信息通信网络的意图转译方法、系统、介质及交互接口

技术领域

本发明属于信息通信网络技术领域，尤其涉及一种信息通信网络的意图转译方法、系统、介质及交互接口。

背景技术

目前：由于软件定义网络、网络功能虚拟化、自然语言处理、人工智能等技术的高速发展，传统网络体系正发生巨大变革。大型企业网络的管理和运维愈加复杂，日益增长的网络规模和越来越繁复的网络策略给网络运维带来了前所未有的压力。顺应发展趋势，全球各大组织与初创公司等提出了应对不同场景的意图网络解决方案：华为推出了意图驱动的智简网络，思科提出全智慧网络概念，瞻博致力于打造自主运行的网络解放运维人员，云杉提出了基于意图的自动驾驶网络概念等。意图驱动网络包含意图转译、策略映射、意图验证等模块，基于自然语言处理、形式化验证、机器学习、网络遥测等技术，将逐步实现自动化、智能化、便捷化的网络运维管理，实现网络应用自动快速部署，提高网络敏捷性，为用户屏蔽底层网络细节，打造以用户体验为中心的网络。

意图驱动网络是一种新兴的网络技术，它使得终端用户和网络管理员无须关注网络技术的实现细节，仅需表达网络服务需求，即可获得自动化、智能化的可靠服务。意图驱动网络可以根据终端用户和网络管理员的意图自动转译、验证、部署、配置和优化，实现所期望的网络状态。同时，依托网络全息感知和反馈优化闭环实现自动解决异常事件，保障网络的可靠性。其中，意图是一种描述系统状态的声明方式，它从需求的角度抽象出网络的操作对象和功能，可以通过策略映射技术转换为网络策略下放至底层网络执行。

当前网络管控人员依赖低级语言制定网络策略，普通用户不具备网络专业知识和编程能力，无法便捷有效地管控网络。意图表征系统向网络管控人员和普通用户提供了将低级语言转译为网络可识别的标准意图表达式的方法，是实现意图驱动网络自动部署的第一环。

所述意图转译方法解决了多样化意图输入问题，既可用于不关注底层网络细节的终端用户的非技术型意图转译，例如“从北京用户A到南京用户B调一条普通等级视频业务，时间要求2020-09-12-10:30至2020-09-12-12:30。”，也可以用于面向特定网络技术的网络管理员、服务运营商等专业人员的技术型意图转译，例如“源节点：A(地址：40.0.0.5)；目的节点：B(地址：54.251.17.123)；带宽：100Mbps；时延：20ms；丢包率：2％。”。在无线网络中，已经存在一些对网络意图转译方法的研究，然而，它们没有形成完善的理论体系与工程实现方式，不能兼顾技术型和非技术型意图转译。所述信息通信网络的意图转译系统及交互接口针对终端用户和专业技术人员分别设计了交互接口，基于自然语言处理等可同时解决非技术型意图与技术型意图转译的问题。

现有技术一提出了一种表示网络策略的高级模型——策略抽象图，可以将底层网络基础设施抽象为端点，用简单直观的图形表示端点间的网络策略。利用SDN编程语言Pyretic表征中间件功能并分析服务链，可实现路由、流量监控、接入控制等意图转译。该方法存在的不足是，不支持QoS意图、时变意图的转译，只能完成访问控制等静态意图的转译，难以实现动态意图转译。

现有技术二为大型复杂网络提供了一个语音助手页面，用于获取网络管理员的配置、故障检测等意图，在意图引擎模块可以将输入意图转译为网络配置策略，自动化网络管理交互接口。该方法存在的不足是，所提供的意图转译方法未考虑网络当前状态，不能结合网络资源实现意图动态映射，没有设计意图转译结果反馈和校验方法，无法确保意图转译结果的准确性与可执行性。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有技术一只针对静态访问控制场景设计策略图映射模型，并未涉及动态意图转译模型，无法解决QoS意图与时变意图的转译。

