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亚太人文与艺术

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Asia-Pacific Humanities and Arts

  • 主办单位: 
    未來中國國際出版集團有限公司
  • ISSN: 
    3079-3629(P)
  • ISSN: 
    3079-9554(O)
  • 期刊分类: 
    文学艺术
  • 出版周期: 
    月刊
  • 投稿量: 
    0
  • 浏览量: 
    479

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面向四川文旅场景的类脑认知AI助理构建与应用

Construction and Application of a Brain-Inspired Cognitive AI Assistant for Sichuan Cultural Tourism Scenarios

发布时间:2026-05-18
作者: 宋彬 :电子科技大学成都学院文理学院 四川成都;
摘要: 为解决四川文旅场景中传统AI助理个性化、本土化及多场景认知不足等问题,本文基于类脑计算理论与重构的跨模块联想机制,构建类脑认知AI助理系统,融入四川方言等本土化要素,在三大核心场景验证性能。结果显示,系统各项指标显著优于传统AI助理,具备七大核心优势,可为类脑计算在区域文旅数字化落地提供实践方案与技术参考。
Abstract: To address the problems of insufficient personalization, localization, and multi-scenario cognition of traditional AI assistants in Sichuan cultural tourism scenarios, this paper constructs a brain-inspired cognitive AI assistant system based on brain-inspired computing theory and the reconstructed cross-module association mechanism, integrating localized elements such as Sichuan dialect, and verifies its performance in three core scenarios. The results show that all indicators of the system are significantly better than those of traditional AI assistants, and it has seven core advantages, which can provide practical schemes and technical references for the implementation of brain-inspired computing in regional cultural tourism digitalization.
关键词: 类脑认知;AI助理;四川文旅;跨模块联想机制;本土化适配;文旅数字化
Keywords: brain-inspired cognition; AI assistant; Sichuan cultural tourism; cross-module association mechanism; localization adaptation; cultural tourism digitalization

引言

数字文旅产业发展背景下,人工智能成为推动四川文旅服务升级的核心驱动力。四川文旅资源丰富,涵盖九寨沟、三星堆等自然人文景区与川剧、蜀绣等非遗资源,场景呈现地域文化鲜明、游客需求个性化的特点,对AI助理的场景适配、本土化服务能力提出更高要求。传统文旅AI助理基于通用模型构建,存在跨模块认知推理能力薄弱、本土化适配程度低等问题,无法满足四川文旅沉浸式、个性化服务需求,而类脑认知AI助理可有效弥补这些短板。

类脑计算技术以Neuromorphic Processor为核心载体,具备跨模块信息融合、动态联想推理特性,经跨模块联想机制重构后,可有效提升系统本土化特征嵌入能力。基于此,本文结合四川文旅场景需求,构建类脑认知AI助理系统,该系统相较于传统文旅AI助理,具备深度本土化理解、跨场景联想推理、超低实时响应、个性化自适应、多模态沉浸交互、全域场景适配、持续进化学习七大核心优势,可实现类脑计算与四川文旅数字化的深度融合,推动四川文旅从数字化走向智能化、体验化与全域化升级。

国内外文旅AI助理研究多聚焦通用场景优化,缺乏区域本土化适配设计;类脑认知技术在文旅领域的应用尚处于探索阶段,针对文旅场景的跨模块联想机制适配、地域文化特征嵌入等研究匮乏,且无成熟的实际应用案例验证其核心优势;四川文旅数字化研究侧重智慧景区与大数据平台搭建,在AI助理的类脑认知升级、本土化服务深化方面存在明显不足。当前研究尚未解决类脑认知技术与四川文旅场景的深度融合问题,缺乏针对性地构建方案与案例验证,也未系统梳理类脑认知AI助理在文旅场景的独特优势,本文针对该空白展开研究。

理论意义:构建面向四川文旅的类脑认知AI助理系统,完善类脑计算技术在区域文旅场景的应用理论体系,为类脑认知模型的本土化适配提供新思路,系统梳理其核心优势,丰富数字文旅与人工智能交叉领域研究内容。

