基于深度學(xué)習(xí)的智能參考咨詢服務(wù)模式

史聰慧

摘要：深度學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)樣本數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律和表示層次，它的最終目標(biāo)是讓機器能夠像人一樣具有分析學(xué)習(xí)能力，能夠識別文字、圖像和聲音等數(shù)據(jù)。在圖書館的參考咨詢服務(wù)中，引入智能機器人進行服務(wù)，不僅可以節(jié)約圖書館人力的投入，還可以提高服務(wù)質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：人工智能;參考咨詢;深度學(xué)習(xí);圖書館

中圖分類號：G253

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）03-0205-02

隨著智能化時代到來，人工智能（Artificial Intelligence，AD技術(shù)獲得了突破性進展，并且逐步被運用到各個行業(yè)各個領(lǐng)域。人工智能技術(shù)主要包括：機器學(xué)習(xí)（ML，Machine Learning）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自然語言的處理、聚類分析及模擬人類思維方式等。深度學(xué)習(xí)（DL，Deep Learning）是機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中一個研究方向。近年來，智慧圖書館與圖書館智能化服務(wù)成為圖書館發(fā)展的重要課題，機器學(xué)習(xí)的相關(guān)技術(shù)在圖書館的應(yīng)用將會從根本上改變當(dāng)前圖書館的服務(wù)方式，將會為讀者提供更加便捷更加豐富的知識服務(wù)。

1 深度學(xué)習(xí)與圖書館智能參考咨詢服務(wù)

1.1 深度學(xué)習(xí)概念及特點

深度學(xué)習(xí)是機器學(xué)習(xí)的一種類型，源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，通過模擬人腦神經(jīng)元對于外界刺激的感知和傳導(dǎo)過程，即建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，來獲取對事物的認(rèn)識、解釋和判斷。[1]通過圖像、聲音與文本的組合發(fā)現(xiàn)最淺層的特征，經(jīng)過機器的重組與記憶，形成更加抽象的深層的特征或表現(xiàn)形式，最后形成強大的數(shù)據(jù)組合。深度學(xué)習(xí)最后目的在于建立模擬人腦進行分析學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它模仿人腦的機制來對聲音、圖像以及文本信息進行解釋、理解、儲存，形成強大的知識庫。

深度學(xué)習(xí)是發(fā)現(xiàn)和挖掘已有數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律和表示層次，它的最終目標(biāo)是讓機器能夠像人一樣具有分析學(xué)習(xí)能力，能夠識別文字、圖像和聲音等數(shù)據(jù)。深度學(xué)習(xí)是機器模仿人腦進行知識記憶、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、信息檢索與海量存儲，同時又比人腦具有更加快捷處理復(fù)雜數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，使得人工智能相關(guān)技術(shù)取得了很大進步。

1.2 圖書館智能參考咨詢服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀

圖書館服務(wù)中，參考咨詢服務(wù)是圖書館服務(wù)中的一項重要工作，而服務(wù)的響應(yīng)時間、服務(wù)的覆蓋面與服務(wù)的效果也成了衡量圖書館服務(wù)效果的一個非常重要的指標(biāo)。傳統(tǒng)的參考咨詢模式有人工咨詢與表單式咨詢，隨著人力成本的提高、讀者服務(wù)體驗要求的提升以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，勞動力密集型的參考咨詢服務(wù)已經(jīng)不能適應(yīng)未來發(fā)展，傳統(tǒng)的咨詢服務(wù)出現(xiàn)了很多存在不足方面：例如咨詢館員的配備數(shù)量有限;人工咨詢回復(fù)效率較低;咨詢工作受節(jié)假日等時間限制，導(dǎo)致讀者無法得到及時的信息答復(fù)。所以，為了彌補傳統(tǒng)參考咨詢模式的不足，圖書館開始探索智能咨詢服務(wù)的模式，以實現(xiàn)圖書館對讀者的7*24小時的無間斷服務(wù)。目前，我國大部分圖書館常用的咨詢工具包括：博客、微信、QQ、IM咨詢與電話咨詢、郵件咨詢等方式，這些現(xiàn)代交流工具的運用大大改善了傳統(tǒng)參考咨詢模式的效率與效能。[2]

