一种适老化厨房设备的智能交互控制方法、系统及介质与流程

本发明涉及智能厨房设备，更具体的，涉及一种适老化厨房设备的智能交互控制方法、系统及介质。

背景技术：

1、在智能时代与新技术飞速发展的社会背景下，老年用户使用智能产品产生的“数字鸿沟”问题越来越受到社会各界的广泛关注。厨房作为老年人居家养老过程中使用频率最高的空间之一，其重要性不言而喻。当今产品越来越多的融入智能化控制，智能厨房设备给人们带来了很多便利，但随着智能厨房设备而来的是智能化的交互控制系统的应用。当今的老年人对于交互界面、互联网的使用都有一定的障碍，随着界面取代按钮，这些“便利”反而成为了老年人的麻烦，因此造成了智能家电的“排除老龄化”现象。

2、目前市面上流行的智能厨房设备大多为年轻群体而服务，忽视了弱势群体的特殊需求，因此厨房设备的适老化设计仍存在许多问题，如设计不便利、交互不匹配、操作不流畅等，难以满足老年人独立自主生活。智能厨房设备无法根据老人具体使用状态进行适老化控制，容易增加老人控制操作时长，增加智能控制难度，同时控制过程中不能够准确判定控制效率是否满足老人需求，以至于控制不合理造成老人的动作执行效率降低。因此，在智能厨房设备交互控制中，如何分析老年使用者的需求，减小控制步骤记忆负担是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提出了一种适老化厨房设备的智能交互控制方法、系统及介质，目的是在智能厨房设备交互控制中根据使用者的需求进行匹配，通过合理交互提示保证老年用户熟练操作智能厨房设备，解决了老年群体对智能厨房设备操作困难的问题。

2、本发明第一方面提供了一种适老化厨房设备的智能交互控制方法，包括：

3、评估老年用户在视觉、听觉、触觉及认知方面的行为特征，将不同方面的行为特征进行融合生成老年用户的多模态行为特征；

4、利用不同厨房设备的历史运行数据提取运行时间特征及运行程序特征，根据所述运行时间特征确定不同时间段内厨房设备交互优先级，并根据不同厨房设备的运行程序特征确定老年用户的控制偏好数据；

5、根据所述多模态行为特征、不同时段厨房设备交互优先级及控制偏好数据构建用户画像，通过所述用户画像确定最佳交互模态；

6、基于最佳交互模态获取不同厨房设备符合老年用户控制偏好的交互控制指引工作流，提取交互控制指引工作流中的关键控制步骤，在交互控制指引工作流的基础上生成关键控制步骤的交互提示信息，对老年用户进行多通道交互提示。

7、本方案中，评估老年用户在听觉、视觉、触觉及认知方面的行为特征，将不同方面的行为特征进行融合生成老年用户的多模态行为特征，具体为：

8、获取不同类别厨房设备的程序操作数据，利用所述程序操作数据提取图标关键词数据、引导提示音数据、触摸振动数据及图标位置数据，基于提取的多维数据建立听觉、视觉、触觉及认知方面的行为特征评估项目；

9、将所述行为特征评估项目发送到预设终端设备，利用所述预设终端设备获取老年用户视觉行为特征、听觉行为特征、触觉行为特征及认知行为特征；

10、根据年轻群体用户不同模态行为特征评估结果的均值设置各模态行为特征的基准值，使用欧式距离构建度量函数，通过所述度量函数获取老年用户视觉行为特征、听觉行为特征、触觉行为特征及认知行为特征与对应基准值的欧氏距离；

11、根据所述欧氏距离进行归一化处理生成老年用户不同模态行为特征的特征分数，将所述特征分数与对应模态行为特征匹配，整合老年用户所有模态行为特征生成多模态行为特征。

12、本方案中，根据所述运行时间特征确定不同时间段内厨房设备交互优先级，并根据不同厨房设备的运行程序特征确定老年用户的控制偏好数据，具体为：

13、提取老年用户厨房场景内不同厨房设备在预设时间步内的历史运行数据，所述历史运行数据以自然天为期限进行划分，提取不同厨房设备在自然天内的运行时间数据，确定不同厨房设备的运行时间特征；

14、利用不同厨房设备的运行时间特征进行软聚类，根据聚类结果获取各时间段的聚类数据集，提取聚类数据集中不同类别厨房设备的数据量，基于所述数据量确定不同时间段内厨房设备相对于老年用户的交互优先级；

15、根据所述历史运行数据获取不同厨房设备的运行程序特征，通过时序整合获取不同厨房设备的运行程序特征序列，使用不同时长划分标准将不同厨房设备的运行程序特征序列进行重复划分；

16、对于任一厨房设备，将划分得到的不同长度的运行程序特征子序列进行低维向量嵌入，引入多头注意力机制将各个低维向量进行加权，将加权后的低维向量进行连接，形成包含所有低维向量特征的特征向量；

17、将所述特征向量导入多层感知机，利用双层多层感知机结构确定老年用户对厨房设备的控制偏好数据。

18、本方案中，根据所述多模态行为特征、不同时段厨房设备交互优先级及控制偏好数据构建用户画像，具体为：

19、根据老年用户的多模态行为特征、不同时段厨房设备交互优先级及控制偏好数据进行用户相似度计算，选取符合预设相似度标准的用户作为老年用户的相似用户，根据老年用户与相似用户构建社交图数据；

