基于多源數(shù)據(jù)的檔案知識(shí)問答服務(wù)研究

徐彤陽 滕琦

摘? 要：本文通過探析檔案目前知識(shí)服務(wù)現(xiàn)狀，提出基于檔案大數(shù)據(jù)智能問答系統(tǒng)是處理檔案大數(shù)據(jù)的最佳選擇，針對(duì)檔案多源數(shù)據(jù)的需求，構(gòu)建了基于多源數(shù)據(jù)的檔案知識(shí)服務(wù)智能問答模型。智能問答服務(wù)系統(tǒng)的建立為用戶提供高效的檔案問答環(huán)境，提升檔案館的資源利用率，擴(kuò)大檔案信息資源共建共享。

關(guān)鍵詞：多源數(shù)據(jù);檔案知識(shí)服務(wù);智能問答

Abstract：Through analyzing the current situation of archives knowledge service， it is proposed that the intelligent question-and-answer system based on archives big data is the best choice for processing archives big data. According to the requirements of archives multi-source data， an intelligent question-and-answer model of archives knowledge service based on multi-source data is constructed. The establishment of intelligent question-and-answer service provides users with an efficient file question-and-answer environment， improves the resource utilization rate of archives， and expands the co-construction and sharing of file information resources.

Keywords：Multi-source data; Archives knowledge service; Intelligent question and answer

1 引言

大數(shù)據(jù)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)方式成為用戶滿足個(gè)體需求的主要渠道。[1]面對(duì)井噴式的檔案信息，用戶經(jīng)常需要查閱大量資料，整合閱讀信息，提煉所需知識(shí)。為了促進(jìn)平臺(tái)的發(fā)展，滿足用戶咨詢的需求，有必要提供更加優(yōu)質(zhì)的檢索服務(wù)。

智能化的發(fā)展，“智能+檔案”[2]為檔案工作優(yōu)化和檔案服務(wù)升級(jí)提供了技術(shù)支撐?；诖笠?guī)模的檔案數(shù)據(jù)準(zhǔn)確提取相應(yīng)信息，解決用戶精準(zhǔn)檢索的難題已經(jīng)成為未來發(fā)展的核心方向。

智能問答系統(tǒng)隨之出現(xiàn)，基于自然語言處理（natural language processing，NLP）技術(shù)，深入理解用戶意圖，精準(zhǔn)回答用戶需求，準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔的方式更接近于用戶的語言習(xí)慣。像蘋果的siri等問答機(jī)器人屬于通識(shí)型智能助手，是基于常用問題集的問答系統(tǒng)（FAQ），靈活性差，針對(duì)領(lǐng)域性問題難免會(huì)出錯(cuò)，精確度降低。

自動(dòng)問答不限于一般通識(shí)型知識(shí)問答，進(jìn)一步向智慧化深度問答演化。智能問答系統(tǒng)的研究目前主要集中在基于深度學(xué)習(xí)與基于知識(shí)圖譜的研究方向。深度學(xué)習(xí)使問答更加精準(zhǔn)地理解用戶查詢意圖，知識(shí)圖譜使問答返回的結(jié)果更加精確化，符合用戶的檢索需求。

智能問答利用自然語言對(duì)話，讓用戶感受到檔案資源的查詢與檢索便捷性和準(zhǔn)確性。利用檔案館知識(shí)服務(wù)構(gòu)建智能問答，充分挖掘和利用檔案資源價(jià)值，方便、快捷地解決用戶關(guān)于日常服務(wù)、歷史檔案等問題，是滿足用戶需求的未來發(fā)展方向。

2 探析傳統(tǒng)檔案服務(wù)問題

2.1 檔案知識(shí)庫不完備。檔案多以非結(jié)構(gòu)化的形式存放，如辦公自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用形成的各式電子檔案，檔案館存放的紙質(zhì)文件夾等，非結(jié)構(gòu)化的電子檔案相互獨(dú)立、兼容性差，共享度低、數(shù)據(jù)冗余，造成信息孤島現(xiàn)象。[3]如何有效地利用檔案數(shù)據(jù)是目前亟待解決的問題。[4]

