高校智能助手平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

王蘇 張巍 張鵬 郭曉明

摘 ? 要：為進(jìn)一步推動(dòng)智慧校園的建設(shè)，充分發(fā)揮線上平臺(tái)效能，文章結(jié)合高校面向校內(nèi)外人員的遠(yuǎn)程在線智能問(wèn)答需求，通過(guò)分析高校的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，對(duì)智能助手平臺(tái)的主要功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)。平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)校內(nèi)各單位各類常見問(wèn)題智能化、全天候的機(jī)器人智能應(yīng)答，使問(wèn)題咨詢更加便捷和高效，對(duì)推動(dòng)智慧校園具體應(yīng)用落地具有重要意義。

關(guān)鍵詞：智慧校園;高校;問(wèn)答系統(tǒng);智能助手平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G647;TP315 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2021）21-0072-04

一、引言

近年來(lái)，人工智能領(lǐng)域的智能問(wèn)答技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展和應(yīng)用，智能問(wèn)答技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，各領(lǐng)域以該技術(shù)為核心的智能問(wèn)答系統(tǒng)一定程度上取代了人工客服的角色。智能問(wèn)答系統(tǒng)基于人工智能領(lǐng)域的知識(shí)處理、自然語(yǔ)言理解、機(jī)器人學(xué)習(xí)等技術(shù)，通過(guò)搜索、推理將問(wèn)題關(guān)鍵詞與知識(shí)庫(kù)相關(guān)聯(lián)，通過(guò)統(tǒng)一的智能問(wèn)答渠道為用戶提供所需要的信息與服務(wù)。面對(duì)高校大量的咨詢服務(wù)需求，智能問(wèn)答系統(tǒng)受到了高校信息化工作者的廣泛關(guān)注。

隨著高校信息化建設(shè)的普及和應(yīng)用，隨之而來(lái)的是需要越來(lái)越多的咨詢服務(wù)進(jìn)行支撐，工作人員需要重復(fù)回答師生大量咨詢，而且?guī)熒龅降母黝悊?wèn)題也沒有統(tǒng)一的咨詢渠道。如何為師生提供更優(yōu)質(zhì)、更及時(shí)的咨詢服務(wù)是高校目前面臨的一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）校內(nèi)外人員通過(guò)各種渠道獲取信息，從電話到郵件、APP、微信、網(wǎng)頁(yè)，缺少一個(gè)統(tǒng)一提供信息的平臺(tái)。

（2）學(xué)校要求各業(yè)務(wù)部門辦公信息公開透明，咨詢門檻的下降必然導(dǎo)致咨詢量的增加，工作人員要解答很多重復(fù)性的提問(wèn)，服務(wù)壓力增加，服務(wù)質(zhì)量難以保證。

（3）招生、迎新、就業(yè)期間，咨詢電話總是處于熱線狀態(tài)，缺少其他咨詢的渠道，問(wèn)題得不到及時(shí)解決。

（4）師生在寒暑假有問(wèn)題需要咨詢;晚上選課時(shí)無(wú)法選課，需要解決;周末突然斷網(wǎng)需要報(bào)修，這些非工作時(shí)間遇到的問(wèn)題目前并沒有很好的解決辦法。

（5）缺少一個(gè)合適、統(tǒng)一的服務(wù)平臺(tái)，極易導(dǎo)致回復(fù)口徑不統(tǒng)一，給師生帶來(lái)更多困惑。

針對(duì)以上問(wèn)題，亟需一種新的服務(wù)模式，智能助手平臺(tái)可以作為此模式的一個(gè)解決方案。平臺(tái)基于智能問(wèn)答系統(tǒng)，以一問(wèn)一答的形式，可以精確地定位網(wǎng)絡(luò)用戶所需要的知識(shí)，通過(guò)與用戶進(jìn)行信息交互，為用戶提供個(gè)性化的信息服務(wù)。[1]7×24小時(shí)在線，增加訪問(wèn)用戶粘性，及時(shí)提供標(biāo)準(zhǔn)化咨詢服務(wù)。為師生提供個(gè)性化、智能化、全天候、便捷的服務(wù)模式。

二、業(yè)務(wù)場(chǎng)景分析

智能助手平臺(tái)以校級(jí)咨詢知識(shí)庫(kù)為建設(shè)核心，為不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景提供便捷、高效的咨詢服務(wù)，主要應(yīng)用于業(yè)務(wù)系統(tǒng)咨詢，招生、迎新、就業(yè)在線咨詢，公共服務(wù)咨詢等常見的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