20、根据老年用户厨房场景中的厨房设备构建交互图数据，利用所述社交图数据集交互图数据构建老年用户图谱，在所述老年用户图谱中将老年用户及厨房设备作为节点，根据节点之间是否存在关联设置有向边，并将老年用户的多模态行为特征添加为老年用户节点的附加属性，将不同时段厨房设备交互优先级及控制偏好数据添加厨房设备节点的附加属性；

21、使用图神经网络对老年用户图谱的图数据进行学习，利用邻域随机采样选取老年用户节点的邻域节点，引入多头注意力机制对各个邻域节点进行加权，使用加权后的邻域节点对聚合更新；

22、获取聚合更新后的老年用户节点，获取老年用户节点更新后的嵌入表示，经过多次聚合后将老年用户节点更新后的嵌入表示与原始嵌入表示进行拼接，输出老年用户的用户画像。

23、本方案中，通过所述用户画像确定最佳交互模态，具体为：

24、获取厨房设备适老化交互设计实例，将所述厨房设备适老化交互设计实例进行图形处理生成图结构数据，对图结构数据进行编码，获取各个实例中的用户画像；

25、通过聚类获取不同用户画像分组，在所述用户画像分组内获取用户对交互模态的评价矩阵，所述评价矩阵中的元素表示用户对交互模态的评价；

26、使用老年用户的用户画像确定对应的用户画像分组，在所述用户画像分组内进行相似度计算选取预设数量的相似用户，根据相似用户的评价矩阵选取评价最高的交互模态；

27、根据选取的交互模态模拟不同厨房设备的交互提示，通过终端设备获取老年用户对不同交互模态交互提示的反馈，根据反馈选取最佳交互模态。

28、本方案中，基于最佳交互模态获取不同厨房设备符合老年用户控制偏好的交互控制指引工作流，提取交互控制指引工作流中的关键控制步骤，在交互控制指引工作流的基础上生成关键控制步骤的交互提示信息，具体为：

29、基于老年用户的控制偏好数据确定对应功能程序信息，读取不同厨房设备功能程序信息的操作流程，将所述操作流程通过所述最佳交互模态构建交互控制指引工作流；

30、当老年用户进入厨房场景时，根据不同时段厨房设备交互优先级生成操作交互提示，判断年用户所操作厨房设备是否满足厨房设备交互优先级，统计不满足频次，当所述不满足频次大于预设阈值时，则重新设置当前时段的厨房设备交互优先级；

31、获取老年用户所操作的厨房设备，根据老年用户的操作信息确定对应的交互控制指引工作流，获取交互控制指引工作流中老年用户对于各操作控制步骤的平均反应时间，当平均反应时间大于预设时间阈值时，则标记为关键控制步骤；

32、基于所述关键控制步骤生成不同种交互模态的交互提示信息，对老年用户进行多通道提示，统计分析老年用户对于关键控制步骤的平均反应时间，当所述平均反应时间小于，则撤销不同种交互模态的交互提示信息；

33、当老年用户对于操作控制步骤的反应时间小于平均反应时间时，则将交互控制指引工作流中对应指引进行移除，根据老年用户的后续反馈更新交互控制指引工作流。

34、本发明第二方面提供了一种适老化厨房设备的智能交互控制系统，包括用户多模态行为特征评估单元、设备运行数据分析单元、用户画像构建单元、交互控制指引确定单元及控制反馈单元；

35、所述用户多模态行为特征评估单元评估老年用户在听觉、视觉、触觉及认知方面的行为特征，融合不同方面的行为特征生成老年用户的多模态行为特征；

36、所述设备运行数据分析单元利用不同厨房设备的历史运行数据提取运行时间特征及运行程序特征，根据运行时间特征确定不同时间段内厨房设备交互优先级，并根据不同厨房设备的运行程序特征确定老年用户的控制偏好数据；

37、所述用户画像构建单元根据多模态行为特征、不同时段厨房设备交互优先级及控制偏好数据构建用户画像；

38、所述交互控制指引确定单元通过用户画像确定最佳交互模态以及不同厨房设备符合控制偏好的交互控制指引工作流，提取交互控制指引工作流的关键控制步骤，基于最佳交互模态生成关键控制步骤的交互提示信息，进行多通道交互提示；

39、所述控制反馈单元获取老年用户对交互控制指引工作流的选择反馈，以及在交互控制指引工作流下对于厨房设备各操作控制步骤的反应时间，分析并更新交互提示信息及交互控制指引工作流。

40、本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括适老化厨房设备的智能交互控制方法程序，所述适老化厨房设备的智能交互控制方法程序被处理器执行时，实现如适老化厨房设备的智能交互控制方法的步骤。

41、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

42、本发明通过分析老年用户的多模态行为特征，选取最适合老年用户的交互提示模态，保证交互提示能够最大程度的为老年用户进行多通道交互提示，以满足其实际需求，减小传统设备控制步骤记忆负担。

43、本发明通过用户控制偏好设置合理交互提示保证老年用户熟练操作智能厨房设备，根据老年用户对设备操作的熟练程度提取关键控制步骤，在关键控制步骤中设置重点交互提示，降低老年用户进行交互式界面选择的时间，提高老年群体对智能厨房设备的操作效率。