2.2 檔案利用率低。通過網(wǎng)絡(luò)檢索檔案信息，檢索速度慢，資料來源廣泛，收集不夠全面。

檔案基于關(guān)鍵詞的檢索模式檢索精度低，無法了解用戶的真正查詢意圖，檢索全面性與準(zhǔn)確性較低，也無法對(duì)檔案知識(shí)進(jìn)行深入的挖掘，對(duì)檢索結(jié)果不進(jìn)行處理與反饋，也不方便該問題的二次檢索。

檔案館（室）提供的檔案利用率也較低。檔案館已公開的資料，用戶也必須持有合法證件，造成了檔案參考咨詢的服務(wù)限制;有些用戶甚至不了解檔案館（室）保存了哪些可以利用的資源。

提高檔案利用率最直接的方式就是最大限度地豐富數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)檔案信息管理數(shù)字化，輔以智能問答幫助用戶以符合人類問答的方式迅速解決問題，打破用戶檔案利用的屏障，從而更好地為用戶提供知識(shí)服務(wù)。

2.3 檔案咨詢不便捷。檔案館的工作人員需要具備檔案業(yè)務(wù)知識(shí)和相應(yīng)的科學(xué)文化知識(shí)。但是，由于館中專業(yè)人員的缺乏，管理人員履行職責(zé)的同時(shí)，往往沒有多余的時(shí)間去應(yīng)對(duì)用戶檔案咨詢需求。用戶提問可能是以往用戶疑問的同類型的問題，館員需要對(duì)該問題做出多次解答。

用戶也可能提問專業(yè)性知識(shí)，館員只解釋個(gè)人疑問，造成專業(yè)指導(dǎo)浪費(fèi)。館員也未對(duì)主要的問答問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與整理，導(dǎo)致問答咨詢信息集成困難。智能問答的出現(xiàn)，減輕了館員的工作壓力，提高了館員的工作效率，增強(qiáng)了服務(wù)效果，幫助館員有充分時(shí)間掌握專業(yè)技能與研究能力，以保證數(shù)字檔案文件真實(shí)完整。

檔案館傳統(tǒng)的參考咨詢處于被動(dòng)服務(wù)的階段，而網(wǎng)絡(luò)咨詢服務(wù)的建設(shè)仍處于發(fā)展階段。檔案咨詢是一項(xiàng)檔案的基本服務(wù)，將參考咨詢服務(wù)列入檔案網(wǎng)站首頁，隨著用戶咨詢問題的深入，檔案館館員已經(jīng)不能快速地回答問題。借助于檔案智能問答，解決用戶的大量需求，幫助用戶快速定位有用信息，提升了用戶的咨詢效率。

2.4 用戶需求不準(zhǔn)確。大數(shù)據(jù)時(shí)代，用戶處于一個(gè)需求導(dǎo)向、隨時(shí)隨地的泛在的信息環(huán)境，用戶對(duì)檔案需求較高，涵蓋了生活、工作、學(xué)習(xí)各個(gè)方面。有人將數(shù)字檔案用戶的需求歸結(jié)為檔案資源獲取、分析解決問題、用戶需求定位等三方面。[5]

用戶表達(dá)咨詢需求時(shí)，將用戶的提問劃分為本能需求、信息需求、表達(dá)需求、折中需求等四階段。[6]為用戶提供高質(zhì)量的檔案知識(shí)服務(wù)，必須及時(shí)、準(zhǔn)確地了解與把握用戶的需求。

檔案知識(shí)服務(wù)是以用戶需求為中心，面向問題解決的，主動(dòng)的服務(wù)方式。[7]智能問答的出現(xiàn)，將多數(shù)據(jù)源的檔案信息整合，滿足多主體用戶共同的需求，大大提高了用戶滿意度。[8]

3 智能問答系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

本文提出的模型是一個(gè)基于多源數(shù)據(jù)，通過知識(shí)庫實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)答案搜索，幫助用戶獲得準(zhǔn)確檔案信息的系統(tǒng)，而不是反饋用戶提問的冗長(zhǎng)答案信息。

典型的智能問答系統(tǒng)包括問句理解、信息檢索和答案生成三大模塊，每階段處理特定的問題。

智能問答系統(tǒng)包含物理層、數(shù)據(jù)層、技術(shù)層、檢索層和應(yīng)用層。各層之間相互獨(dú)立，易于擴(kuò)展，分別承擔(dān)后臺(tái)管理、數(shù)據(jù)獲取、知識(shí)組織、匹配答案、用戶交互等功能。

