课题申报模板用户意图识别技术在智慧校园建设中的应用.docx

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课题申报模板用户意图识别技术在智慧校园建设中的应用

课题申报范例精选

【导语】课题要坚持正确的政治方向，充分体现中央有关精神和要求，具有鲜明的问题导向和创新价值。

应用对策类选题要有现实性、针对性和前瞻性；基础理论类选题要立足学术前沿，具有原创性和开拓性；跨学科类选题要体现学科交叉渗透的属性和特点。

选题文字表述科学、严谨、规范。

以下是课题优秀成果，是各类教师进行课题申报、开展课题研究、撰写研究报告的参考模板和范例。

用户意图识别技术在智慧校园建设中的应用

课题名称：

用户意图识别技术在智慧校园建设中的应用

关键词：

智慧校园,用户意图,意图识别

申报级别：

全国教育信息技术研究课题

课题类别：

青年课题

学科分类：

信息技术

研究类型：

信息技术

预期研究成果：

立项号：

课题设计论证

用户意图识别技术在智慧校园建设中的应用

关键字：

智慧校园，用户意图，意图识别，用户行为建模

本课题研究现状及选题意义

“智慧地球”是IBM公司首席执行官彭明盛2008年首次提出的新概念。

他认为，智能技术正应用到生活的各个方面，如智慧的医疗、智慧的交通、智慧的电力、智慧的食品、智慧的货币、智慧的零售业、智慧的基础设施甚至智慧的城市，这使地球变得越来越智能化。

随后各种各样的诸如智慧城市、智慧交通、智慧家居、智慧校园概念层数不穷。

谈到智慧之道，首先应该注意到三个重要的趋势，也被称为是三个智慧推动力，1、更透彻的感应和度量；2、更全面的互联互通；3、更深入的智能洞察。

有了这三个智慧推动力，之前提到的各种智慧系统其本质是一个个支持演进的服务系统。

支持演进是现代服务系统的一个发展方向。

服务系统能够进行演进的前提是能够准确的获取用户对系统的需求。

由于用户很难准确的描述对系统的需求，而用户在使用系统过程中所表现出的意图通常包含潜在的有价值的服务需求。

所以，准确的识别用户的意图就成为服务演进研究的一个重要内容。

在众多意图获取模型中，情境理论，是一种利用环境上下文序列和用户行为共同描述用户意图的模型，很适合在具有环境感知功能的服务系统中识别用户的意图。

智慧校园中的用户群体主要指教职工以及广大学生。

如果一个智慧校园系统不具备用户意图识别的能力，面对各种带有不同意图的用户请求，不能够做到因人而异、因时而异地应对用户请求，那么只能说这是一套“呆萌”的“系统”。

智慧校园系统，是一种典型的支持环境感知的服务系统。

它在用户需求不变的情况下能够很好为用户提供准确的服务。

但是，在用户需求不断变化时，系统很难为用户提供准确的服务。

这就需要设计一种支持演进的智能实验室系统。

要想使支持演进的智能实验室系统能够在用户使用过程中根据用户想法的改变而改变它所提供的服务，就需要系统具有识别用户的意图的功能。

因为很多研究者认为意图是用户需求的一种模糊的表示方式。

所以识别了用户的意图，就能根据用户的意图分析出用户对系统的潜在的服务需求，从而使智慧校园系统所提供的服务满足这些需求，以达到为用户提供满意服务的目的。

在智慧校园的框架体系内，本文设计实现了一个面向情境理论的用户意图识别系统。

该系统采用模式匹配的方法根据环境上下文，行为上下文与情境的映射关系识别出用户的意图。

服务系统根据用户的意图判断用户的需求，以便演进后的服务系统能够更准确的为用户提供服务。

目前，用户意图识别的方法有很多，有些文献通过日志文件入手分析、推导用户的意图。

如JunhwanKim通过用户的操作记录文件入手，从中提取关键字序列作为用户的意图加以应用。

GuoJia-feng提出对用户的操作记录进行聚类，再通过一些分类模型识别用户的意图。

此类意图识别方法需要大量的日志数据支持才可以有很好的效果。

还有一些文献通过用户行为入手通过建模识别用户的意图。

如YuMing-jiu提出了用于捕捉设计意图的实时交互技术，它通过设计过程中的人机交互行为，建立Multi-Agent工作模型，利用Agent从人机操作交互、上下文内容推理以及设计师的习惯符号化等方面实现设计意图的捕捉，并在此基础上构建一个顺应设计师设计思维发展和工作进程的智能设计平台。

此类意图识别方法需要用户的直接操作记录才能有很好的识别效果。

CarlKChang提到的情境理论通过对用户和系统的交互行为结合环境参数组成若干情境，并通过HMM方法推断用户的意图。

这种意图识别方法在具有大量传感器的情况下识别用户意图比较方便，但是由于使用HMM方法推断用户意图，其状态转移矩阵很难确定。

用户的意图在不同的情况下有通常会有所区别。

一般情况下，意图等同于愿望或计划。

比如用户的设计意图，用户对机器人操控意图等。

OyamaK提出意图在现实世界系统中是为了完成用户目标而获取服务的约束时间序列。

CarlKChang中提出用户意图是和系统的上下文环境相关的，在特定的上下文环境中，用户为完成某一目标的操作序列能够准确的体现用户的意图。

具有演进功能的智慧校园系统是一种具有完善的环境上下文的感知功能服务系统。

同时它也是一种可以根据不同用户的使用行为习惯演进系统服务功能的服务系统。

这就决定了在此类系统中获取需求的方法需要立足于环境上下文的变化和用户的行为。

因此，在具有演进功能的智慧校园系统中利用情景理论来识别用户的意图，并把从分析用户意图中具有的用户的潜在的服务需求作为服务系统演进需要满足的用户需求会是系统的提供的服务更有效和方便。

