智能交互式問答系統及其處理方法

2023-11-11 15:13:47

專利名稱：智能交互式問答系統及其處理方法
智能交互式問答系統及其處理方法
技術領域：
本發明涉及網際網路的搜尋引擎領域，特別是涉及一種智能交互式問答 系統。背景技術：
隨著網際網路的發展，網上的信息呈爆炸性增長。為了從這些海量數據 中得到我們需要的相關資料，可以利用搜尋引擎系統。通過在搜尋引擎系 統中的搜索框中輸入關鍵詞的方式就可以查找相關信息。但由於搜尋引擎 中的信息來源的多樣性，有時候用戶可能會得到上萬條不符合實際要求的 結果，需要自己進行二次過濾。這就要求用戶在進行搜索的時候，關鍵詞 的選擇需要一定的技巧。關鍵詞太短，可能返回結果太多，真正需要的結 果反而淹沒在幾十萬條無用信息中。如果關鍵詞太長，又可能得不到需要 的信息。人們往往希望能夠通過快捷、簡單的方式得到自己想要的準確結 果。
現在出現了一種問答系統使得用戶有了一種新的搜索方法。利用這種 方法，用戶可以通過發布問題得到所需要的信息，參見專利文獻
CN200510023955中採用的一種基於人工智慧的知識問答快速處理系統。在 該系統中，用戶提出問題，伺服器接收問題後進行分類，並搜索系統內部 系統是否有相似的其他問題。若沒有，則在網站上以網頁的形式發布該問 題，若有將答案發布給用戶。但該系統對用戶的提問水平要求較高，對於 用戶提出的不規範或者不準確的問題，系統無法及時處理，只能進行發布， 從而使用戶無法及時獲取信息。而即便用戶問題準確，還有可能因為該系 統的知識庫中無類似問題，無法進行處理，以致用戶無法及時獲取答案。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於克服現有技術的上述缺陷，提供一種 能夠擴大問題處理範圍並提高問題處理準確度的、及時有效的智能交互式 問答系統。
為實現上述目的，本發明採用如下技術方案 一種智能交互式問答系統，包括 知識模塊，用於提供供用戶査詢的信息； 交互模塊，用於系統與用戶之間的信息交互；
處理模塊，用於根據用戶問題在所述知識模塊中搜索答案信息；其特 徵在於
所述知識模塊包含用於保存問題信息的問題分類庫和用於保存答案 信息的知識庫；知識模塊還可以包括問題維護模塊和知識收集模塊，用於
維護問題分類庫和知識庫信息。
所述處理模塊包括
語義解析模塊，用於對用戶問題進行自然語言解析，生成查詢條件； 信息檢索模塊，用於根據所述查詢條件在所述知識庫中進行搜索； 結果生成模塊，用於根據搜索結果生成答案。 優選地，所述語義解析模塊包括
分類單元，用於提取用戶問題中的分類信息，根據所述分類信息搜尋 所述用戶問題在所述問題分類庫中對應的問題類別，並在定位之後提取所
述問題類別的關鍵條件信息；
條件判斷單元，用於判斷所述用戶問題是否已包含所述關鍵條件信
息；
査詢串生成單元，用於在所述條件判斷單元的判斷結果為是時，根據 所述關鍵條件信息生成所述查詢條件。
所述語義解析模塊還包括問題反饋單元，用於在所述條件判斷單元的 判斷結果為否時，通過所述交互模塊向用戶發送缺少關鍵條件信息的提示 信息。
所述結果生成模塊包括
設定單元，用於設定最低匹配精度以及提取精度或者提取數量； 排序單元，對滿足所述最低匹配精度的搜索結果按照精度順序排序； 摘要提取單元，對滿足所述提取精度的搜索結果或者對所述提取數量 的精度排序靠前的搜索結果進行摘要提取；
答案形成單元，根據提取的摘要形成答案。
進一步地，還包括專家處理模塊，用於當在所述問題分類庫中未搜尋 到所述用戶問題對應的問題類別時，或者，在所述知識庫中未搜索到用戶 需要的答案信息時，將所述用戶問題提供給專家，並通過所述交互模塊將 專家的答案發送給用戶。