3.1 本體。采用本體建模的方式，對(duì)檔案知識(shí)從概念、屬性、關(guān)系上進(jìn)行詞性標(biāo)注與句法分析，構(gòu)建檔案領(lǐng)域知識(shí)模型。一種可行的基于本體的問答系統(tǒng)是將語言處理與語義處理相結(jié)合的聯(lián)合方法[9]。本體使用Protégé工具創(chuàng)建，通過Jena框架執(zhí)行搜索，檢索精度有所提高。

3.2 檔案知識(shí)庫。智能問答系統(tǒng)通過知識(shí)庫為用戶提供的準(zhǔn)確的答案。整合知識(shí)庫，提高信息利用率。檔案知識(shí)庫涉及多個(gè)方面，優(yōu)化檔案類目，有效分類信息。對(duì)知識(shí)庫內(nèi)容的更新與補(bǔ)充，問答數(shù)據(jù)的不斷增加，給語料庫容量帶來了不小的挑戰(zhàn)。

從檔案內(nèi)容視角，發(fā)掘檔案知識(shí)單元之間的關(guān)聯(lián)，將不同類型的知識(shí)單元關(guān)聯(lián)聚合，形成供用戶參考咨詢的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)資源的深度挖掘。

構(gòu)建檔案智能問答系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)際需求，需要考慮檔案館（室）的館藏、檔案文獻(xiàn)、歷史參考咨詢數(shù)據(jù)集、互聯(lián)網(wǎng)上碎片化信息等四類數(shù)據(jù)資源。[10]

將多源檔案數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在知識(shí)庫中，用戶輸入的自然語言屬于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化的知識(shí)圖譜作為問答系統(tǒng)的知識(shí)庫，知識(shí)以三元組的形式存儲(chǔ)，關(guān)聯(lián)檔案實(shí)體概念，能夠快速獲取正確答案。

處理流程包括底層數(shù)據(jù)的構(gòu)建、數(shù)據(jù)清洗、分詞與詞性標(biāo)注、利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行檔案實(shí)體識(shí)別與實(shí)體關(guān)系標(biāo)注、利用Neo4j進(jìn)行存儲(chǔ)和呈現(xiàn)、利用開源的Spark技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新等。

3.3 智能檔案知識(shí)問答的應(yīng)用流程。用戶輸入問題后，將問題通過問題分析模塊分類處理，利用相似度匹配問題集，尋找答案，若問答庫中無模板，即從檔案知識(shí)庫中提取答案，存儲(chǔ)進(jìn)問答庫，輸出答案。

3.3.1 問題分析

（1） 問題分類。對(duì)于給定的問題，智能問答系統(tǒng)在于識(shí)別問題類型，預(yù)期答案的格式。

文本采用統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的方式，一般問題的分類采用貝葉斯分類器。鄰近算法（KNN）僅適合小樣本的文本分類，支持向量機(jī)（SVM）算法小樣本性能最優(yōu)，克服了特征表示的維數(shù)災(zāi)難。一般利用源分類法中的隱含信息集成層次化的檔案數(shù)據(jù)，加強(qiáng)了信息集成利用，利于用戶檢索所需的信息。[11]

據(jù)此，將基于檔案的智能問答系統(tǒng)能夠處理的問題分為是/否型、定義型、列表型等三類。

（2） 時(shí)間推理。檔案中重要數(shù)據(jù)大部分以時(shí)間節(jié)點(diǎn)來記錄。識(shí)別問題中的時(shí)間是問題焦點(diǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。如果問題中含有任何包含時(shí)間信號(hào)，如問題中出現(xiàn)時(shí)間范圍或具體日期，則由時(shí)間推理模塊進(jìn)行處理。

TimeML[12]是一種用于自然語言文本中注釋時(shí)間信息，如時(shí)間表達(dá)、事件及其關(guān)系的方案。當(dāng)用戶自然語言提出含有時(shí)間表達(dá)的問題時(shí)，答案必須滿足時(shí)間限制。

與時(shí)間描述有關(guān)的問題一般分為時(shí)間有關(guān)、時(shí)間描述的事件有關(guān)、時(shí)間序列相關(guān)或期間有關(guān)三類。為了證明包含問題中描述時(shí)間的答案合理性，需要一種時(shí)態(tài)推斷方法。

