面向信息化保障領域的虛擬助理應用研究

邱煌彬 鄭超 陽加遠

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在民用市場上，為民眾提供實時的信息支援服務。通過借鑒虛擬助理在民用領域的應用，本文提出一種面向信息化保障領域的虛擬助理應用設計，利用虛擬助理強大的信息處理能力解決軍事保障中信息量大、任務繁多的難題。本文從裝備保障、人員保障、決策保障和售后保障四個角度構思了虛擬助理在信息化保障的應用方向，將虛擬助理的信息支援融入軍事信息化保障領域，提升戰場信息化水平，并提高用戶保障效率，為虛擬助理融入軍事保障領域提供思路。

關鍵詞： 信息化保障;虛擬助理;應用;人工智能

中圖分類號： TP391 ? ?文獻標識碼： 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，等. 面向信息化保障領域的虛擬助理應用研究[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、計算機科學以及生物識別技術頻譜接口的基礎上發展起來的一項智能化應用[1-2]。近年來，隨著智能手機和智能電器的普及和發展，虛擬助理已經逐漸進入大眾生活且日益顯示出巨大的市場發展能量，但是在軍事應用領域，尤其是信息化保障領域，虛擬助理的應用卻未見諸報道。

在鋼鐵俠系列電影中，鋼鐵俠的隨身虛擬機器人“賈維斯”實時為鋼鐵俠提供決策建議，它既能控制機器，又能進行態勢感知判斷局勢，輔助鋼鐵俠進行決策。虛擬助理的作用與“賈維斯”類似，在現代戰爭環境下，信息量龐大又繁雜，人腦無法在短時間內處理龐大的信息量，需要借助虛擬助理進行輔助知識支援，虛擬助理自身集成強大的計算能力和數據處理能力，可從復雜的信息環境中獲取用戶需要的信息，并對信息進行分析解算得到最優的決策供用戶參考。

虛擬助理的優勢在于自身具有信息處理算法和大數據處理能力，并結合自身的數據庫，可輔助用戶梳理局勢、處理復雜信息，并做出最優決策，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雜的信息數據源，需要快速獲取自身需求的信息，這就要求虛擬助理應具備足夠的智能處理能力，能快速從多個數據源分析得到用戶需要的結果，輔助用戶快速解決問題。

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

1 ?國內外應用現狀

1.1 ?國外應用現狀

近年來，國外諸多科技公司均推出自己的虛擬助理產品。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、導航和本地商戶，并且精通電視內容推薦，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可以通過大數據挖掘到用戶的個人數據，包括用戶的飛行航班，快遞包括，酒店預訂等相關信息。另外，Google NOW還能與第三方App交互，比如筆記應用，消息應用以及音樂播放等服務。亞馬遜公司的Alexa可以通過多個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，同時支持大多數智能家居設備控制。用戶通過語音就能在Amazon Prime會員服務上購物，甚至還可以預訂披薩。此外，開放的應用程序接口允許Alexa接入任何App或服務。

1.2 ?國內應用現狀

從2015年起，國內也逐步出現虛擬助理產品，如靈犀語音助手、百度語音助手、出門問問等多種應用。比如靈犀是由中國移動和科大訊飛聯合推出的智能虛擬助理，既能語音打電話、發短信、查天氣、設置提醒，又能查話費、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”內置DuerOS對話式人工智能系統，讓用戶以自然語言對話的交互方式，實現影音娛樂、信息查詢、生活服務、出行路況等多項功能的操作[5-6]。

2 ?系統部署

虛擬助理部署方式如圖1所示，系統包含虛擬助理管理平臺與多個虛擬助理終端，其中虛擬助理管理平臺部署于臺式機上，承擔虛擬助理數據管理任務，接收更新的數據，并定期對虛擬助理終端進行更新。虛擬助理終端部署在便攜式移動平臺上，移動平臺可以是移動筆記本、手持終端和平板電腦等電子設備。

3 ?應用方向

3.1 ?裝備保障

3.1.1 ?外場保障指導——“隨身專家”

（1）使用對象

執行外場保障任務的工業部門人員。

（2）需求分析

隨著科學技術的發展，外場裝備的復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]。當裝備出現故障時，外場保障人員處理問題幾乎只能依靠集中討論、根據自身經驗進行現場排故，或者求助于后方專家，導致現場故障解決不及時、不到位，影響外場任務的執行[9]。所以外場保障人員需要及時、有效的排故指導和快速的故障經驗推送。

（3）應用場景

通過虛擬助理構建外場專家系統，利用其智能化管理和多樣化交互的特點輔助指導外場保障人員對裝備故障的現場排除。虛擬助理部署于移動終端，比如平板電腦或手持機，方便人員攜帶，并通過語音識別和文字識別技術與外場測試人員進行交互，為外場人員提供排除故障的建議[10-11]。相當于外場保障人員配備了一位“隨身專家”，虛擬助理的后臺數據庫對裝備歷史故障數據進行有效管理和利用，同時根據用戶瀏覽歷史進行故障信息預測，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，當用戶遇見問題時，可通過虛擬助理人機交互界面與虛擬助理進行交流，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，虛擬助理通過后臺數據檢索，反饋給用戶建議和操作指導。考慮到外場條件進行文字輸入不方便，用戶也可直接通過語音向虛擬助理提問。同時用戶如果想要瀏覽IETM及電子履歷的相關軟件時，也可通過虛擬助理進行調取。用戶也可對經常遇到的故障通過虛擬助理進行收藏，提升外場保障效率。

3.1.2 ?用戶維修指導——“指導專家”