所述專家處理模塊包括知識更新單元，用於根據專家處理的內容向所 述問題分類庫添加新的問題類別以及向知識庫添加專家的答案。
為實現上述目的，本發明同時提供一種智能交互式問答處理方法，其
特徵在於包括如下步驟
1) 接收用戶問題；
2) 對用戶問題進行自然語言解析，生成査詢條件；
3) 按照上述查詢條件進行搜索；
4) 在搜索結果的基礎上生成答案。 優選地，上述步驟2)又包括如下子步驟
21) 提取用戶問題中的分類信息，根據分類信息確定用戶問題所對應 的問題類別，並在定位問題類別之後提取其關鍵條件信息；
22) 判斷用戶問題是否已,含上述關鍵條件信息；
23) 當判斷結果為是時，根據上述關鍵條件信息生成所述查詢條件。 上述步驟23)還包括以下步驟當判斷結果為否時，向用戶發送缺少
關鍵條件信息的提示信息，並轉入上述步驟22)。
還包括在上述步驟4)之前對搜索結果的最低匹配精度以及提取精度 或者提取數量的設定步驟；上述步驟4)又包括如下子步驟
對滿足最低匹配精度的搜索結果按照精度順序排序；
對滿足提取精度的搜索結果或者對設定提取數量的精度排序靠前的 搜索結果進行摘要提取；以及
根據提取的摘要形成答案。
進一步地，在步驟2)中，當無法定位用戶問題所對應的問題類別時， 將用戶問題提供給專家處理並將專家處理的答案發送給用戶。在步驟3) 中，當未搜索到用戶需要的答案信息時，將用戶問題提供給專家處理並將 專家處理的答案發送給用戶。
更進一步地，還包括向問題分類庫添加新的問題類別以及向知識庫添 加專家答案的步驟。
本發明與現有技術相比的有益效果是
本發明通過設置語義解析模塊先對來自交互模塊的用戶問題作分析 處理，語義解析模塊以自然語言理解技術對用戶問題內容進行自然語言理 解，並能根據問題分類庫的信息判斷是否能進行答案提取。若能夠進行答 案提取，則生成查詢條件，由信息檢索模塊根據查詢條件在知識庫中進行 搜索；並由結果生成模塊根據該搜索結果生成答案。若需要進一步的問題 定位，則形成用戶提示信息，通過問題反饋單元將信息反饋給用戶。
優選的方式下，增加專家處理模塊，當語義解析模塊判斷該問題為系
統無法處理的問題時，或者，在知識庫中未搜索到用戶需要的答案信息時， 則交專家處理模塊進行處理，並將專家的答案返回給交互模塊。
本發明的智能交互式問答系統能有效地提高系統處理用戶問題的能 力，對於用戶提出的不規範或者不準確的問題，系統可以及時處理，很大 程度上擴大了可處理的問題的範圍並同時提高了問題處理的準確度。

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一 部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發 明的不當限定。在附圖中
圖1為本發明實施例一的系統結構框圖2為本發明實施例一的系統處理流程圖3為本發明實施例二的系統結構框圖4A和圖4B為本發明實施例二的系統處理流程圖。
具體實施方式
本發明的特徵及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。
實施例一
請參考圖1，本實施例的智能交互式問答系統包括知識模塊、交互模 塊和處理模塊。
交互模塊提供用戶與系統之間的接口，接收用戶提交的問題，並將系 統獲得的答案返回給用戶，實現問答信息的傳遞。
知識模塊又包括問題分類庫和知識庫，問題分類庫保存了有關問題的 分類信息，而知識庫保存了有關各類問題答案的信息。問題的分類信息包 括各種問題類型信息和與各種問題類型對應的關鍵條件信息。用戶所提交 的問題按照問題分類庫中的問題類型信息來劃分問題類型，關鍵條件信息 是回答該類型問題時用戶所必須提供的條件信息，它用於判斷用戶的問題 是否滿足可搜索的要求。