（3） 重復(fù)問題。重復(fù)問題的集成節(jié)省了數(shù)據(jù)庫的資源與多次回答相似語義問題時(shí)間。當(dāng)用戶向系統(tǒng)提出問題時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)判斷問題是否重復(fù)，利用余弦相似度度量計(jì)算用戶問題與存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中問題之間的相似性。若重復(fù)直接返回已保存的答案;若無重復(fù)，則調(diào)用檔案知識(shí)庫，抽取問題答案，并將問題答案存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。

3.3.2 問題匹配。簡(jiǎn)單的文本相似度匹配已無法滿足目前的用戶需求。從相似度的角度，考慮基于問題的文字與語義相似度的融合算法提高問題匹配的準(zhǔn)確度，實(shí)驗(yàn)證明顯著降低了誤報(bào)率和漏報(bào)率。[13]一種基于一般詞匯和領(lǐng)域詞匯的詞匯相似度算法，加強(qiáng)了詞匯匹配領(lǐng)域的準(zhǔn)確性。[14]

但是都忽略了問句與關(guān)系細(xì)粒度相關(guān)性的研究，提出基于Bi-LSTM+CRF進(jìn)行序列化標(biāo)注，單詞嵌入用于輸入的句子與所有意圖之間的相似性排序。HanLP不僅能夠分詞，還可以標(biāo)注單詞的詞性。用戶輸入特定領(lǐng)域的術(shù)語，或者常見的拼寫錯(cuò)誤，不使用預(yù)先訓(xùn)練分類器。

用戶輸入問題文本，對(duì)輸入的自然語言進(jìn)行問題分析，完成分詞、詞性標(biāo)注、實(shí)體識(shí)別與實(shí)體消歧的工作，分類問題文本，通過構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)的SPAQRL查詢查詢生成模板與問題類別，并返回相應(yīng)的結(jié)果，轉(zhuǎn)化為用戶易于理解的形式。

3.3.3 問答檢索。智能問答的核心就是對(duì)問句進(jìn)行理解，給出符合的答案。用戶發(fā)出查詢請(qǐng)求時(shí)，智能問答系統(tǒng)進(jìn)行解析與推理，根據(jù)用戶提問采用NLP的分詞能力對(duì)描述問題智能分解，根據(jù)預(yù)先建立候選問題集，計(jì)算問題的相似度，查找相似度符合的問題-答案，對(duì)集合中相匹配的知識(shí)，將對(duì)應(yīng)的結(jié)果直接輸出給用戶。問題重構(gòu)將用戶恰當(dāng)或不恰當(dāng)?shù)膯栴}轉(zhuǎn)換為自然問題，指定到相關(guān)領(lǐng)域。用戶的每次提問，問題集都會(huì)自動(dòng)更新，寫入數(shù)據(jù)庫，若用戶的提問與以往記錄相符，省略了再次組織與匹配答案的過程，直接將對(duì)應(yīng)好的答案提交給用戶。

傳統(tǒng)問答系統(tǒng)通過計(jì)算文本相似度進(jìn)行匹配，忽略了內(nèi)容的句法結(jié)構(gòu)與語義信息，而基于深度證據(jù)評(píng)分融合算法，對(duì)文本進(jìn)行預(yù)處理，在文本比較評(píng)分之間挖掘更深層的文本特征，提高問答匹配的準(zhǔn)確率。[15]基于深度學(xué)習(xí)的智能問答可以實(shí)現(xiàn)用戶聊天內(nèi)容上下文語義分析功能，與用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)，模糊或有歧義的問題，系統(tǒng)交互式引導(dǎo)用戶明確問題，使系統(tǒng)更深入地了解用戶提問，更準(zhǔn)確地回復(fù)用戶。

3.3.4 用戶評(píng)價(jià)反饋。根據(jù)用戶的問答實(shí)例，提取有價(jià)值的內(nèi)容實(shí)體，補(bǔ)充圖譜內(nèi)容，豐富語義信息，使問答系統(tǒng)更貼合人的思維模式。同時(shí)，為相似內(nèi)容問題提供語義模板，以便所有用戶的再次檢索，減少了人工服務(wù)的次數(shù)。

