智能人機接口一般又簡稱為智能接口，是為了建立和諧的人機交互環(huán)境，在和諧的條件下實現(xiàn)智能，以智能的目的實現(xiàn)和諧，使人與計算機之間的交互能夠像人與人之間的交流一樣自然、方便，它對于改善人機交互的友好性，從而提高人們對信息系統(tǒng)的應(yīng)用水平，以及促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。

1 與一般人機接口相比較，智能接口（Intelligent Interface ）的含義包括：

①它是終用戶、領(lǐng)域?qū)＜液椭R工程師與知識源之間的中間媒介；

②它包含計算機硬件和軟件；

③具有智能特性，即能實現(xiàn)中間人專家所能完成的相同功能（H?M?Brooks ）。

這個定義表明，首要的關(guān)鍵問題是識別和描述專家在信息處理中的認知功能、所用的知識和技能，然后才能發(fā)展模擬這些功能的軟件。一般來說，智能接口具有以下特征：

a.具有智能特性：應(yīng)用人工智能技術(shù)（如知識表示、語言理解、推理和學(xué)習(xí)等）模擬專家處理信息的認知功能，有效地執(zhí)行若干認知活動，如問題分析、信息分類模式發(fā)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)化模型、決策處理等；能夠從用戶模型和領(lǐng)域模型推導(dǎo)知識、解釋提問和補充回答以及提供啟發(fā)式策略指導(dǎo)用戶。

b.具有豐富的知識，如專家的知識和用戶知識等。

c.具有較強的自然語言通訊和圖形顯示功能。

一般來說，智能接口具有以下特征：

a.用戶友好：允許用戶以自然的、熟悉的形式表達情報需求，不受人工令語言或語法的限制，并能處理不完整的、不的（或模糊的）信息。

b.適應(yīng)性強：能適應(yīng)不同任務(wù)的不同應(yīng)用領(lǐng)域，或適應(yīng)于多種主系統(tǒng)（如多種情報系統(tǒng)、專家系統(tǒng)）。此外；它還應(yīng)適合于具有不同知識水平和不同要求的各類用戶，尤其是無經(jīng)驗的新用戶，不需要專門的訓(xùn)練，也可以方便地使用系統(tǒng)。

c.能執(zhí)行快速的對話。

2 用戶友好的含義是指系統(tǒng)能適應(yīng)各類用戶，能使未經(jīng)訓(xùn)練的或無經(jīng)驗的新用戶容易地與系統(tǒng)進行交互。 關(guān)于友好用戶的標準，許多信息專家根據(jù)具體的系統(tǒng)和條件提出了若干不同的標準，例如，Stibic 提出 25 條輸入/輸出友好標準；Kennedy 提出12 條人機通訊規(guī)則等。 為了說明一般原理，這里討論適合于大多數(shù)情況的主要標準： ? 以智能的方式幫助用戶，能不同程度地模擬用戶的思考過程，以主動方式輔助用戶完成情報需求任務(wù)。這要求應(yīng)用認知理論對用戶特性（行為、心理、需求）進行研究。 ? 系統(tǒng)能主動引導(dǎo)交互，并將當(dāng)前的處理情況反饋給用戶。 ? 交互語言簡明，符合邏輯，有助于記憶。 ? 能輔助糾正用戶的錯誤，系統(tǒng)給出的出錯信息應(yīng)當(dāng)明確、詳細、一致、有禮貌。

a.產(chǎn)生靈活的、易理解的、符合要求的結(jié)果輸出，并向用戶作合適的、可理解的解釋。

b.容易使用。用戶可在時候中斷執(zhí)行（包括正常中斷和非正常中斷），并有可恢復(fù)能力。用戶還可進行基本方式的轉(zhuǎn)換，進入與退出簡便、直接。