知識模塊還可以進一步包括問題維護模塊和知識收集模塊。系統管理 員可以通過問題維護模塊對問題分類庫進行維護，通過知識收集模塊對知 識庫進行更新。知識收集模塊負責對各信息來源進行收集整合，並在整合 過程中對這些信息進行分類提取，並將信息添加到知識庫，使信息更新。 問題維護模塊對問題庫的管理、維護包括問題分類信息的增加、刪除、修 改等操作管理。
處理模塊根據用戶的問題在知識模塊中搜索答案信息，它又包括語義
解析模塊、信息檢索模塊和結果生成模塊。
語義解析模塊對用戶問題的內容進行自然語言理解以生成查詢條件。 語義解析模塊又包括分類單元、條件判斷單元、問題反饋單元以及査詢串 生成單元。其中，分類單元用於提取用戶問題中的分類信息，根據該分類
信息搜尋用戶問題在問題分類庫中所對應的問題類別，並在定位之後提取 該問題類別的關鍵條件信息。條件判斷單元用於判斷用戶的問題是否已包 含關鍵條件信息。問題反饋單元用於在條件判斷單元的判斷結果為否時， 通過交互模塊向用戶發送缺少關鍵條件信息的提示信息。査詢串生成單元 用於在條件判斷單元的判斷結果為是時，根據該關鍵條件信息生成所述查 詢條件。
信息檢索模塊根據語義解析模塊產生的査詢條件在知識庫中進行搜 索，並返回搜索的結果。
結果生成模塊對搜索的結果進一步處理，生成面向用戶的答案，並通 過交互模塊發送給用戶。結果生成模塊又包括設定單元、排序單元、摘要 提取單元以及答案形成單元。其中，設定單元用於設定最低匹配精度以及
提取精度或者提取數量；排序單元對滿足所述最低匹配精度的搜索結果按 照精度順序排序；摘要提取單元對滿足設定提取精度的搜索結果，或者對 設定提取數量的精度排序靠前的搜索結果進行摘要提取；答案形成單元根 據提取的摘要形成最終的答案。
請參考圖2，本實施例的系統處理流程按照以下步驟進行
步驟S1，接收用戶提交的問題；
步驟S2，提取用戶相關信息，搜索、定位問題類型；
步驟S3，對於定位了類型的用戶問題，判斷是否提供了該問題類型的 關鍵條件信息，若未滿足，則提示用戶進行補充；
步驟S4，若用戶的問題滿足關鍵條件信息，則提取所對應的關鍵條件 信息形成査詢條件；
步驟S5，根據査詢條件在知識庫中迸行査詢；
步驟S6，對結果進行處理，生成最終答案；
步驟S7，將答案發送給用戶。
上述步驟1和步驟7中，用戶可通過外部網絡與系統的交互模塊進行 交互。外部網絡包括IP網絡、WAP網絡等多種網絡，通過HTTP、 TCP/IP 等協議接入交互式問答系統。系統的交互模塊完成接收用戶的輸入、發送 系統生成的信息給用戶，提取並記錄用戶的相關信息。步驟1中，交互模
塊在與用戶進行交互的時候，需要提取用戶的相關信息、用戶的相關信息 與交互方式相關，可能是用戶的手機號碼、IP位址或者用戶名等信息。
上述步驟S2中，系統首先需要對用戶輸入的問題進行分類，由語義 解析模塊提取用戶問題中的分類信息以定位所要處理問題的類型。採取的 問題分類規則可由管理員定義。用戶問題所屬的類型在問題分類庫中的定 位可以採取但不限於模式匹配的方式。對於模式匹配的方式，可預先定製 好一些用戶的提問模式。每一類型的問題均設置了該類型問題的關鍵條 件，系統定位了問題的類型後，接下來從問題分類庫中獲取該類型問題的 關鍵條件信息，並可據此對用戶問題作進一步判斷和處理。例如，管理員 定義了如下幾種類型的問題，其中包括股票、天氣、醫療等。如對於天氣 類別問題，以模式匹配的方式，規定採用"XX多少度"、"請問XX多少度"、 "天氣XX"等提問模式，當用戶的問題採用以上幾種方式中的某一種提出 時，通過在問題分類庫中的搜索將用戶的問題定位到"天氣"類。或者可 採取按關鍵詞分類的方式，預先定義好問題類型的分類關鍵詞，如"天氣" 等，此時先提取出用戶問題中的"天氣"作為關鍵詞，再依照該關鍵詞在 問題分類庫中進行分類匹配。