实践意义:系统深度融入四川本土化要素,通过实际案例验证了其在文旅场景的服务能力及核心优势,可实现四川文旅服务的智能化、个性化升级,为四川文旅数字化升级提供可落地方案,也为其他区域文旅场景类脑认知AI助理构建提供实践参考。

核心研究内容为类脑认知AI助理构建与四川文旅场景多维度应用验证,具体包括:四川文旅场景核心需求与类脑认知适配性分析、系统整体架构设计、核心模块开发实现、核心场景应用案例分析与性能测试,重点验证系统的七大核心优势。

技术路线为:梳理研究现状→剖析场景需求与技术短板→设计系统架构→开发构建系统→落地核心文旅场景,通过案例与实场景测试验证性能及核心优势→提出优化建议。

一、四川文旅场景核心需求与类脑认知适配性分析

(一) 四川文旅场景核心特征与服务需求

四川文旅涵盖自然景区导览、人文古迹讲解、非遗文化体验等五大核心场景,具有地域文化鲜明、场景关联性强、交互方式多元化特征,提炼出三大核心服务需求:一是本土化沉浸式服务需求,游客希望通过四川方言、本土文化解读实现沉浸式体验;二是多场景关联的个性化推理需求,文旅需求具有强关联性,要求AI助理实现多需求一体化响应;三是低延迟高适配的实时交互需求,线下场景要求系统快速响应、自动适配场景切换。这些需求恰好与类脑认知AI助理的七大核心优势高度契合,为系统构建提供了明确导向。

(二)传统文旅AI助理的技术短板

传统文旅AI助理难以满足四川文旅核心需求,核心短板体现在:本土化特征嵌入能力不足,服务内容同质化,无法实现四川地域文化的深度融合;跨场景认知推理能力薄弱,多场景切换易出现服务断层,无法实现需求的关联响应;实时交互与场景适配性差,推理延迟高,场景切换需人工干预,无法适配景区高峰客流;个性化服务能力不足,无法根据游客偏好提供差异化服务;交互方式单一,缺乏沉浸式体验;适配场景有限,难以覆盖四川多元文旅类型;无法动态进化,难以适应文旅资源的更新变化,这些短板均能通过类脑认知AI助理的核心优势得到解决。

(三)类脑认知技术与四川文旅场景的适配性

类脑认知技术的核心特性与四川文旅场景需求高度适配,也决定了类脑认知AI助理的七大核心优势:重构后的跨模块联想机制实现多模块信息双向融合,适配多场景关联需求,支撑其跨场景联想推理优势;神经突触可塑性支持本土化特征动态嵌入,实现沉浸式服务,支撑其深度本土化理解优势;Neuromorphic Processor的并行计算特性降低信息处理延迟,场景特征自识别能力实现自动场景切换,支撑其超低实时响应与全域场景适配优势;感知-记忆-推理一体化架构,支撑其个性化自适应优势;多模态交互接口开发,支撑其多模态沉浸交互优势;特征动态更新机制,支撑其持续进化学习优势。

二、面向四川文旅场景的类脑认知AI助理架构设计与构建

(一)设计原则与核心技术支撑

系统构建遵循本土化适配、类脑认知核心、多场景兼容、低延迟高可靠四大原则,核心技术支撑包括:重构的跨模块联想机制,实现多模块信息融合与动态推理,为跨场景联想推理优势提供技术保障;基于脉冲神经网络(SNN)的类脑认知推理模型,模拟人脑实现场景特征自识别与需求精准推理,支撑个性化自适应与持续进化学习优势;四川文旅本土化处理技术,涵盖方言语音识别合成、文旅资源特征提取等,实现本土化要素深度融合,支撑深度本土化理解优势;多模态交互接口技术,支撑多模态沉浸交互优势;神经形态处理器并行计算技术,支撑超低实时响应优势;全域场景适配设计,支撑全域场景适配优势。

(二) 整体架构设计

构建“感知层—记忆层—推理层—决策层—交互层”五层类脑认知架构,各层级基于重构的跨模块联想机制实现双向信息融合与反馈,各层级设计均围绕七大核心优势展开:

1. 感知层:信息输入层,通过语音(支持川方言+普通话)、文字、场景特征采集模块获取游客需求与场景环境信息,预处理后传输至后续层级,为多模态沉浸交互、低延迟响应提供基础;

2. 记忆层:信息存储层,构建四川文旅本土化特征库与用户需求记忆库,增设特征嵌入节点,实现本土化特征与用户需求融合存储,支撑深度本土化理解、个性化自适应与持续进化学习优势;

3. 推理层:核心认知层,基于SNN类脑认知推理模型,融合感知层实时信息与记忆层特征,多维度联想推理生成候选服务方案,支撑跨场景联想推理、个性化自适应优势;

4. 决策层:服务输出决策层,根据四川文旅场景优先级规则,筛选最优服务方案,同时反馈结果优化推理规则,支撑个性化自适应、全域场景适配优势;

5. 交互层:服务输出层,通过方言/普通话语音、图文/视频、AR实景等方式输出服务,采集游客反馈实现系统闭环优化,支撑多模态沉浸交互、持续进化学习优势。

各层级通过双向多通路交互架构传输信息,增设数据缓存与分流节点降低延迟,预留扩展接口适配新场景与新特征,进一步强化低延迟响应与全域场景适配优势。

1.四川文旅本土化特征库搭建

采用“知识图谱+特征向量”方式,构建文旅资源库、地域文化库、方言特征库、非遗知识库四大子库,数据均来源于四川省文旅厅、景区官方及实地调研,涵盖四川各地方言、非遗文化、民俗风情、文旅资源,为深度本土化理解优势提供核心支撑。设计特征动态更新机制,根据文旅资源、游客需求变化实时更新数据,提升系统动态适配能力,支撑持续进化学习优势。

2.类脑认知推理模型训练

基于SNN构建模型,经数据预处理、模型初始化、训练优化三个步骤完成训练:从本土化特征库提取数据并归一化、向量化,按8:2划分训练集与测试集;基于重构的跨模块联想机制初始化模型参数,嵌入四川文旅场景关联推理规则;采用梯度下降法优化参数,当推理准确率达90%以上完成训练。训练后模型可实现需求精准识别、多场景关联联想、场景特征自识别三大核心功能,支撑跨场景联想推理、个性化自适应、全域场景适配优势。

3. 多场景交互接口开发与系统集成

开发线上智能咨询接口(微信小程序、公众号等,支持文字/语音交互)与线下沉浸式导览接口(景区智能终端、AR眼镜等,集成语音识别、场景定位、AR实景讲解),实现线上线下服务数据互通、连续一致,支撑多模态沉浸交互优势。

将核心模块与五层架构集成,基于Linux操作系统搭建运行环境,以重构跨模块联想机制的澳新Neuromorphic Processor NMP-A1为硬件核心,完成模块调试与整体联调,优化方言识别偏差、场景推理误差等问题,确保系统达到预期运行效果,进一步强化低延迟响应、深度本土化理解等核心优势。

三、类脑认知AI助理在四川文旅场景的应用案例与性能测试

(一) 应用场景与案例选取

选取九寨沟自然景区、三星堆古蜀文明遗址、成都锦里非遗文化体验区三大核心试点场景,覆盖自然景区、人文古迹、非遗文化三大类文旅资源,充分验证系统的全域场景适配优势。案例选取遵循真实性、典型性、多样性原则,均来自系统实际落地服务,直观体现系统本土化服务、跨模块联想推理等核心优势。

(二)具体应用案例

1. 案例1:九寨沟——川方言沉浸式导览与藏羌文化关联讲解

游客以绵阳方言通过便携式导览设备发出“带我切看五彩池,顺便摆一哈这边的藏族习俗”需求,系统快速识别方言并提取核心特征,通过跨模块联想融合九寨沟景区资源与川北藏羌文化特征,除生成五彩池导航与景观讲解外,还关联推荐藏族民俗体验点、藏餐等内容,以绵阳方言讲解并通过AR实景融合藏羌文化与自然景观。该案例充分体现了系统的深度本土化理解(方言交互、藏羌文化融合)、跨场景联想推理(单一需求关联多场景服务)、多模态沉浸交互(AR实景+方言讲解)三大优势,游客无需多次输入需求,实现沉浸式导览,反馈体验远优于传统通用导览设备。

