摘  要： 提出了一個(gè)高效的、科學(xué)的智能答疑系統(tǒng)。介紹了該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的環(huán)境、分析了該系統(tǒng)組成的各個(gè)模塊以及關(guān)鍵技術(shù)，最后實(shí)踐證明了該系統(tǒng)提高了教學(xué)效率和教學(xué)手段，達(dá)到了較為理想的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞： 智能答疑系統(tǒng)；知識(shí)庫(kù)；中文分詞技術(shù)；RSS技術(shù)

　隨著Internet上遠(yuǎn)程教學(xué)普及，遠(yuǎn)程教學(xué)中的答疑成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。學(xué)習(xí)者從聽(tīng)眾變成索求者，當(dāng)遇到無(wú)法理解需要幫助時(shí)，及時(shí)的答疑和幫助成了必不可少的內(nèi)容。在遠(yuǎn)程教學(xué)中建立智能答疑系統(tǒng)，可以使得學(xué)生在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以得到解答。教師也不必一直在線回答學(xué)生問(wèn)題或重復(fù)回答相似問(wèn)題。答疑系統(tǒng)自動(dòng)回答學(xué)生的問(wèn)題，一方面提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高解答效率，另一方面可以節(jié)約教師的時(shí)間，間接提高工作效率。
　本文通過(guò).net建立一個(gè)簡(jiǎn)單高效的智能答疑系統(tǒng)，教師將疑難問(wèn)題按一定組織方式，存放到知識(shí)和信息庫(kù)中。學(xué)生提交問(wèn)題時(shí)，通過(guò)中英文分詞技術(shù)來(lái)分析并自動(dòng)地匹配學(xué)生所提出的問(wèn)題，自動(dòng)地給予問(wèn)題解答。當(dāng)在知識(shí)庫(kù)中沒(méi)有搜索到信息可以采用電子郵件或是通過(guò)在線方式征求解答，有人解答后，系統(tǒng)自動(dòng)將解答發(fā)給學(xué)生。
1 開(kāi)發(fā)環(huán)境
　系統(tǒng)采用C#編碼，利用VS2005+SQL2005數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)智能答疑系統(tǒng)，使用ADO.Net實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。
2 模塊的設(shè)計(jì)
　智能答疑系統(tǒng)是一個(gè)智能適應(yīng)性的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，在教學(xué)設(shè)計(jì)階段，教師將最常見(jiàn)的疑難問(wèn)題按一定的組織方式，存放到知識(shí)庫(kù)中，當(dāng)學(xué)生在遇到疑難問(wèn)題時(shí)，對(duì)學(xué)生以自然語(yǔ)言形式提出的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)處理，主要是采用分詞技術(shù)對(duì)問(wèn)題語(yǔ)句進(jìn)行切分處理，提取出匹配所需要的關(guān)鍵詞，根據(jù)預(yù)先建立的基于關(guān)鍵詞的索引結(jié)構(gòu)，將答案快速定位，找出問(wèn)題匹配度最高的答案。若在知識(shí)庫(kù)中沒(méi)有搜索到信息可以采用電子郵件或是通過(guò)在線方式征求解答，有人解答后，系統(tǒng)自動(dòng)將解答發(fā)給學(xué)生。總之，智能答疑系統(tǒng)是一種支持同步和異步答疑以及討論的系統(tǒng)。如圖1所示，該系統(tǒng)包括以下幾個(gè)模塊：