1.業(yè)務(wù)系統(tǒng)咨詢

在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的熱潮下，各高校以豐富和便捷師生的工作、學(xué)習(xí)和生活為目標(biāo)，紛紛建設(shè)以各單位業(yè)務(wù)為核心的信息化系統(tǒng)。基于各信息化系統(tǒng)的業(yè)務(wù)積累，工作人員除常規(guī)工作外，需提供大量的咨詢服務(wù)，服務(wù)質(zhì)量難以保證;很多咨詢都是重復(fù)的問(wèn)題，但沒有統(tǒng)一規(guī)范性的回答;這些系統(tǒng)大多數(shù)都是7×24小時(shí)對(duì)外服務(wù)的，工作以外的時(shí)間使用中遇到問(wèn)題沒有咨詢的途徑。

2.招生、迎新、就業(yè)在線咨詢

每年的招生、迎新和就業(yè)是各高校的重點(diǎn)工作，各高校都會(huì)投入大量人力、物力和財(cái)力，但各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的咨詢量非常大，無(wú)法達(dá)到一對(duì)一的服務(wù)，缺少一個(gè)能夠自動(dòng)解答咨詢問(wèn)題的平臺(tái)，以及時(shí)提供優(yōu)質(zhì)、便捷的咨詢服務(wù)。

3.公共服務(wù)咨詢

師生在校園工作、學(xué)習(xí)和生活中，難免會(huì)遇到公共服務(wù)類的問(wèn)題想要咨詢，比如政策咨詢、課表查詢、宿舍網(wǎng)絡(luò)報(bào)修問(wèn)題等等，缺少一個(gè)可以為師生提供全天候、一站式和便捷化的校園事務(wù)咨詢平臺(tái)，來(lái)滿足師生的全面需求。

三、平臺(tái)目標(biāo)

為有效應(yīng)對(duì)學(xué)校管理、業(yè)務(wù)辦理中越來(lái)越多的咨詢服務(wù)需求，解決工作人員經(jīng)?；卮鸷芏嘀貜?fù)性問(wèn)題以及師生面對(duì)各類問(wèn)題缺少統(tǒng)一咨詢渠道等困惑，為師生提供更優(yōu)質(zhì)、更及時(shí)的咨詢服務(wù)，智能助手平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)該滿足以下要求。

（1）全渠道接入、管理、融合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)、釘釘、微信、APP等各個(gè)渠道統(tǒng)一接入管理;

（2）機(jī)器人智能自動(dòng)應(yīng)答，提升客戶滿意度，降低學(xué)校服務(wù)壓力;

（3）實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)不間斷、標(biāo)準(zhǔn)化的咨詢服務(wù);

（4）實(shí)現(xiàn)釘釘、微信以及其他應(yīng)用APP（以下簡(jiǎn)稱APP）等移動(dòng)端渠道的語(yǔ)音輸入，使問(wèn)題咨詢更加便捷;

（5）通過(guò)與學(xué)校網(wǎng)站群平臺(tái)和學(xué)校各單位業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)常見問(wèn)題一處維護(hù)、多處展示，縮減知識(shí)維護(hù)成本;

（6）面向全校各單位建立知識(shí)庫(kù)的補(bǔ)充與完善機(jī)制;

（7）通過(guò)交互數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從各個(gè)維度綜合分析師生的咨詢行為，作為完善內(nèi)部管理、提升工作效率的數(shù)據(jù)支撐。

四、平臺(tái)設(shè)計(jì)

1.平臺(tái)概述

智能助手平臺(tái)融合知識(shí)庫(kù)、信息檢索、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理（NLP）[2]、推理[3]等技術(shù)，能直接以自然語(yǔ)言與用戶進(jìn)行人性化的交互，[4]尤其適合用于海量用戶之間的大量標(biāo)準(zhǔn)化、重復(fù)化的溝通場(chǎng)景，通過(guò)多種技術(shù)的融合進(jìn)行語(yǔ)義分析，精準(zhǔn)定位師生需求;同時(shí)還能夠提供精細(xì)化管理所需的統(tǒng)計(jì)分析功能，為管理人員的決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)，從而在一定程度上節(jié)約人力資源和成本。