(2)现有技术二所提供的前端接口没有将意图转译结果反馈至用户进行确认，未结合网络当前状态完成输入意图向网络策略的转译，不具备准确性与可执行性。

解决以上问题及缺陷的难度为：信息通信网络结构复杂，规模日益庞大，部署应用越来越多，导致人工运维易出错，针对复杂网络管理急需一种简捷灵活的北向接口技术，抽象网络意图并屏蔽网络底层细节。另一方面，当前信息通信网络北向接口语言难以统一，给跨域网络意图的实施带来不便。

解决以上问题及缺陷的意义为：意图转译是实现意图驱动网络的第一步，解决信息通信网络的意图转译技术问题能够简化上层应用与底层控制器之间的交互，为用户屏蔽MPLS、路由协议等具体网络技术，实现网络灵活化、智能化、高效化、便捷化管理。研究意图转译方法旨在同时为专业运维人员和普通网络用户提供声明式的意图描述方式，通过与底层细节分离的应用层需求实现跨域意图转译、跨平台可移植性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种信息通信网络的意图转译方法、系统、介质及交互接口。

本发明是这样实现的，一种信息通信网络的意图转译方法，其特征在于，所述信息通信网络的意图转译方法包括：

用户通过前端网页输入非技术型意图，并将意图发送至意图引擎模块进行实体识别与转译处理；

由意图引擎模块将意图转译结果反馈至前端网页，并将用户确认转译准确的意图存储至意图库；

技术型意图的经验值可通过前端页面发送至意图库，通过学习模型与意图引擎交互更新经验值；

通过意图引擎模块转译的结果反馈至前端页面。

进一步，前端网页包含输入示例和输入意图文本框，用户依据输入示例在文本框中输入原始意图，将输入意图文本以HTTP请求的形式发送至意图转译引擎。

进一步，所述信息通信网络的意图转译系统的实体识别为输入意图语料库中的文本标记BMEO标签，继而通过命名实体识别，准确识别意图关键信息；

定义网络状态行为标签，刻画网络状态，借助有限状态机训练生成状态转移图，实现意图转译。

进一步，所述信息通信网络的意图转译系统的意图转译结果反馈页面显示为意图名值对，并将意图转译结果存储至意图转译引擎构建的意图库，采用关系型数据库PostgreSQL进行存储。

进一步，所述信息通信网络的意图转译系统的技术型意图可通过点选式页面进行输入，将意图关键参数存储至意图库；

构建学习模型，对输入的技术型意图进行训练，并传输至意图引擎进行转译确认。

进一步，所述信息通信网络的意图转译系统的技术型意图转译结果发送至反馈页面，显示为意图名值对。

本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

用户通过前端网页输入非技术型意图，并将意图发送至意图引擎模块进行实体识别与转译处理；

由意图引擎模块将意图转译结果反馈至前端网页，并将用户确认转译准确的意图存储至意图库；

技术型意图的经验值可通过前端页面发送至意图库，通过学习模型与意图引擎交互更新经验值；

通过意图引擎模块转译的结果反馈至前端页面。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

用户通过前端网页输入非技术型意图，并将意图发送至意图引擎模块进行实体识别与转译处理；

由意图引擎模块将意图转译结果反馈至前端网页，并将用户确认转译准确的意图存储至意图库；

技术型意图的经验值可通过前端页面发送至意图库，通过学习模型与意图引擎交互更新经验值；

通过意图引擎模块转译的结果反馈至前端页面。

本发明的另一目的在于提供一种交互接口信息数据处理终端，所述交互接口信息数据处理终端用于实现所述的信息通信网络的意图转译方法。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述信息通信网络的意图转译方法的信息通信网络的意图转译系统，所述信息通信网络的意图转译系统包括：