c.靈活，可對于不同類型的用戶和要求，自動調(diào)整接口。

d.可根據(jù)用戶需要，提供有關(guān)學(xué)習(xí)環(huán)境。

3 智能接口應(yīng)實現(xiàn)以下主要任務(wù)：

a.問題描述：接受用戶的問題及其它信息，進行一定的處理產(chǎn)生需求模型或其它內(nèi)部形式。*作處理包括分析、理解問題，明白用戶的需求，識別用戶提供的微概念，進一步解釋和表達問題。

b.系統(tǒng)回答的表達與解釋：就是將系統(tǒng)提出的問題、對用戶問題的回答、推理結(jié)果及對結(jié)果的解釋等進行逆轉(zhuǎn)換，以用戶可以理解的形式輸出給用戶。

a.會話管理：會話管理問題可以分為兩個部分。一部分是會話總體結(jié)構(gòu)的控制。這一部分描述會話的控制方式或執(zhí)行計劃，決定問什么問題，由誰（用戶或系統(tǒng)）在何時問或答。另一部分是確定會話語言。

b.知識獲?。和ㄟ^用戶的交互對話，獲取系統(tǒng)所需要的知識，這里主要討論獲取用戶知識（用戶模型）。

（1 ）問題描述。問題描述包括兩項工作：一是自然語言處理，對輸入信息的語法和語義分析處理；二是利用專家處理信息問題的認知方法，將語言理解的結(jié)果加工為需求模型（內(nèi)部形式）。 ? 分析和理解問題，就是弄清和解釋用戶問題狀態(tài)或用戶異常知識狀態(tài)的主題和上下文。 ? 問題描述處理必須應(yīng)用許多其它元素，包括用戶知識的描述、領(lǐng)域的背景信息、可用的文獻實例以及文獻的描述。這是一個復(fù)雜的多級問題，必須應(yīng)用推理和知識獲取技術(shù)，根據(jù)已知描述推導(dǎo)和獲取未知的知識。 下面就文獻檢索系統(tǒng)中的問題描述，介紹一些有關(guān)處理方法。利用用戶知識模型，系統(tǒng)可集中獲取關(guān)于用戶知識的完整準確描述，有時需要析取背景知識，以驗證用戶知識描述。信息在問題描述中起重要作用，系統(tǒng)可從知識源獲取有關(guān)信息。若知識源不充足，可要求用戶解釋其研究的某些方面，以便理解問題的主題、問題范圍及涉及的各種概念。有時用戶難以解釋研究的主題，可從用戶的愛好、居住地方和環(huán)境獲取有關(guān)信息。

有時與主題有關(guān)的描述出現(xiàn)在開始的會話中，系統(tǒng)可顯示地深入詢問有關(guān)信息，獲取主題概貌。系統(tǒng)還可以提問用戶補充信息，幫助發(fā)展初始的問題描述。若沒有與主題有關(guān)的直接描述，系統(tǒng)可以綜合用戶的所有輸入信息，概括問題描述。 綜合以上的各種處理情況，要求系統(tǒng)能合適地應(yīng)用用戶模型知識、領(lǐng)域知識，實現(xiàn)問題描述的五個子功能：

a)描述查找主題：理解用戶的詢問，利用交互采訪和學(xué)習(xí)技術(shù)，識別和描述查找主題。例如，定義信息需求的類型；捕獲形式化的或已知的需求，應(yīng)用概念知識源形成它的基本描述。

b)分析用戶的研究內(nèi)容多描述研究課題。

a)定義查找主題和/或研究主題的背景的各個方面：應(yīng)用系統(tǒng)中的知識和概念知識源，識別和修改需求中的概念，利用有關(guān)數(shù)據(jù)庫中概念結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，修改或改變需求的表達。