2.案例2:三星堆——文物关联推理与亲子个性化文旅路线规划

游客通过微信小程序提出“了解青铜神树历史,规划半天亲子周边文旅路线”需求,系统提取核心特征后,调取文物知识图谱与德阳亲子文旅资源,跨模块联想推理出青铜神树讲解、文创体验、古蜀文明研学馆等关联内容,规划出三星堆遗址→文创体验馆→主题乐园的轻量化亲子路线,匹配亲子讲解、儿童休息区等专属服务,以图文+语音呈现并支持实时调整。该案例体现了系统的跨场景联想推理、个性化自适应(亲子需求适配)、多模态沉浸交互(图文+语音)优势,路线匹配度达98%,解决传统AI助理服务断层问题,提升服务便捷性。

3.案例3:成都锦里——非遗技艺讲解与本土美食跨场景关联推荐

游客通过AR导览眼镜提出“看糖画制作技艺,推荐附近正宗成都小吃”需求,系统结合场景定位与需求特征,调取糖画非遗知识与锦里美食资源,除讲解糖画历史与制作技艺外,还关联推荐500米内三大炮、蛋烘糕等正宗小吃,匹配口味、消费、排队时长等信息,通过AR实景融合糖画制作场景与小吃店位置。该案例体现了系统的深度本土化理解(非遗+本土美食)、跨场景联想推理、多模态沉浸交互、低延迟响应优势,游客对美食推荐满意度达95%,实现非遗体验与美食服务的无缝衔接。

(三) 性能测试方案设计

以传统通用文旅AI助理为对比对象,采用实场景测试+对比测试方式,从基础性能、本土化适配性、多场景认知能力、游客体验度四个维度设计测试指标,重点验证类脑认知AI助理的七大核心优势,邀请200名游客参与试点场景测试,重复测试10次取平均值,降低测试误差。

(四)测试结果与分析

1.基础性能(验证低延迟实时响应优势)

系统服务响应延迟81.2ms、场景切换响应时间58.7ms,较传统AI助理分别降低62.5%、68.3%。核心原因在于Neuromorphic Processor的并行计算特性、双向多通路交互架构的低延迟优势,以及场景特征自识别的自动切换能力,充分验证了系统的低延迟实时响应优势,三大案例中均实现需求快速响应,满足线下实时交互需求,尤其适配九寨沟、锦里等高密度人流景区的瞬时交互需求。

2.本土化适配性(验证深度本土化理解优势)

系统本土化需求匹配度92.5%、四川方言識别准确率91.8%,较传统AI助理分别提升41.2%、45.3%。九寨沟方言导览案例中,川北方言识别准确率达93%,本土化需求匹配度95%,充分验证了本土化特征库与特征嵌入机制的核心作用,也印证了系统深度本土化理解的优势——懂川语、懂川文化、懂川景区,打破传统AI“千景一面”的同质化困境,实现四川地域高适配。

3. 多场景认知能力(验证跨场景联想推理、全域场景适配优势)

系统跨场景联想推理准确率89.7%、场景切换适配率90.3%,较传统AI助理分别提升38.5%、40.1%。三星堆路线规划、锦里非遗与美食关联推荐案例中,跨场景联想推理准确率分别达92%、90%,验证了重构跨模块联想机制的多模块信息融合优势,实现了从单一需求到多场景关联服务的精准推理,解决传统AI一问一答、场景割裂的问题;同时,系统在自然景区、人文古迹、非遗体验三大不同类型场景中均实现高效适配,验证了其全域场景适配优势,后续可扩展到乡村文旅、红色文旅等细分场景。

4. 游客体验度(验证个性化自适应、多模态沉浸交互优势)

系统游客满意度评分9.2分、沉浸式体验评价率91.5%,较传统AI助理分别提升4.1分、45.5%。从案例游客反馈来看,本土化沉浸式服务与个性化精准推理是提升体验的核心因素,这得益于系统的个性化自适应(根据游客偏好适配服务)与多模态沉浸交互(AR实景、方言、图文融合)优势,实现景观+文化+故事+实景的叠加呈现,增强文旅氛围感,90%以上游客表示系统有效提升了四川文旅体验的满意度与沉浸感。

