo)老師為其安排有效的學(xué)習(xí)流程，遇見問題時(shí)需要指導(dǎo)老師及時(shí)為其排憂解難[13]。但現(xiàn)實(shí)過程一般是指導(dǎo)老師事務(wù)繁雜，不能隨身在新人身邊，導(dǎo)致新人遇見難題時(shí)不能及時(shí)得到解決，所以新人需要一位能隨身為其解決學(xué)習(xí)問題的“指導(dǎo)老師”。

（3）應(yīng)用場景

針對新人學(xué)習(xí)部分，虛擬助理可充當(dāng)培訓(xùn)講師的角色，虛擬助理部署于移動(dòng)終端上，新人可隨身攜帶。虛擬助理利用自身強(qiáng)大的知識庫，結(jié)合部門下達(dá)的學(xué)習(xí)任務(wù)，為新人制定學(xué)習(xí)課程，在新人學(xué)習(xí)過程中若出現(xiàn)對知識點(diǎn)的疑問，可直接與虛擬助理進(jìn)行交流。效果相當(dāng)于為新人提供了一位隨時(shí)不離身的教師，隨時(shí)隨地為新人提供知識服務(wù)，幫助新人快速成長。

（4）工作原理

虛擬助理為新人提供知識服務(wù)的使用功能流程如圖3所示，虛擬助理由虛擬助理管理服務(wù)器統(tǒng)一定期更新，其中部門可在虛擬助理管理服務(wù)器上統(tǒng)一下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù)，虛擬助理根據(jù)下達(dá)的任務(wù)以及使用者學(xué)習(xí)情況進(jìn)行定制課程并推送給新人，使新人保持彈性學(xué)習(xí)方式。新人通過虛擬助理推送的內(nèi)容在人機(jī)交互界面上進(jìn)行學(xué)習(xí)，若遇見無法理解的問題，則同樣通過虛擬助理人機(jī)交互界面將問題傳輸至虛擬助理后臺(tái)。虛擬助理通過檢索知識庫反饋問題的答案，幫助新人快速熟悉崗位知識內(nèi)容，進(jìn)一步提高知識掌握程度。

3.3 ?決策保障

3.3.1 ?單兵輔助決策——“虛擬指戰(zhàn)員”

（1）使用對象

泛指單人作戰(zhàn)單元，可以是單個(gè)陸軍士兵，或者駕駛戰(zhàn)機(jī)的空軍士兵等。

（2）需求分析

單兵需要感知戰(zhàn)場態(tài)勢以做出最優(yōu)判斷，提高戰(zhàn)場效率，減少戰(zhàn)損率。然而單人作戰(zhàn)單元接收信息能力有限，面對復(fù)雜的戰(zhàn)場態(tài)勢往往無法做出正確的決策，亟需通過具備更強(qiáng)大的信息處理能力的設(shè)備進(jìn)行輔助決策[14-15]。

（3）應(yīng)用場景

虛擬助理充當(dāng)“虛擬指戰(zhàn)員”，部署在單兵計(jì)算機(jī)上，接收戰(zhàn)場多源數(shù)據(jù)，包含偵察機(jī)、衛(wèi)星、傳感器以及指揮所等數(shù)據(jù)源，采用數(shù)據(jù)融合、智能數(shù)據(jù)處理等方式將最優(yōu)的結(jié)果反饋士兵，輔助士兵做出戰(zhàn)場策略。

（4）工作原理

虛擬助理工作原理如圖4所示，當(dāng)士兵需要進(jìn)行戰(zhàn)場決策時(shí)，可通過語音終端向部署在單兵計(jì)算機(jī)上的虛擬助理進(jìn)行溝通交流。虛擬助理接收戰(zhàn)場衛(wèi)星、傳感器、偵察機(jī)和指揮所相關(guān)數(shù)據(jù)后，通過自身智能算法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合分析，最終得到最優(yōu)的戰(zhàn)場策略并將該結(jié)果反饋士兵，輔助士兵做出正確的戰(zhàn)場決策。

3.3.2 ?指揮員輔助決策——“虛擬參謀”