（1）使用對象

用戶修理廠人員。

（2）需求分析

在面對復雜的裝備時，用戶修理廠人員維修時往往只能請教工業部門，或者將裝備運回工業部門，大大降低了保障效率[12]。與執行外場保障任務的工業部門人員類似，用戶修理廠人員也需要及時、有效的排故指導和快速的故障經驗推送。

（3）應用場景

通過為用戶修理廠的人員配備虛擬助理，對人員修理裝備進行指導。與外場保障的應用類似相似，虛擬助理部署于移動終端，修理廠人員可通過虛擬助理人機交互界面與虛擬助理進行交流。人機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，虛擬助理通過后臺數據檢索，反饋給修理廠人員建議和操作指導。

（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——“新人培訓教師”

（1）使用對象

使用者為首次進入崗位的新人。

（2）需求分析

當新人初次進入相關崗位時，如何使其快速熟悉崗位內容是單位急需關注的重點。新人在面對復雜的裝備資料往往無所適從，需要指導老師為其安排有效的學習流程，遇見問題時需要指導老師及時為其排憂解難[13]。但現實過程一般是指導老師事務繁雜，不能隨身在新人身邊，導致新人遇見難題時不能及時得到解決，所以新人需要一位能隨身為其解決學習問題的“指導老師”。

（3）應用場景

針對新人學習部分，虛擬助理可充當培訓講師的角色，虛擬助理部署于移動終端上，新人可隨身攜帶。虛擬助理利用自身強大的知識庫，結合部門下達的學習任務，為新人制定學習課程，在新人學習過程中若出現對知識點的疑問，可直接與虛擬助理進行交流。效果相當于為新人提供了一位隨時不離身的教師，隨時隨地為新人提供知識服務，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器統一定期更新，其中部門可在虛擬助理管理服務器上統一下達學習任務，虛擬助理根據下達的任務以及使用者學習情況進行定制課程并推送給新人，使新人保持彈性學習方式。新人通過虛擬助理推送的內容在人機交互界面上進行學習，若遇見無法理解的問題，則同樣通過虛擬助理人機交互界面將問題傳輸至虛擬助理后臺。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容，進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——“虛擬指戰員”

（1）使用對象

泛指單人作戰單元，可以是單個陸軍士兵，或者駕駛戰機的空軍士兵等。

（2）需求分析

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

（3）應用場景

虛擬助理充當“虛擬指戰員”，部署在單兵計算機上，接收戰場多源數據，包含偵察機、衛星、傳感器以及指揮所等數據源，采用數據融合、智能數據處理等方式將最優的結果反饋士兵，輔助士兵做出戰場策略。

（4）工作原理

虛擬助理工作原理如圖4所示，當士兵需要進行戰場決策時，可通過語音終端向部署在單兵計算機上的虛擬助理進行溝通交流。虛擬助理接收戰場衛星、傳感器、偵察機和指揮所相關數據后，通過自身智能算法進行數據融合分析，最終得到最優的戰場策略并將該結果反饋士兵，輔助士兵做出正確的戰場決策。

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，輔助其下達任務命令。

（2）需求分析

指揮員在指揮所內，面對戰場態勢，需要處理來自戰場上的雷達、衛星、偵察機、偵察兵以及戰場傳感器等相關信息。面對復雜的戰場態勢以及龐大的戰場數據，指揮員自身處理數據能力有限，難以對戰場局勢做出準確判斷，所以指揮員需要一位能實時處理戰場繁雜信息，并提供建議的參謀。

（3）應用場景

在指揮員決策環節引入虛擬助理，相當于指揮員身邊多了一位可以實時獻策獻計的“虛擬參謀”。虛擬助理依靠自身的信息處理能力和后臺數據庫的信息存儲能力輔助指揮員對戰場信息進行梳理，分析戰場局勢，給出最優的決策供指揮員參考。虛擬助理可輔助指揮員快速、準確地把握戰場局勢并做出正確的戰場決策。

（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交互界面向虛擬助理進行問題咨詢。虛擬助理通過問題信息終端解析指揮員的問題需求，同時通過信息集成和數據融合，對來自衛星、戰場傳感器、偵察機、雷達以及偵察兵等的外源信息進行分析，確定戰場態勢情況，預測下一階段的兵力部署、敵軍情況，并將最優的決策結果反饋指揮員，引導指揮員對戰場態勢的把握，快速做出正確決策，提升戰場勝率。

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問題[16-20]。工業部門隨裝交付的資料往往龐大且復雜，裝備使用用戶需要耗費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部門提供一位能實時解答問題的客服。

（3）應用場景

虛擬助理可作為附屬產品隨裝交付，部署于用戶數據中心的服務器上，充當產品售后的智能客服，為用戶提供售后服務，解決客戶在使用過程遇見的難題。當用戶在使用裝備過程中出現了現場無法解決的問題時，用戶可登陸服務器，通過交互式界面向虛擬助理求助，獲取解決措施，從而無需工業部門在每次出現問題時介入解決。

（4）工作原理

虛擬助理工作原理如圖6所示，當客戶遇見使用問題時，第一時間不是請教工業部門，而是通過虛擬助理對話界面向部署在服務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，若有匹配的數據，則反饋用戶，若知識庫中未存在相關問題的解決辦法，虛擬助理充當遠程支援的載體，通過無線通信鏈路聯系生產廠家的專家，將用戶問題反饋給相關的專家，在獲取專家的回復后，及時將解決措施推送給用戶，并同步更新自身的知識庫。

4 ?結束語

本文對虛擬助理在信息化保障領域的應用進行了思考探索，對每個應用的使用對象、需求分析、應用場景以及工作原理進行了構思，虛擬助理在信息化保障領域可充分發揮自身的信息處理優勢，快速進行知識推送，對我軍信息化建設有較大的應用前景。

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