智能助手平臺(tái)基于智能問(wèn)答系統(tǒng)模型，對(duì)問(wèn)題的處理包括問(wèn)題理解、信息檢索和答案抽取三部分。[5]問(wèn)題理解主要由問(wèn)題預(yù)處理、關(guān)鍵詞提取和問(wèn)題分類3部分組成，理解用戶意圖;信息檢索通過(guò)相似度計(jì)算縮小答案檢索范圍，提高答案正確率;答案抽取則是確定候選問(wèn)題集，并對(duì)問(wèn)題集問(wèn)題相似度進(jìn)行排序。標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)庫(kù)以“問(wèn)題-答案”對(duì)的方式存儲(chǔ)，[6]當(dāng)接收到提問(wèn)后，對(duì)提問(wèn)進(jìn)行預(yù)處理和分類，再采用基于關(guān)鍵詞、語(yǔ)義、句法結(jié)構(gòu)的方法對(duì)提問(wèn)的問(wèn)題與“問(wèn)題-答案”對(duì)的問(wèn)題對(duì)比，進(jìn)行相似度計(jì)算，根據(jù)預(yù)設(shè)定的相似度閾值進(jìn)行判斷，超過(guò)閾值最大值直接返回匹配的“問(wèn)題-答案”對(duì)，用戶做出評(píng)價(jià)后流程結(jié)束。在閾值范圍內(nèi)，獲取相應(yīng)的“問(wèn)題-答案”對(duì)集合供用戶選擇，用戶做出評(píng)價(jià)后流程結(jié)束。低于閾值最小值，提示用戶沒有相關(guān)知識(shí)。在此過(guò)程中平臺(tái)也可通過(guò)智能學(xué)習(xí)模塊，不斷學(xué)習(xí)各種問(wèn)法，不斷完善知識(shí)庫(kù)內(nèi)容。

2.功能框架

智能助手平臺(tái)功能框架如圖1所示。

3.平臺(tái)功能

（1）前端問(wèn)答

校內(nèi)外用戶可以通過(guò)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)站、移動(dòng)APP多種渠道進(jìn)入平臺(tái)，輸入問(wèn)題后，以自然語(yǔ)言處理為核心，智能機(jī)器人通過(guò)問(wèn)題理解、信息檢索和答案抽取等一系列處理后，給出最匹配的答案。[5]

當(dāng)用戶提問(wèn)時(shí)，系統(tǒng)模擬人的思維，自動(dòng)關(guān)聯(lián)分析用戶上文內(nèi)容，智能識(shí)別上文語(yǔ)義重點(diǎn)，判斷用戶意圖進(jìn)行回復(fù)。并且，支持文本、圖文、音頻、鏈接等多種格式推送答案，幫助用戶更容易理解答案，以獲取關(guān)鍵信息。用戶在得到回答后，可對(duì)本次回答進(jìn)行滿意度評(píng)價(jià)，以便系統(tǒng)記錄用戶對(duì)問(wèn)題回答的滿意情況，沒有得到滿意回答的問(wèn)題可以通過(guò)求幫助的功能，向廣大師生求助。

提供動(dòng)態(tài)補(bǔ)全、根據(jù)身份類型智能回復(fù)、寒暄聊天、智能推薦、常見問(wèn)題推薦、快捷通道等功能，增加平臺(tái)的易用性，以提高用戶體驗(yàn)度。

為提高提問(wèn)效率，擴(kuò)大使用人群，支持語(yǔ)音輸入功能，通過(guò)語(yǔ)音引擎將語(yǔ)音轉(zhuǎn)譯成文本，再由智能機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)答。

（2）權(quán)限管理

平臺(tái)根據(jù)工作職責(zé)劃分，分為超級(jí)管理員和二級(jí)管理員。多級(jí)管理員根據(jù)工作職責(zé)進(jìn)行平臺(tái)功能模塊授權(quán)，超級(jí)管理員負(fù)責(zé)整個(gè)平臺(tái)的管理和運(yùn)行，二級(jí)管理員負(fù)責(zé)本單位知識(shí)的維護(hù)和管理。二級(jí)管理員通過(guò)校內(nèi)崗位角色平臺(tái)進(jìn)行管理，每個(gè)單位可以根據(jù)各科室的業(yè)務(wù)需要設(shè)置多個(gè)二級(jí)管理員。

（3）知識(shí)庫(kù)管理

智能助手平臺(tái)的核心是建設(shè)多維度的知識(shí)庫(kù)管理機(jī)制，需根據(jù)實(shí)際校情，確定知識(shí)庫(kù)知識(shí)的面向?qū)ο?、涉及的校?nèi)單位及知識(shí)領(lǐng)域，按知識(shí)分類，形成標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)答錄入到知識(shí)庫(kù)中。