研究目标、研究内容、主要观点和创新之处

情境理论，是CarlKChang提出的一种利用环境上下文序列和用户行为共同描述用户意图的模型。

本文根据情境理论为具有演进功能的智能实验室设计了一个用户意图识别系统。

此系统能够根据环境上下文值的变化感知用户的行为，进而根据历史数据和监测的环境上下文数据识别用户的意图，为具有演进功能的智慧校园系统获取需求提供一定的参考。

在基于情境理论的智慧校园系统中，用户意图识别是支持为系统根据用户的意图获取用户潜在的服务需求并进行相应的服务演进的关键。

基于情境理论的智慧校园系统不同于传统的智慧校园系统，它在具有传统智慧校园的基本功能之外，还具备一些有利于提高系统服务质量的设计。

如根据用户意图进行服务组合的系统服务演进功能，和有利于获取用户需求的用户意图识别功能等。

本课题研究拟突破的重点：

1、用户群体分类建模。

2、用户意图表示。

3、用户意图识别。

研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤

本课题的研究思路是以智慧校园中的一个实验室为例，构建用户意图识别系统。

对于用户行为记录比较多，用户行为特征鲜明的用户，直接构建其用户行为模型，以用于用户意图识别。

对于用户行为记录较少，行为特征不够鲜明的用户，尝试采取划分用户群体的做法，以群体用户的典型行为特征代替个体用户，用于用户意图识别。

在用户意图识别中拟借鉴情境理论中的部分方法，由于智慧校园与智能家居两种系统有其相似性，但是又有各自不同的特点，所以情境理论在本课题中也需要进行有针对性的修改。

对于用户群体划分，本课题拟引入复杂网络中社团发现的方法。

以图状结构描述用户行为，把用户的日常行为构造成一个复杂网络结构。

     本课题目标预计发表学术论文两篇以上，一篇主要写基于情境理论的用户意图识别；一篇论文主要写基于社团发现技术的用户群体划分。

在研究过程中发现其他的研究点可以另写论文。

课题可行性分析

完成课题的可行性分析

 已经取得的相关研究成果：

[1]河北省高等学校科学技术研究指导项目《挖掘特性类直流电机优化应用方法研究》（Z2013152），已结题。

[2]河北省高等教育教学改革研究项目《高职院校电类专业产学研合作教育模式探索与实践》（2012GJJG180），已结题。

[3]唐山市科技计划项目课题《低电压大电流直流电机应用方法优化研究》（131302119b），已结题。

[4]河北省高等学校人文社会科学研究项目《机电一体化技术专业中高职课程体系衔接的研究与实践》，在研。

[5]SunDaming,MaAnxiang,ZhangBin,GaoKening,ZhangYin.MetadatamatchingbasedonBayesiannetworkinDataSpace[C].ComputerDesignandApplications（ICCDA）,2010InternationalConferenceon.2010:

V5,358-362.

[6]张斌，张引，高克宁，郭朋伟，孙达明.融合关系与内容分析的社会标签推荐[J].软件学报.2012,第3期:

476-488.

[7]孙达明，张斌，张书波，马安香.基于用户行为的数据关联关系获取方法[J].东北大学学报：

自然科学版.2013,34（12）:

1707-1711.

[8]李飞，张斌，高岩，葛亮.面向情境理论的意图识别系统的设计与实现[J].小型微型计算机系统.2013,34（12）:

2669-2673.

[9]孙达明，张斌，张书波，马安香.面向多样化搜索背景的查询推荐策略[J].计算机研究与发展.2014,S1期:

81-85.

[10]孙达明，张斌，张书波，马安香.一种流行性与相似性结合查询推荐策略[J].小型微型计算机系统.（录用待发表，预计发表日期2016年12月）

主要参考文献：

十余篇，详见附件

主要参加者的学术背景和研究经验、组成结构（如职务、专业、年龄等）

课题组成员均为自动化类专业的骨干教师，长期工作在教学第一线，注重教育教学改革，具有丰富的教学经验和实践能力，一直致力于机电一体化技术、自动控制技术、传感器网络及数据挖掘等相关领域的研究与实践，并取得丰硕的成果，发表教研教改和技术论文数十篇。

课程组成员参与的河北省高等教育教学改革研究项目《高职院校电类专业产学研合作教育模式探索与实践》、唐山市科技计划项目课题《低电压大电流直流电机应用方法优化研究》已结题，受到鉴定专家的一致好评。

课题组成员参与的河北省高等学校人文社会科学研究项目《机电一体化技术专业中高职课程体系衔接的研究与实践》在研，进展顺利，课题组成员丰富的课题研究经验为本课题的顺利实施奠定了良好的基础。

人员构成详见附件。

完成课题的保障条件

课题组组成结构合理，分工明确，在课题立项前，课题主要参与人员做了充分的准备工作，围绕本课题进行了大量的资料搜集和调研工作。

学院在cnki、超星图书馆已经购买付费服务。

设备准备：

预装windows7操作系统个人电脑6台；惠普Z800工作站一台；微型摄像机1台；照相机1台；录音笔2个；无线上网卡6个。

经费预算：

合计16000元

经费来源：

自筹。

预期研究成果