上述步驟S3中，在定位了對應的問題類型後，語義解析模塊提取該問
題類型的關鍵條件信息，對用戶輸入的關鍵字進行記錄，並進一步判斷用 戶問題是否給出全部的關鍵條件信息。例如，對"天氣"類型的問題所設
置的關鍵條件信息為"地區"，若用戶提供了此信息，則以"地區"and "天 氣"作為査詢條件，下一步可形成目標查詢串發送至信息搜索模塊。若用 戶只輸入天氣，沒輸入地點信息，系統會判斷用戶缺少必要的條件，則提 示用戶補充該關鍵條件信息以便能形成查詢條件。系統根據用戶的歷史提 問信息，在用戶下一次輸入時判斷是否提供了足夠的關鍵條件。例如，首 次提示用戶輸入該地區的信息，若用戶第二次輸入了 "重慶"，則根據用戶 兩次輸入的信息"天氣"和"重慶"的信息，下一步形成目標査詢串。
上述步驟S4中，語義解析模塊根據關鍵信息條件產生查詢條件，形 成符合上述步驟5中的信息檢索模塊語法的查詢串，以供信息檢索模塊進 行搜索。
上述步驟S5中，由信息搜索模塊在知識庫中執行搜索任務，信息搜 索模塊可以採取各種搜尋引擎技術，以按照不同邏輯組合方式的査詢條件 進行搜索。
上述步驟S6中，由結果生成模塊接收信息搜索模塊的搜索結果，根 據關鍵詞、關鍵條件及匹配精度進行處理。結果生成模塊預先設定最低匹 配精度，並可設定結果提取數量。結果生成模塊拋棄在設定精度之下的搜 索結果，並依據匹配精度從高到低的原則對搜索結果進行二次排序，對排 序較高的設定條數的査詢結果依次進行處理。對這些滿足要求的搜索結果 進行信息提取、自動摘要生成，使之形成符合用戶的搜索問題的信息，形 成用戶所需要的答案。
當然，上述各模塊、各單元的運作，相互之間的信息傳遞均可在系統 統一的控制作用下協同完成，實現總體的控制與調度。
實施例二
如圖3所示，與實施例一的智能交互式問答系統相比，本實施例的主 要區別在於增設了專家處理模塊。專家處理模塊中包含知識更新單元，該 知識更新單元根據專家處理的內容向問題分類庫添加新的問題類別以及 向知識庫添加專家的答案。增設專家處理模塊的目的在於接收系統中無法 自動處理的用戶問題，利用人工的方式使專家與用戶進行直接交互，完成 問答。而知識更新單元自動將該此類問題以及問題答案進行歸類整理，分 別加入問題分類庫與知識庫中，由此進一步豐富知識模塊的內容，增強系 統自動處理問題的能力。
本實施例中知識模塊包括問題分類庫、知識庫、知識收集模塊和問題 維護模塊。知識收集模塊負責對各信息來源進行整合，並在整合過程中對 這些信息進行分類提取，生成不斷更新的知識庫信息。問題維護模塊負責 問題庫的管理、維護，它提供問題庫的增加、刪除、修改等操作管理，並 形成問題查詢索引。問題庫信息的管理包括該問題的分類信息與該類型問 題的關鍵條件等信息的管理。
請參考圖4A和圖4B，本實施例的系統處理流程如下
步驟S1，接收用戶提交的問題；
步驟S2，提取用戶相關信息，搜尋、定位問題類型； 步驟S2'，判斷問題類型是否成功定位；問題類型定位失敗時，轉入 步驟S8;
步驟S3，對於定位了類型的用戶問題，判斷是否提供了該問題類型的 關鍵條件信息，若未滿足，則提示用戶進行補充；
步驟S4，若用戶的問題滿足關鍵條件信息，則提取所對應的關鍵條件 信息形成査詢條件
步驟S5，根據査詢條件在知識庫中進行査詢；
步驟S5'，判斷是否査詢到有效的結果；未能獲得有效結果時轉入步 驟S8;
步驟S6，對結果進行處理，生成最終答案； 步驟S7'，將答案發送給用戶；
在上述步驟S2'中，若在問題分類庫中未搜尋到用戶問題所對應的問 題類型，則直接進行標註並返回，接下來通過專家處理模塊將用戶問題轉 給專家進行處理；
在上述步驟S5'中，若系統判斷在知識庫中未搜索到用戶需要的答案 信息，也通過專家處理模塊將用戶問題轉給專家進行處理；