用户意图输入模块，用于实现非技术型意图通过前端页面的输入意图文本框输入原始意图，并传输至意图引擎，并且将用户确认的转译结果存储至意图库；

意图引擎模块，用于将输入的文本意图通过命名实体识别等自然语言处理提取意图关键信息，通过有限状态机等技术将意图转译意图多元组，并且将转译结果反馈至前端页面，形成意图名值对，交由用户确认；

意图经验值输入模块，用于技术型意图通过点选式的前端页面输入意图；

意图库，用于存储经过反馈验证的非技术型意图和由前端页面输入的非技术型意图；

前端页面模块，用于提供意图输入页面、意图网络拓扑结构和意图转译结果。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明开创了信息通信网络的意图转译系统，既可用于不关注底层网络细节的终端用户的非技术型意图转译，也可以用于面向特定网络技术的网络管理员、服务运营商等专业人员的技术型意图转译。设计意图转译前端页面，针对非技术型意图提供文本式意图输入页面，针对技术型意图提供点选式意图输入页面。

与现有技术的对比如表1所示。

表1

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的信息通信网络的意图转译方法流程图。

图2是本发明实施例提供的信息通信网络的意图转译系统的结构示意图；

图2中：1、用户意图输入模块；2、意图引擎模块；3、意图经验值输入模块；4、意图库；5、前端页面模块。

图3是本发明实施例提供的信息通信网络的意图转译系统的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的信息通信网络的意图驱动智能转译系统框架示意图。

图5是本发明实施例提供的信息通信网络的意图驱动智能转译系统的主页面示意图。

图6是本发明实施例提供的信息通信网络的意图驱动智能转译系统的新建意图页面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种信息通信网络的意图转译方法、系统、介质及交互接口，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的信息通信网络的意图转译方法包括以下步骤：

S101：通过前端页面获取非技术型意图输入，并发送至意图引擎进行转译处理，将转译结果发送至反馈页面进行确认；

S102：通过前端页面获取技术型意图输入，并存储至意图库，同时通过学习模型与意图引擎进行交互，提升意图经验值实时性、适配性、准确性；

S103：意图引擎将意图转译结果反馈至前端页面，并支持以JSON格式向策略映射模块传输。

本发明提供的信息通信网络的意图转译方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的信息通信网络的意图转译方法仅仅是一个具体实施例而已。

如图2所示，本发明提供的信息通信网络的意图转译系统包括：

用户意图输入模块1，用于实现非技术型意图通过前端页面的输入意图文本框输入原始意图，并传输至意图引擎，并且将用户确认的转译结果存储至意图库；

意图引擎模块2，用于将输入的文本意图通过命名实体识别等自然语言处理提取意图关键信息，通过有限状态机等技术将意图转译意图多元组，并且将转译结果反馈至前端页面，形成意图名值对，交由用户确认；

意图经验值输入模块3，用于技术型意图通过点选式的前端页面输入意图；

意图库4，用于存储经过反馈验证的非技术型意图和由前端页面输入的非技术型意图；

前端页面模块5，用于提供意图输入页面、意图网络拓扑结构和意图转译结果。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

如图3所示，本发明实施例提供的信息通信网络的意图转译系统包括：

用户输入意图，用于非技术型意图通过前端页面的输入意图文本框输入原始意图，并可通过“提交”按钮以传输至意图引擎，并且将用户确认的转译结果存储至意图库；

意图引擎，用于将输入的文本意图通过命名实体识别等自然语言处理提取意图关键信息，通过有限状态机等技术将意图转译意图多元组，并且将转译结果反馈至前端页面，形成意图名值对，交由用户确认；

意图经验值输入，用于技术型意图通过点选式的前端页面输入意图；

意图库，用于存储经过反馈验证的非技术型意图和由前端页面输入的非技术型意图；

前端页面，用于提供意图输入页面、意图网络拓扑结构和意图转译结果。

下面结合附图对本发明的应用原理作进一步的描述。

如图4所示，本发明实施例提供的信息通信网络的意图驱动智能转译系统包括以下步骤：

步骤一，前端输入

通过前端网页在文本框中输入自然语言形式表述的意图，例如“从北京用户A到南京用户B调一条重要等级的话音业务，时间要求2020年10月21日20:00至2020年10月21日20:36。”、“将从西安科技楼427室和石家庄中山西路432号调一条普通的数据业务，时间要求为2034年7月4日19时13分至2034年7月4日21时30分。”、“来自西安太白南路2号到石家庄A部12号机建一条重要等级视频业务，时间要求为2034年7月4日19时13分至2034年7月4日21时30分。”。即，用户可以在前端输入各种形式的无规则意图。