隨著人工智能以及深度學(xué)習(xí)技術(shù)的引入，很多圖書館開始在咨詢服務(wù)中引入機器人參與服務(wù)。智能咨詢機器人通過人機互動接口接收讀者的提問，用機器語言描述讀者問題，然后去知識庫進行檢索，找到匹配答案后，返回給讀者若干個與咨詢問題相匹配的答案，讀者點擊閱讀相關(guān)答案后，如若仍不能解決咨詢問題，可通過點擊“人工咨詢”鏈接轉(zhuǎn)介人工咨詢館員繼續(xù)咨詢。目前，一些高校圖書館中開始在圖書館服務(wù)中引入了機器人智能咨詢，如：清華大學(xué)圖書館的“小圖”、深圳圖書館的“小圖丁”、上海交通大學(xué)圖書館基于MSN的智能聊天機器人、重慶文理學(xué)院圖書館基于實時虛擬參考咨詢服務(wù)機器人等。[3]

盡管這些機器人服務(wù)目前還存在許多弊端，甚至有些讀者因為機器人提供的答案不準(zhǔn)確，去嘲弄機器人。但是我們必須看到，未來在圖書館智能參考咨詢服務(wù)中，運用機器人參與服務(wù)是一個必然趨勢，智能機器人根據(jù)FAQ數(shù)據(jù)庫了解讀者需求，解答部分常規(guī)讀者的咨詢。應(yīng)用智能機器人技術(shù)可以節(jié)省圖書館人力物力的投入，減少咨詢館員的重復(fù)性勞動，提高咨詢服務(wù)質(zhì)量，實現(xiàn)圖書館的7x24小時的咨詢回復(fù)。

1.3 深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵技術(shù)

深度學(xué)習(xí)是機器模擬人腦進行學(xué)習(xí)、記憶、歸類、分析以及信息檢索，形成比人腦更加強大的知識庫，在圖書館的智能參考咨詢服務(wù)中，涉及的關(guān)鍵技術(shù)有以下幾個方面：

（1）語音轉(zhuǎn)寫：把音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為文本數(shù)據(jù)的過程。機器人接收到讀者的提問，可以是自然語言形式的，也可以是文本形式的。如果機器人接收到的信息是語音形式的，就需要對音源進行檢測，提取音頻數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征，通過數(shù)字解碼、音素轉(zhuǎn)換、音節(jié)轉(zhuǎn)換、標(biāo)音轉(zhuǎn)換等操作，最后轉(zhuǎn)換成文字?jǐn)?shù)據(jù)，目的是為了讓機器人準(zhǔn)確理解讀者需求，進而去知識庫中尋找匹配答案。[4]

（2）文本分析：將非結(jié)構(gòu)化文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化或者標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的過程。從非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中檢索信息，以及對輸入文本進行結(jié)構(gòu)化以得出模式和趨勢，并對輸出數(shù)據(jù)進行評估和解釋的過程。包括詞匯分析、分類、聚類、模式識別、標(biāo)簽、注釋、信息提取、鏈接和關(guān)聯(lián)分析、可視化和預(yù)測分析特征提取等。[5]

（3）文本聚類：在知識庫里，按照某一個特定的標(biāo)準(zhǔn)，把相似問法或相似答案的文本數(shù)據(jù)聚集在一個集群里。目的是為了咨詢機器人能夠儲存盡可能大量的數(shù)據(jù)，以及輸出最準(zhǔn)確的答案。[6]

（4）問答系統(tǒng)：建立問答系統(tǒng)，包括知識庫掃描、問題理解、問題檢索與問題解答等?？朔鹘y(tǒng)搜索引擎的弊端，實現(xiàn)用戶采用自然語言進行提問或檢索，對讀者問題進行語義分析與理解，準(zhǔn)確快速定位讀者的真正需求，反饋精準(zhǔn)答案給讀者。涉及的技術(shù)包括：問句分析，詞向量、依存句法，同義詞提取。自然語句生成等。[7]

2 基于深度學(xué)習(xí)的智能參考咨詢模式的步驟

智能咨詢服務(wù)的工作方式是，通過人機交互平臺，接收讀者對機器人的提問，咨詢機器人把表達(dá)的自然語言提問進行關(guān)鍵詞提取分析，通過對FAQ數(shù)據(jù)庫檢索，將最相關(guān)的答案用簡潔準(zhǔn)確的語言提供給讀者，在保證實時性的同時，具有高度的精確性。本框架是通過自然智能的工作方式，實現(xiàn)三步平滑過渡。利用人機結(jié)合的操作模式，取代“單一自動化”的切換模式。

（1）第一階段：大量咨詢館員坐席十少量訓(xùn)練館員坐席

如圖所示，第一階段設(shè)置大量的咨詢館員坐席對讀者進行服務(wù);然后設(shè)置一部分訓(xùn)練館員坐席與咨詢機器人共同學(xué)習(xí)。訓(xùn)練館員不參與面對讀者的服務(wù)，他的任務(wù)是把咨詢館員日常服務(wù)的信息按照一定規(guī)則編輯成文本數(shù)據(jù)的形式，把讀者提問的方式與咨詢館員回答問題的信息相互匹配，讓咨詢機器人進行學(xué)習(xí)。該階段，咨詢機器人的工作就是學(xué)習(xí)，像人腦神經(jīng)元一樣，通過文本分析、模式識別及聚類等步驟，大量儲存信息，形成強大的知識庫。