在步驟S8中，對問題類型定位失敗和不能查詢到有效結果的情況，採 用專家處理的方式。如圖4B所示，步驟S8又包括以下子步驟
步驟S8-l，專家處理模塊提示在線專家與用戶進行問答交互；
步驟S8-2，專家進行問答解答，生成答案；
步驟S8-3，專家處理模塊將該問題進行分類整理，加入問題庫中，並 將該信息整理到知識庫中；
步驟S8-4，專家處理模塊將答案送至交互模塊。
專家處理模塊中接收到系統發送的專家處理需求時，可以通過但不限 於郵件、簡訊等方式對在線專家進行問題處理提示。
上述步驟S7'中，由結果生成模塊或專家處理模塊將答案經交互模塊 發送給用戶，並將經專家處理的問答內容補充到知識模塊中。
此外，還包括生成並維護問題分類庫信息的步驟，該步驟中，通過知 識收集模塊接收、自動整合各種不同來源的數據信息，並形成信息檢索模 塊進行查詢所需的知識庫；以及生成並維護知識庫信息的步驟，該步驟中， 通過問題維護模塊提供問題庫的維護，系統維護人員可以利用該問題維護 模塊對問題庫進行維護，包括問題庫的增加、刪除、更新等操作。
本實施例結合自然語言理解技術、計算機自動搜索技術和人工搜索技 術，為用戶了提供一種快捷、簡單的獲取所需信息的方法和系統。自然語 言理解技術的採用，使用戶不需要更多的搜索技巧，即可通過自然語言對 問題進行描述。搜尋引擎技術的採用，可實現對多種信息源的整合，並在 整合過程中對各個部分的信息源進行分類提取，形成系統的知識庫資源。 利用搜尋引擎技術還可快速方便的對信息進行檢索定位。另一方面，系統 還提供一套人工協調機制，利用人工專家系統的模式解決以往系統中無法
自動解決的問題，並自動將這類已經解決的問題補充到系統的知識庫與問 題分類庫中，實現系統的自動學習功能。
可以看到，本發明具有十分顯著的優點
1、 提供了一種新的信息搜索方式，系統可以通過與用戶的多次交互， 了解用戶的確切需求後，為用戶提供更加精準的信息服務；
2、 提升用戶體驗，使用戶感覺在跟該領域專家進行面對面的溝通與諮
詢；
3、 具有自動問答功能，可節約人力資源，提高信息處理的自動性；
4、 具備自動學習功能，不斷優化智能搜索的功能模塊。 以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說
明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術 領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若 幹簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種智能交互式問答系統，包括知識模塊，用於提供供用戶查詢的信息；交互模塊，用於系統與用戶之間的信息交互；處理模塊，用於根據用戶問題在所述知識模塊中搜索答案信息；其特徵在於所述知識模塊包含用於保存問題信息的問題分類庫和用於保存答案信息的知識庫；所述處理模塊包括語義解析模塊，用於對用戶問題進行自然語言解析，生成查詢條件；信息檢索模塊，用於根據所述查詢條件在所述知識庫中進行搜索；結果生成模塊，用於根據搜索結果生成答案。
2. 如權利要求1所述的一種智能交互式問答系統，其特徵在於，所 述語義解析模塊包括分類單元，用於提取用戶問題中的分類信息，根據所述分類信息搜尋 所述用戶問題在所述問題分類庫中對應的問題類別，並在定位之後提取所 述問題類別的關鍵條件信息；條件判斷單元，用於判斷所述用戶問題是否已包含所述關鍵條件信息；査詢串生成單元，用於在所述條件判斷單元的判斷結果為是時，根據 所述關鍵條件信息生成所述查詢條件。
3. 如權利要求2所述的一種智能交互式問答系統，其特徵在於，所 述語義解析模塊還包括問題反饋單元，用於在所述條件判斷單元的判斷結 果為否時，通過所述交互模塊向用戶發送缺少關鍵條件信息的提示信息。