(五) 应用效果总结

系统在试点场景中充分展现了低延迟、高本土化、强认知、优体验的核心特质,其七大核心优势(深度本土化理解、跨场景联想推理、超低实时响应、个性化自适应、多模态沉浸交互、全域场景适配、持续进化学习)有效解决了传统AI助理的技术短板:通过跨场景联想推理与个性化自适应优势,实现文旅服务能力升级,打破多场景服务断层;通过深度本土化理解与多模态沉浸交互优势,深化本土化沉浸式体验,满足游客对四川本土文化的体验需求;通过超低实时响应与全域场景适配优势,适配四川多元文旅场景与高密度人流需求;通过持续进化学习优势,确保系统能够适应文旅资源的更新变化,长期运营成本低,适合全省推广落地;最终大幅提升游客体验度,推动四川文旅服务从“标准化”向“个性化”升级。

四、结论与展望

(一)研究结论

1. 四川文旅场景的本土化沉浸式、多场景关联推理、低延迟实时交互需求,与类脑认知技术的跨模块信息融合、动态联想推理、本土化特征自适应嵌入特性高度适配,也决定了类脑认知AI助理具备七大核心优势,能够精准匹配四川文旅场景需求。

2. 构建的“感知—记忆—推理—决策—交互”五层类脑认知架构,以重构的跨模块联想机制为核心,为四川文旅类脑认知AI助理构建提供了可行的架构方案,各层级设计均有效支撑了系统的七大核心优势。

3. 从本土化特征库、类脑认知推理模型、多场景交互接口三大维度构建的系统,深度融入四川本土化要素,实现了本土化特征动态嵌入与多场景高效适配,为七大核心优势的实现提供了技术支撑。

4. 三大核心场景的应用案例与实场景测试,充分验证了类脑认知AI助理在方言交互、跨场景推理、沉浸式讲解等方面的实际服务能力,其七大核心优势显著,各项性能指标均优于传统通用AI助理,有效实现了四川文旅场景的智能化、个性化服务升级。

(二)研究不足

1. 应用案例与测试仅覆盖三大核心文旅场景,未涉及乡村文旅、红色文旅等细分场景,系统的全域场景适配优势尚未在所有四川文旅类型中得到验证,系统在细分场景的适配能力仍需进一步测试。

2. 系统对四川偏远地区的小众方言(如川南彝语融合方言、川西藏语融合方言)识别准确率仍有待优化,本土化特征库的内容深度与广度可进一步拓展,进一步强化深度本土化理解与持续进化学习优势。

(三)未来展望

1. 拓展场景与特征库:将乡村文旅、红色文旅等细分场景纳入应用范围,补充相关案例,进一步验证并强化全域场景适配优势;丰富本土化特征库,增加小众方言、乡村文旅资源等数据,提升深度本土化理解优势,同时完善特征动态更新机制,强化持续进化学习优势。

2. 优化技术与体验:结合语音大模型优化小众方言识别合成能力,进一步提升深度本土化理解优势;融合VR/AR、元宇宙技术增强沉浸式体验,强化多模态沉浸交互优势,打造更具四川特色的文旅服务场景。

3. 构建全域服务平台:整合四川文旅大数据,构建全省一体化的类脑认知文旅服务平台,实现各景区、各场景服务互通与数据共享,充分发挥系统的七大核心优势,推动四川文旅全域协同发展。

4. 推广区域应用:将本研究的构建方案、技术成果与应用案例推广至其他区域文旅场景,通过地域特征调整实现跨区域适配,将类脑认知AI助理的七大核心优势赋能更多区域文旅数字化升级,为全国数字文旅高质量发展提供参考。

同时,结合大语言模型、深度学习与类脑计算技术的融合发展,进一步优化类脑认知推理模型,提升系统认知推理与个性化自适应能力,持续强化七大核心优势,推动类脑认知AI助理在文旅领域的规模化、智能化应用。

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