（1）使用對象

使用對象為各級指揮員，輔助其下達(dá)任務(wù)命令。

（2）需求分析

指揮員在指揮所內(nèi)，面對戰(zhàn)場態(tài)勢，需要處理來自戰(zhàn)場上的雷達(dá)、衛(wèi)星、偵察機(jī)、偵察兵以及戰(zhàn)場傳感器等相關(guān)信息。面對復(fù)雜的戰(zhàn)場態(tài)勢以及龐大的戰(zhàn)場數(shù)據(jù)，指揮員自身處理數(shù)據(jù)能力有限，難以對戰(zhàn)場局勢做出準(zhǔn)確判斷，所以指揮員需要一位能實(shí)時(shí)處理戰(zhàn)場繁雜信息，并提供建議的參謀。

（3）應(yīng)用場景

在指揮員決策環(huán)節(jié)引入虛擬助理，相當(dāng)于指揮員身邊多了一位可以實(shí)時(shí)獻(xiàn)策獻(xiàn)計(jì)的“虛擬參謀”。虛擬助理依靠自身的信息處理能力和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的信息存儲(chǔ)能力輔助指揮員對戰(zhàn)場信息進(jìn)行梳理，分析戰(zhàn)場局勢，給出最優(yōu)的決策供指揮員參考。虛擬助理可輔助指揮員快速、準(zhǔn)確地把握戰(zhàn)場局勢并做出正確的戰(zhàn)場決策。

（4）工作原理

虛擬助理工作原理如圖5所示，指揮員通過虛擬助理人機(jī)交互界面向虛擬助理進(jìn)行問題咨詢。虛擬助理通過問題信息終端解析指揮員的問題需求，同時(shí)通過信息集成和數(shù)據(jù)融合，對來自衛(wèi)星、戰(zhàn)場傳感器、偵察機(jī)、雷達(dá)以及偵察兵等的外源信息進(jìn)行分析，確定戰(zhàn)場態(tài)勢情況，預(yù)測下一階段的兵力部署、敵軍情況，并將最優(yōu)的決策結(jié)果反饋指揮員，引導(dǎo)指揮員對戰(zhàn)場態(tài)勢的把握，快速做出正確決策，提升戰(zhàn)場勝率。

3.4 ?售后保障——“智能客服”

（1）使用對象

主要面向裝備使用用戶，涵蓋使用方的用戶及技術(shù)保障人員。

（2）需求分析

裝備在交付后，裝備使用用戶對新裝備的熟悉程度不高，容易在使用過程中出現(xiàn)問題[16-20]。工業(yè)部門隨裝交付的資料往往龐大且復(fù)雜，裝備使用用戶需要耗費(fèi)很大的精力才能獲取問題的解決辦法。所以在裝備交付用戶后，裝備使用用戶需要工業(yè)部門提供一位能實(shí)時(shí)解答問題的客服。

（3）應(yīng)用場景

虛擬助理可作為附屬產(chǎn)品隨裝交付，部署于用戶數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器上，充當(dāng)產(chǎn)品售后的智能客服，為用戶提供售后服務(wù)，解決客戶在使用過程遇見的難題。當(dāng)用戶在使用裝備過程中出現(xiàn)了現(xiàn)場無法解決的問題時(shí)，用戶可登陸服務(wù)器，通過交互式界面向虛擬助理求助，獲取解決措施，從而無需工業(yè)部門在每次出現(xiàn)問題時(shí)介入解決。

（4）工作原理

虛擬助理工作原理如圖6所示，當(dāng)客戶遇見使用問題時(shí)，第一時(shí)間不是請教工業(yè)部門，而是通過虛擬助理對話界面向部署在服務(wù)器上的虛擬助理求助。虛擬助理在接受用戶的請求后，檢索自身的知識庫，若有匹配的數(shù)據(jù)，則反饋用戶，若知識庫中未存在相關(guān)問題的解決辦法，虛擬助理充當(dāng)遠(yuǎn)程支援的載體，通過無線通信鏈路聯(lián)系生產(chǎn)廠家的專家，將用戶問題反饋給相關(guān)的專家，在獲取專家的回復(fù)后，及時(shí)將解決措施推送給用戶，并同步更新自身的知識庫。