（2）第二階段：咨詢機器人坐席十訓(xùn)練館員坐席+咨詢館員坐席

該階段，由一部分咨詢機器人坐席開始參與智能服務(wù)，逐漸減少咨詢館員坐席的數(shù)量。訓(xùn)練館員的工作主要是驗證咨詢機器人服務(wù)的效果，如果有的答案不準(zhǔn)確，訓(xùn)練館員一方面反饋給智能機器人，重新去修正已儲存的信息;另一方面，把不準(zhǔn)確的服務(wù)轉(zhuǎn)介給咨詢館員，重新進行服務(wù)。

這一階段，是咨詢機器人快速驗證已學(xué)知識與不斷更新知識庫的過程。把一些關(guān)聯(lián)不準(zhǔn)確或者模糊的自然語言重新進行標(biāo)記，形成新的規(guī)則，重新儲存進機器人大腦中。該階段訓(xùn)練館員的工作非常重要，是驗證咨詢機器人知識庫信息是否準(zhǔn)確的關(guān)鍵時期，也是驗證咨詢館員工作的重要時期。

（3）第三階段：大量咨詢館員坐席十少量訓(xùn)練館員坐席+少量咨詢館員坐席

該階段，咨詢機器人大量參與參考咨詢服務(wù)，保留少量訓(xùn)練館員席位與少量咨詢館員席位。對于讀者的提問，咨詢機器人大部分可以獨立解答。在提供服務(wù)的同時，不斷更新知識庫，像人腦一樣儲存知識、建立新知識的關(guān)聯(lián)、用新的知識體系覆蓋舊的知識體系，不斷擴充知識庫的容量。另一方面，對于一些特別復(fù)雜的問題或者是一些新的業(yè)務(wù)問題，由訓(xùn)練館員進行辨別，經(jīng)過驗證以后，轉(zhuǎn)交給人工的咨詢館員進行解答。人工咨詢館員解答完畢，再把新問題與新答案反饋給訓(xùn)練館員，進而去指導(dǎo)咨詢機器人進行新一輪的學(xué)習(xí)。

該智能參考咨詢模式分三步走，逐步實現(xiàn)由人工咨詢館員提供服務(wù)到咨詢機器人服務(wù)為主，人工咨詢館員提供指導(dǎo)相結(jié)合的模式。既提升了圖書館參考咨詢服務(wù)的效率，也保證了服務(wù)的專業(yè)性與可控性

3 總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)與人工智能時代的到來推動了智能服務(wù)的向前發(fā)展，采用智能機器人進行實時參考咨詢服務(wù)，是未來智慧圖書館服務(wù)的方向。圖書館在向智慧服務(wù)邁進的同時，我們也要意識到：不管科技發(fā)展到什么程度，都不能完全取代現(xiàn)實的咨詢館員，在大力開發(fā)智能機器人功能的同時，也要正確處理好咨詢機器人與現(xiàn)實咨詢館員的關(guān)系，要充分發(fā)揮現(xiàn)實咨詢館員的主導(dǎo)作用與主體地位。

參考文獻(xiàn)：

[1]深度學(xué)習(xí).https：//baikc.baidu.com/item/深度學(xué)習(xí)/3729729？fr=aladdin

[2]張文竹，邵波.智能機器人技術(shù)在圖書館信息服務(wù)中的應(yīng)用與研究述評[J]圖.書館學(xué)研究，2018（12）：2-7.

[3]郭山，智能機器人技術(shù)在公共圖書館實時參考咨詢服務(wù)中的應(yīng)用[J].圖書館學(xué)研究，2017（10）：58-61.

[4]郭利敏，劉煒，吳佩娟，等，機器學(xué)習(xí)在圖書館應(yīng)用初探：以Ten-sorFlow為例[J].大學(xué)圖書館學(xué)報，2017，35（6）：31-40.

[5]劉婷婷，朱文東，劉廣一，基于深度學(xué)習(xí)的文本分類研究進展[J].電力信息與通信技術(shù)，2018，16（3）：1-7.

[6]唐曉波，李新星，基于人工智能的知識服務(wù)研究[J].圖書館學(xué)研究，2017（13）：26-31.

[7]夏元昉，基于深度學(xué)習(xí)的問答系統(tǒng)技術(shù)研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2017.