前言



共融机器人的自然交互主要是针对机器人与人共融的应用场景，实现机器人与人、机器人与环境以及机器人之间自然性的交互共融。从共融服务机器人实际应用的角度而言，机器人与人之间的自然交互能力是其核心关键技术之一。机器人与人之间的自然交互能力主要涉及人机对话能力、人的多模态情感感知能力、人机协同能力等方面。为了实现共融服务机器人此处共融服务机器人包括实体服务机器人、在线虚拟(软)机器人、智能客服等系统或者产品形态。高效的对话能力，需要在人机交互的过程中让机器人具备强大的用户意图理解能力。这是实现高效智能化机器人与人对话的核心关键技术之一。2021年12月，工业和信息化部、国家发展和改革委员会等15个部门正式印发《“十四五”机器人产业发展规划》，其中将“人机自然交互技术、情感识别技术”等列为“机器人核心技术攻关行动”的前沿技术，足见共融机器人的自然交互技术在未来机器人产业中的重要性。本书面向产业前沿、技术前沿和研究前沿，对机器人自然交互技术中的重要问题与方法开展系统化论述。
对于分析对象的理解主要包括识别、认知和推理等不同层次的能力。对于人机交互意图理解的研究基本还聚焦在识别的层次，面向人机自然交互的意图识别的研究与应用，由浅入深，主要包括如下几个层次的内容: 意图分类、未知意图检测和开放意图发现。面向自然交互的意图理解是涉及自然语言处理、机器学习、算法、机器人系统、人机交互等方面相互融合的综合性研究领域。近年来，笔者所在的清华大学计算机科学与技术系智能技术与系统国家重点实验室研究团队，在面向智能机器人的自然交互的意图理解方面开展了大量开创性的研究与应用型工作，特别是基于深度学习模型开展基于上下文人机对话文本信息的意图识别、未知意图检测和开放意图发现方面取得了一定的研究成果，这些成果具体可参见笔者成果的公开网址https://github.com/thuiar。陆续发表于近年来的人工智能领域的顶级国际会议ACL、AAAI、ACM MM和知名国际期刊Pattern Recognition、Knowledge based Systems。为了能够系统地呈现学术界和笔者团队近年来在意图识别（分类）、未知意图检测和开放意图发现方面的最新成果，特别梳理了相关工作成果内容，以完整、系统论述的形式呈现在读者面前。
本书是“面向共融机器人的自然交互”系列图书的第一部，笔者的研究团队后续将及时梳理和归纳总结相关的最新成果，以系列图书的形式分享给读者。本书既可以作为共融机器人自然交互、智能问答（客服）、自然语言处理、人机交互等领域的专业性教材，同时也可以作为智能机器人、自然语言处理、人机交互等方面系统与产品研发重要的参考书。本书相关的内容资料(算法代码、数据集等)可在开源社区GitHub下载。
由于共融型智能机器人的自然交互是一个崭新的快速发展的研究领域，受限于笔者的学识和认知范围，书中错误和不足之处在所难免，衷心希望读者能给我们的图书提出宝贵的意见和建议，请发邮件至xuhua@tsinghua.edu.cn。
本书的相关研究工作和编写得到了国家自然科学基金研究项目（项目编号: 62173195）的支持。最后感谢清华大学计算机科学与技术系智能技术与系统国家重点实验室赵康、赵少杰、陈小飞和吴至婧等同学对于书稿整理所付出的艰辛努力，以及林廷恩、张瀚镭、余文梦、王鑫等同学在相关研究方向上不断持续地合作与创新工作。没有各位团队成员的努力，本书无法以体系化的形式呈现在读者面前。

编者2021年11月于清华园