需實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域知識(shí)維護(hù)、多級(jí)分類管理、聊天庫(kù)管理、各類詞匯維護(hù)、未知問(wèn)題管理等功能，包括知識(shí)添加、檢索、查詢、批量導(dǎo)入/導(dǎo)出;知識(shí)存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)富文本編輯、上傳附件等;多級(jí)分類設(shè)置、分類授權(quán)管理、分類批處理;聊天內(nèi)容的添加、檢索、查詢、批量導(dǎo)入/導(dǎo)出;近義詞、同義詞、專有名詞、敏感詞等詞類維護(hù);基于智能問(wèn)答系統(tǒng)模型，標(biāo)記的未知問(wèn)題（包括無(wú)法回答和反饋未解決的問(wèn)題）由各級(jí)管理員人工干預(yù)進(jìn)行處理。

知識(shí)庫(kù)管理的各項(xiàng)功能設(shè)計(jì)，是為了形成可持續(xù)的知識(shí)維護(hù)機(jī)制。以初始化的知識(shí)庫(kù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行人機(jī)交互信息的識(shí)別和處理，不斷維護(hù)和完善基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù)，這個(gè)過(guò)程需要二級(jí)管理員做到及時(shí)和準(zhǔn)確地補(bǔ)充知識(shí)，以提供知識(shí)庫(kù)知識(shí)的覆蓋率和正確率。

（4）智能運(yùn)維

基于智能問(wèn)答系統(tǒng)的智能助手平臺(tái)，可以對(duì)人機(jī)交互信息進(jìn)行分析和處理，模擬人類的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識(shí)或技能，重新組織已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)使之不斷改善自身的知識(shí)庫(kù)。

平臺(tái)會(huì)自動(dòng)識(shí)別常見問(wèn)題、熱點(diǎn)詞匯等，并收錄到知識(shí)庫(kù)中。將知識(shí)庫(kù)中沒有收錄的知識(shí)或者對(duì)機(jī)器人回復(fù)不滿意的問(wèn)題歸類為未知問(wèn)題，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分類，自動(dòng)過(guò)濾無(wú)意義的提問(wèn)，對(duì)同一問(wèn)題的不同問(wèn)法進(jìn)行匯總，再自動(dòng)分配給各級(jí)管理員進(jìn)行解答。通過(guò)這種“自動(dòng)學(xué)習(xí)+人工處理”的方式，以不斷積累和完善知識(shí)庫(kù)。自動(dòng)抽取知識(shí)庫(kù)知識(shí)中的實(shí)體和專有名詞形成詞匯庫(kù)，并按知識(shí)所屬機(jī)構(gòu)分類，以增加問(wèn)題回答的準(zhǔn)確率和未知問(wèn)題指派的匹配度。

（5）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

智能助手平臺(tái)在師生的使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，包括訪問(wèn)數(shù)據(jù)、滿意度數(shù)據(jù)、知識(shí)維護(hù)數(shù)據(jù)等。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的整理、分析，以可視化的方式進(jìn)行全方位、多維度展示，各級(jí)管理員可以了解師生最為迫切的咨詢需求，以便及時(shí)、有效地維護(hù)知識(shí)庫(kù)，從而提高高校信息化服務(wù)的質(zhì)量，提高師生用戶滿意度。

校內(nèi)人員和各級(jí)管理員通過(guò)統(tǒng)一身份認(rèn)證登錄后，展示數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析頁(yè)面，向校內(nèi)外用戶和管理人員展示平臺(tái)的整體運(yùn)行情況，包括知識(shí)庫(kù)數(shù)量、訪問(wèn)次數(shù)、登錄人員身份類型分布、未解決問(wèn)題數(shù)量、知識(shí)維護(hù)情況等。

完整的審計(jì)日志，實(shí)現(xiàn)操作的追溯;詳細(xì)記錄用戶行為數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，提供行為預(yù)警。

五、平臺(tái)建設(shè)

高校要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)集多個(gè)業(yè)務(wù)為一體的知識(shí)庫(kù)確實(shí)難度很大。不僅僅要考慮整個(gè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，而且還要考慮與各個(gè)部門的協(xié)調(diào)溝通，以收集足夠的知識(shí)支撐整個(gè)平臺(tái)的對(duì)外服務(wù)。大連理工大學(xué)以構(gòu)建多業(yè)務(wù)場(chǎng)景的知識(shí)庫(kù)為核心，開展了智能助手平臺(tái)的建設(shè)工作。結(jié)合大連理工大學(xué)的工作實(shí)踐，將智能助手平臺(tái)建設(shè)主要?jiǎng)澐譃橹R(shí)收集與整理、平臺(tái)開發(fā)、應(yīng)用實(shí)踐3個(gè)階段。