b)確定和描述用戶的需求模型。

c)必要時，提供深層信息給用戶，進行深入的會話，獲取深層知識精煉需求模型。

（2 ）系統(tǒng)回答的表達與解釋信息系統(tǒng)產(chǎn)生的回答一般比較簡單，如從數(shù)據(jù)庫或文本庫中返回的記錄或者中記錄的數(shù)量等。如果面對廣泛的問題，那么要求系統(tǒng)必須能產(chǎn)生自然的回答，即應(yīng)用自然語言處理系統(tǒng)的輸出，對于不的問題給予自然的解釋。同理，用戶可詢問關(guān)于數(shù)據(jù)庫的有關(guān)問題，而不是查找其中的片斷信息。關(guān)于文本庫的查詢，用戶可能要求從文本中概括或推導(dǎo)出知識，表達這類回答也需要自然語言。在所有的情況下，信息系統(tǒng)的能力依賴于系統(tǒng)回答的靈活性。關(guān)于解釋，通常有以下三點要求：

b.能解釋所有與系統(tǒng)的動作和知識相關(guān)的問題；

c.對于用戶所提的問題，系統(tǒng)能給出一個完全的、易于理解的答案；

d.對于某領(lǐng)域中無經(jīng)驗的新用戶，系統(tǒng)能主動提供解釋，幫助用戶盡快了解和使用系統(tǒng)。

（3 ）會話管理會話管理包括兩方面：會話控制方式和會話語言。常使用的會話控制方式有以下三種：

a.系統(tǒng)驅(qū)動方式

b.用戶驅(qū)動方式

c.混合方式會話語言是用戶與系統(tǒng)對話時使用的語言。目前，主要的會話語言有： 人工語言 、 自然語言 、 用戶知識庫 · 語言知識 · 領(lǐng)域知識 · 用戶模型 · 會話控制回答產(chǎn)生器分析器語法規(guī)則建立用戶模型語義解釋會話接口一方面接口通過自然語言交互，接受用戶提供的已知事實數(shù)據(jù)及目標，經(jīng)過分析與綜合處理，轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)的內(nèi)部表示，然后提交給主系統(tǒng)。另一方面接口將主系統(tǒng)的運行結(jié)果進行“逆轉(zhuǎn)換”并傳遞給用戶。整個接口包括以下幾部分： a.會話接口 b.分析器 c.語義解釋 d.建立用戶模型 e.回答產(chǎn)生器虛線框內(nèi)是接口連結(jié)的主系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、專家系統(tǒng)或智能信息系統(tǒng)的主架。它不是智能接口的組成部分。為了設(shè)計智能接口，必須考慮用戶和系統(tǒng)雙方的特征，如專家和用戶的認知模式與認知要求、系統(tǒng)功能、接口部件的設(shè)置及其關(guān)系等。一般來說設(shè)計者和用戶對人機接口的看法不同。用戶基于自己使用系統(tǒng)的經(jīng)驗，構(gòu)成關(guān)于整個接口系統(tǒng)的概念模型。因此，在設(shè)計過程中，設(shè)計者應(yīng)與用戶密切合作，確定接口的實際功能和概念模型。 這里僅描述概念級的接口設(shè)計，

包括以下五個目標：

a.識別和詳細描述具體功能。識別人機交互和處理情報問題所需要的所有子功能，詳細描述每個子功能執(zhí)行的任務(wù)及其實現(xiàn)方法。

b.識別和描述知識源。智能接口必須包含四類知識：語言知識（字典和語法規(guī)則）、應(yīng)用領(lǐng)域知識（領(lǐng)域模型、詞典）、專家處理情報問題的專門知識和技巧、用戶知識（用戶模型）

。在設(shè)計接口時，應(yīng)詳細描述每種功能所需要的各種知識。

a.描述功能之間的交互。這些功能互相交流信息。有必要識別，哪種功能與哪種功能交互，怎樣交互，詳細地構(gòu)造合適的通訊和控制結(jié)構(gòu)。

b.描述會話管理。描述信息交互環(huán)境所需要的驅(qū)動方式和解釋人一機會話的方法和技術(shù)。 c.描述知識處理和推理中合適的問題解決方法。