4 ?結(jié)束語

本文對虛擬助理在信息化保障領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了思考探索，對每個(gè)應(yīng)用的使用對象、需求分析、應(yīng)用場景以及工作原理進(jìn)行了構(gòu)思，虛擬助理在信息化保障領(lǐng)域可充分發(fā)揮自身的信息處理優(yōu)勢，快速進(jìn)行知識推送，對我軍信息化建設(shè)有較大的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉海智， 金文閣. 虛擬助理技術(shù)及其在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用前景展望[J]. 中國教育技術(shù)裝備， 2015（18）： 45-47.

[2] 詹澤慧， 梁婷， 馬子程. 基于虛擬助理的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)支持服務(wù)及技術(shù)難點(diǎn)[J]. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究， 2014（6）： 95-111.

[3] 馬健. 蘋果Siri， 將人工智能帶入我們的生活[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 2011（11）： 31-32.

[4] 柯若春， 高東強(qiáng). 手機(jī)語音助手用戶體驗(yàn)現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)， 2015（15）： 216-218.

[5] 牛芳玲， 蔣群， 劉艷萍. 運(yùn)營商AI助手發(fā)展策略[J]. 通信企業(yè)管理， 2019（2）： 38-41.

[6] 張笛， 楊婷婷， 沙通. 智能終端語音助手標(biāo)準(zhǔn)化研究[J]. 廣東通信技術(shù)， 2019（12）： 10-15.

[7] 謝汶殊， 賈麗， 唐雷， 等. 裝備軍民融合式保障機(jī)制的探討與實(shí)踐[J]. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)， 2016（6）： 45-50.

[8] 王靜， 洪東跑， 林樹茂， 等. 裝備保障性定量參數(shù)基本幾何研究[J]. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)， 2016（3）： 55-58.

[9] 邱煌彬， 鄭超， 陽加遠(yuǎn)， 等. 基于外場裝備保障的移動(dòng)終端虛擬助理[J]. 電子設(shè)計(jì)工程， 2019， 27（20）： 97-100.

[10] 禹琳琳. 語音識別技術(shù)及應(yīng)用綜述[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)， 2013， 36（13）： 43-45.

[11] 陳盛， 胡維平， 張佑賢， 等. 基于嵌入式的語音控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電子設(shè)計(jì)工程， 2018， 26（19）： 57-61.

[12] 王雙川， 胡起偉， 李鋒， 等. 裝備維修保障效能評估研究綜述[J]. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2019， 41（10）： 2271-2278.

[13] 常思敏， 王潤梅， 劉春江. 基于教育培訓(xùn)行業(yè)優(yōu)化的研究[J]. 亞太教育， 2019（11）： 191-192.

[14] 王偉鋼. 戰(zhàn)場決策過程中輔助決策功能分析[J]. 航空科學(xué)技術(shù)， 2017， 28（6）： 4-8.

[15] 陸國通， 李加祥， 王嚴(yán)輝. 基于UML的艦艇作戰(zhàn)指揮決策過程分析[J]. 兵工自動(dòng)化， 2017， 36（8）： 10-13.

[16] 徐廣龍， 蔡梅松， 鄭丹力. 航天裝備售后保障信息化建設(shè)研究與應(yīng)用[J]. 航天控制， 2016， 34（1）： 84-89.

[17] 于永利， 康銳. 裝備綜合保障基礎(chǔ)理論及技術(shù)的若干問題[J]. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào)， 2010， 24（6）： 2-8.

[18] 劉東， 李冬， 楊海濤， 等. 裝備綜合保障技術(shù)[J]. 國防科技， 2009， 30（6）： 45-52.

[19] 朱石堅(jiān). 艦船裝備綜合保障工程管理研究[J]. 中國工程科學(xué)， 2015， 17（1）： 96-102.

[20] 劉鳳鳴， 王磊. 某型導(dǎo)彈武器系統(tǒng)綜合保障現(xiàn)狀與對策[J]. 山東工業(yè)技術(shù)， 2014， 22： 269.