输入意图以HTTP请求的方式发送至意图引擎，借助Django框架连接前端网页与意图引擎，同时将输入意图存储至数据库。

步骤二，意图引擎处理

构建意图五元组<领域、属性、对象、操作、结果>，分别存储意图关键指标。例如，在多域网络场景中，<领域>包含：链式业务、虚网业务等；<属性>包含：带宽、时延、优先级、时间要求等；<对象>包含：源节点、目的节点、链路等；<操作>包含：创建链接、调整链接、创建虚拟网络链接、虚拟网络扩容等；<结果>包含：成功、删除等。

通过命名实体识别技术，提取自然语言描述的意图中的有效实体，采用有限状态机定义网络状态行为标签，将意图实体映射为意图五元组，形成标准表达式。

步骤三，转译意图存储

将转译后的意图元组存储至数据库，以便在前端页面调用数据信息，并在数据库中有序的增加意图、删除某条历史意图、修改某条历史意图、查看历史意图等，支持意图的增、删、改、查。

步骤四，转译意图下发

转译意图以意图元组的形式发送至一体化控制系统，指导网络生成可执行的策略，将所形成的具体设备配置信息下发至底层网络的网元设备执行。

如图5所示，本发明实施例提供的信息通信网络的意图驱动智能转译系统的主页面设计如下：

点击“新建意图”按钮，进入新建意图页面；选中某条意图，点击“修改意图”按钮，进入修改意图页面；选中某条意图，点击“删除意图”按钮，删除该意图。点击“转译结果”按钮，显示转译结果，以悬浮表框或其他方式，显示转译结果，转译结果为名值对列表。“编排结果”按钮，“未提交”显示灰色，“成功”显示绿色，“失败”显示红色，点击绿色按钮，进入综合态势单条业务呈现页面。

如图6所示，本发明实施例提供的信息通信网络的意图驱动智能转译系统的新建意图设计如下：

点击“意图转译”按钮，显示转译结果，转译成功后，“提交编排”按钮使能，点击“提交编排”按钮后，切换到“业务编排”页面。

例如，针对跨域链式业务开通速度慢、资源配置低效等问题，设计意图驱动的域间业务资源分配流程与方法，获取网络意图与当前网络状态，在保证业务优先级的情况下，公平的分配网络资源。所设计的意图驱动智能转译系统可实现建立跨域链式业务的意图与调整链式业务的意图，并可扩展到其他业务类型。

针对建立多域网络链式意图“从北京用户C到南京用户D调一条重要等级数据业务，时间要求2020-09-12-10:30至2020-09-12-12:30。”，经过意图转译系统处理，得到意图元组反馈至前端网页，以名值对的形式将意图元组展示给用户，如图x所示，并可转换为JSON形式的数据格式发送至其他模块进行意图实施。

针对调整链式业务意图“从北京用户C到南京用户D调一条重要等级数据业务，时间要求2020-09-12-10:30至2020-09-12-12:30。将重要等级调整为普通”，经过意图转译系统处理，得到调整后的意图数据反馈至前端网页，以名值对的形式将意图元组展示给用户，并可转换为JSON形式的数据格式发送至其他模块进行意图实施。

另外，技术型意图输入界面，具备专业知识的运维人员可通过点选式页面将专家经验值存储至意图库。当前意图建立的意图驱动网络拓扑可通过当前开源SDN控制器平台Opendaylight等创建并显示在前端拓扑页面。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。