強(qiáng)化學(xué)習(xí)（RL）的策略，機(jī)器學(xué)習(xí)與用戶評(píng)價(jià)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能問答的自動(dòng)改進(jìn)，以及未登陸問題的發(fā)現(xiàn)與學(xué)習(xí)。建立多渠道的反饋機(jī)制，利用深度學(xué)習(xí)優(yōu)化模型，提升咨詢效率，改善咨詢體驗(yàn)。

基于上述討論，利用IDEA的開發(fā)平臺(tái)，以spring框架為主體，即可搭建一個(gè)小型的智能問答系統(tǒng)。

4 總結(jié)與展望

智能問答技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，如電商、醫(yī)療等中的多個(gè)場(chǎng)景。在個(gè)人助手領(lǐng)域，智能問答技術(shù)增強(qiáng)了搜索設(shè)備的執(zhí)行力，提升了檢索效率。

4.1 智能問答的發(fā)展。如何消除用戶與計(jì)算機(jī)之間的交流障礙，提高計(jì)算機(jī)的查全率與查準(zhǔn)率一直是智能問答系統(tǒng)的關(guān)鍵。目前，交互問答主要回答事實(shí)類問題，直接從數(shù)據(jù)庫提取答案片段;而分析類問題的問答需要用戶的參與，若要正確理解對(duì)話信息，必須考慮信息語義層和功能層的構(gòu)建效果，擴(kuò)大或縮小問題的范圍，以便精確問題的回答。

智能問答中加入圖片、視頻等多媒體信息，人機(jī)互動(dòng)可視化能更生動(dòng)地展示檔案信息。針對(duì)用戶輸入的自然語言檢索詞，系統(tǒng)自動(dòng)糾正用戶詞中的錯(cuò)別字，給出建議的推薦詞予以繼續(xù)問答。未來檔案知識(shí)服務(wù)是基于場(chǎng)景的個(gè)性化智能問答的定制，更主動(dòng)地了解與用戶交互。

4.2 檔案服務(wù)的發(fā)展。檔案的開放必須遵守國家檔案管理的相關(guān)法律、法規(guī)和政策，同時(shí)，檔案數(shù)字化對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全性提出了更高的要求，需加強(qiáng)保密檔案的安全防范措施。大數(shù)據(jù)時(shí)代，從海量的檔案數(shù)據(jù)中挖掘潛在價(jià)值的信息，實(shí)現(xiàn)檔案服務(wù)創(chuàng)新。

檔案資源知識(shí)價(jià)值的需求增多。移動(dòng)端的檔案服務(wù)利用用戶碎片化時(shí)間，不用專門去當(dāng)?shù)亓私庑枨蟮臋n案信息，更符合現(xiàn)在的潮流傾向。用戶個(gè)性化的檔案推薦服務(wù)，可以讓用戶獲得額外受益的檔案資源。[16]檔案推薦服務(wù)，主動(dòng)地提供檔案信息資源的線索，以用戶的歷史閱覽信息為分析數(shù)據(jù)，加強(qiáng)信息預(yù)測(cè)，符合用戶的訪問習(xí)慣。

數(shù)字檔案以新的方式開發(fā)利用，促進(jìn)了檔案服務(wù)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)服務(wù)與知識(shí)服務(wù)。[17]

4.3 檔案知識(shí)的發(fā)掘。檔案大數(shù)據(jù)對(duì)于知識(shí)的新穎、深度的挖掘，揭示知識(shí)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，使檔案成為有價(jià)值的知識(shí)，從而更好地為用戶服務(wù)。知識(shí)圖譜所表示的知識(shí)是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，相互之間的轉(zhuǎn)化必然存在模糊性。檔案信息資源應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，檔案知識(shí)庫的建立與后期的持續(xù)更新與維護(hù)，缺乏了對(duì)檔案知識(shí)的不斷探索，發(fā)布新問答模板與更新之間存在時(shí)間延遲，一種新的實(shí)時(shí)處理新問答對(duì)以維護(hù)檔案知識(shí)庫方法考慮到未來研究。

智能問答系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)涵蓋多個(gè)領(lǐng)域、添加更多的語義規(guī)則方面有很大的發(fā)展空間。推進(jìn)這些技術(shù)的應(yīng)用，能夠不斷實(shí)現(xiàn)效率高、針對(duì)性強(qiáng)、用戶體驗(yàn)好的檔案服務(wù)。

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（作者單位：山西財(cái)經(jīng)大學(xué)? ? 來稿日期：2020-08-10）