4. 如權利要求1所述的一種智能交互式問答系統，其特徵在於，所 述結果生成模塊包括-設定單元，用於設定最低匹配精度以及提取精度或者提取數量； 排序單元，對滿足所述最低匹配精度的搜索結果按照精度順序排序； 摘要提取單元，對滿足所述提取精度的搜索結果或者對所述提取數量 的精度排序靠前的搜索結果進行摘要提取； 答案形成單元，根據提取的摘要形成答案。
5. 如權利要求1—4中任意一項所述的智能交互式問答系統，其特 徵在於，還包括專家處理模塊，用於當在所述問題分類庫中未搜尋到所述 用戶問題對應的問題類別時，或者，在所述知識庫中未搜索到用戶需要的 答案信息時，將所述用戶問題提供給專家，並通過所述交互模塊將專家的 答案發送給用戶。
6. 如權利要求5所述的智能交互式問答系統，其特徵在於，所述專家處理模塊包括知識更新單元，用於根據專家處理的內容向所述問題分類 庫添加新的問題類別以及向知識庫添加專家的答案。
7. —種智能交互式問答處理方法，其特徵在於包括如下步驟1) 接收用戶問題；2) 對用戶問題進行自然語言解析，生成査詢條件；3) 按照上述查詢條件進行搜索；4) 在搜索結果的基礎上生成答案。
8. 如權利要求7所述的智能交互式問答處理方法，其特徵在於，上 述步驟2)又包括如下子步驟21) 提取用戶問題中的分類信息，根據分類信息確定用戶問題所對應 的問題類別，並在定位問題類別之後提取其關鍵條件信息；22) 判斷用戶問題是否已包含上述關鍵條件信息；23) 當判斷結果為是時，根據上述關鍵條件信息生成所述查詢條件。
9. 如權利要求8所述的智能交互式問答處理方法，其特徵在於，上 述步驟23)還包括以下步驟當判斷結果為否時，向用戶發送缺少關鍵條 件信息的提示信息，並轉入上述步驟22)。
10. 如權利要求9所述的智能交互式問答處理方法，其特徵在於，還 包括在上述步驟4)之前對搜索結果的最低匹配精度以及提取精度或者提 取數量的設定步驟；上述步驟4)又包括如下子步驟對滿足最低匹配精度的搜索結果按照精度順序排序； 對滿足提取精度的搜索結果或者對設定提取數量的精度排序靠前的 搜索結果進行摘要提取；以及 根據提取的摘要形成答案。
11. 如權利要求8 — 10任意一項所述的智能交互式問答處理方法，其 特徵在於，在上述步驟2)中，當無法定位用戶問題所對應的問題類別時， 將用戶問題提供給專家處理並將專家處理的答案發送給用戶。
12. 如權利要求7-10所述的智能交互式問答處理方法，其特徵在於 在上述步驟3)中，當未搜索到用戶需要的答案信息時，將用戶問題提供 給專家處理並將專家處理的答案發送給用戶。
13.如權利要求ll所述的智能交互式問答處理方法，其特徵在於， 還包括向問題分類庫添加新的問題類別以及向知識庫添加專家答案的步
全文摘要
本發明公開了一種智能交互式問答系統，包括知識模塊，用於提供供用戶查詢的信息；交互模塊，用於系統與用戶之間的信息交互；處理模塊，用於根據用戶問題在知識模塊中搜索答案信息；知識模塊包含用於保存問題信息的問題分類庫和用於保存答案信息的知識庫；處理模塊包括語義解析模塊，用於對用戶問題進行自然語言解析，生成查詢條件；信息檢索模塊，用於根據查詢條件在知識庫中進行搜索；結果生成模塊，用於根據搜索結果生成答案。本發明同時公開了一種智能交互式問答系統的問答處理方法。本發明為用戶了提供一種快捷、簡單地獲取所需信息的系統與方法，提高了對問題的處理能力和處理準確度。
文檔編號G06F17/30GK101118554SQ20071007712
公開日2008年2月6日 申請日期2007年9月14日 優先權日2007年9月14日
發明者劉麗麗, 波 遊 申請人:中興通訊股份有限公司