1.知識(shí)收集與整理

整個(gè)智能助手平臺(tái)的核心就是構(gòu)建知識(shí)庫(kù)，完整、全面的知識(shí)庫(kù)才能使服務(wù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的效能，根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃和安排，由上級(jí)部門和平臺(tái)建設(shè)部門牽頭，啟動(dòng)全校范圍的問(wèn)題收集工作。各職能部門以實(shí)際情況開展師生所關(guān)心的所有問(wèn)題的梳理、匯總工作，并明確此工作的負(fù)責(zé)人和具體聯(lián)絡(luò)人，作為智能助手平臺(tái)的管理人員，負(fù)責(zé)以后本單位知識(shí)的維護(hù)和管理工作。通過(guò)發(fā)通知、郵件、電話等方式，與職能部門進(jìn)行宣傳和溝通，以推進(jìn)此項(xiàng)工作的順利開展。到本階段工作結(jié)束，共收集了41個(gè)單位1602條知識(shí)，涉及174個(gè)業(yè)務(wù)分類。為保證知識(shí)庫(kù)知識(shí)的準(zhǔn)確性，對(duì)收集的知識(shí)進(jìn)行了多輪的整理和確認(rèn)，并將這些知識(shí)以多層次標(biāo)簽分類的方式在平臺(tái)中加以管理。各個(gè)部門管理員只能看到本部門的知識(shí)，每個(gè)二級(jí)管理員可以按照標(biāo)簽分類查找和維護(hù)知識(shí)。

2.平臺(tái)開發(fā)

智能助手平臺(tái)采用前后端分離的實(shí)現(xiàn)方式。根據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)思路，主要實(shí)現(xiàn)前端問(wèn)答、知識(shí)庫(kù)管理、智能運(yùn)維、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)管理五個(gè)功能模塊。各個(gè)模塊間相互通信，前端為師生提供咨詢服務(wù)，后端滿足管理員管理的需要。

校內(nèi)外用戶在前端通過(guò)網(wǎng)頁(yè)、APP、釘釘、微信等渠道輸入文本進(jìn)行問(wèn)題咨詢后，智能機(jī)器人通過(guò)語(yǔ)義分析對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行檢索、抽取答案集，再通過(guò)前端將最優(yōu)答案反饋給用戶。如果是語(yǔ)音輸入，則先通過(guò)語(yǔ)音引擎將其轉(zhuǎn)譯成文本，再由機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)答。機(jī)器人在知識(shí)庫(kù)中匹配到響應(yīng)答案，則會(huì)將答案反饋給用戶，并推薦相關(guān)問(wèn)題。對(duì)機(jī)器人無(wú)法回答或用戶評(píng)價(jià)“不滿意”的問(wèn)題進(jìn)行標(biāo)記，聚類分析和語(yǔ)義分析后，自動(dòng)分配給各二級(jí)單位管理員，并提醒二級(jí)管理員答復(fù)。二級(jí)管理員進(jìn)入后臺(tái)，查看未知問(wèn)題，答復(fù)后將自動(dòng)添加到知識(shí)庫(kù)中，以實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人的不斷成長(zhǎng)。系統(tǒng)會(huì)按問(wèn)題被提問(wèn)的時(shí)間對(duì)其由近至遠(yuǎn)排序，方便管理員定期對(duì)機(jī)器人暫時(shí)無(wú)法回答的問(wèn)題進(jìn)行分析處理。

3.應(yīng)用實(shí)踐

智能助手平臺(tái)需要依托校內(nèi)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)站和移動(dòng)APP來(lái)使用。平臺(tái)上線初期，與校園綜合服務(wù)門戶、迎新網(wǎng)站和移動(dòng)APP進(jìn)行了集成。為了讓更多師生、校友和關(guān)注學(xué)校發(fā)展的各類人員有效使用平臺(tái)進(jìn)行答疑解惑，將平臺(tái)與校內(nèi)各單位、機(jī)關(guān)各部門網(wǎng)站集成。目前，大連理工大學(xué)的147個(gè)網(wǎng)站接入了智能助手平臺(tái)，為校內(nèi)外9540位用戶，提供了29503次問(wèn)題咨詢服務(wù)。

六、結(jié)語(yǔ)

智能助手平臺(tái)在使用過(guò)程中，還存在知識(shí)庫(kù)知識(shí)體量不夠、機(jī)器人能力不足等問(wèn)題。下一步考慮通過(guò)技術(shù)和管理的手段提升知識(shí)庫(kù)的知識(shí)容量，加強(qiáng)機(jī)器人訓(xùn)練以提高語(yǔ)義理解能力，增加平臺(tái)對(duì)任務(wù)型提問(wèn)的處理能力，盡量減少人工干預(yù)。

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（編輯：王天鵬）