?。?）提問(wèn)模塊
　學(xué)生可以使用提問(wèn)模塊來(lái)尋求問(wèn)題的答案，這是使用系統(tǒng)的基本手段之一。
對(duì)于問(wèn)題文本首先采用正規(guī)表達(dá)式取出中文和英文，然后采用分詞技術(shù)，主要是按照一定的策略將要分析的字串與詞典中的詞條進(jìn)行匹配來(lái)分解一系列的子串。然后在系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)中以及討論形成的材料中搜索與問(wèn)題相關(guān)的材料，并按照相關(guān)程度返回結(jié)果。
　（2）討論模塊
　討論模塊是學(xué)生使用智能答疑系統(tǒng)的另外一種基本手段。用戶可以參加BBS和聊天室等來(lái)進(jìn)行討論。
當(dāng)學(xué)生在沒(méi)有得到系統(tǒng)滿意的問(wèn)題解答時(shí)，系統(tǒng)提供了給教師發(fā)郵件模塊來(lái)請(qǐng)求教師解答，并且提供了給教師手機(jī)發(fā)短信模塊，以便提醒教師郵箱里有提示；還提供討論模塊，請(qǐng)求系統(tǒng)別的學(xué)生幫助解答；還提供了RSS閱讀器，可以在其中查看預(yù)訂的相關(guān)網(wǎng)上討論社區(qū)中的資源。
?。?）RSS模塊
　RSS模塊可以簡(jiǎn)單地理解為一種方便的信息獲取工具。RSS獲取信息的模式與加入郵件列表模式相似，無(wú)需登錄到各個(gè)提供信息的站點(diǎn)即可自動(dòng)獲取。該模塊主要建立一個(gè)RSS閱讀器來(lái)訂閱知識(shí)點(diǎn)，一旦網(wǎng)站上的這些知識(shí)點(diǎn)被更新，就會(huì)自動(dòng)發(fā)送到鏈接源閱讀器中。這樣就可以不斷更新和擴(kuò)充知識(shí)庫(kù)中的內(nèi)容，如圖2所示。

3 關(guān)鍵技術(shù)
3.1 正規(guī)表達(dá)式
　正規(guī)表達(dá)式允許快速有效地處理文本。被處理的文本小到一個(gè)電子郵件地址，大到一個(gè)多行的輸入框內(nèi)容。正規(guī)表達(dá)式的使用不僅允許使用一個(gè)定義模式來(lái)校驗(yàn)文本，而且還允許從匹配一個(gè)給定模式的文本中提取數(shù)據(jù)。
　本系統(tǒng)使用正規(guī)表達(dá)式來(lái)取出學(xué)生問(wèn)題中的中文和英文，然后執(zhí)行相應(yīng)的中英文分詞技術(shù)，如圖3所示。

3.2 中文分詞技術(shù)
　中文分詞（Chinese Word Segmentation）指的是將一個(gè)漢字序列切分成一個(gè)一個(gè)單獨(dú)的詞。分詞就是將連續(xù)的字序列按照一定的規(guī)范重新組合成詞序列的過(guò)程?，F(xiàn)有的分詞算法可分為三大類：基于字符串匹配的分詞方法、基于理解的分詞方法和基于統(tǒng)計(jì)的分詞方法?；谧址ヅ涞姆衷~方法又叫做機(jī)械分詞方法，它是按照一定的策略將待分析的漢字串與一個(gè)“充分大的”機(jī)器詞典中的詞條進(jìn)行配，若在詞典中找到某個(gè)字符串，則匹配成功（識(shí)別出一個(gè)詞）。按照掃描方向的不同，串匹配分詞方法可以分為正向匹配和逆向匹配；按照不同長(zhǎng)度優(yōu)先匹配的情況，可以分為最大（最長(zhǎng)）匹配和最?。ㄗ疃蹋┢ヅ?；《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程的智能答疑系統(tǒng)采用的是機(jī)械分詞方法中的正向最大匹配算法。
3.2.1 分詞算法
　采用基于字符串匹配的分詞方法，它是按照正向最大匹配法（由左到右的方向）；將待分析的漢字串與一個(gè)“充分大的”機(jī)器詞典中的詞條進(jìn)行匹配，若在詞典中找到某個(gè)字符串，則匹配成功（識(shí)別出一個(gè)詞）。
例如，對(duì)一個(gè)字符串S，從前到后掃描，對(duì)掃描的每個(gè)字，從詞庫(kù)中尋找最長(zhǎng)匹配。比如假設(shè)S=“我是中華人民共和國(guó)公民”，詞庫(kù)中有“中華人民共和國(guó)”，“中華”，“公民”，“人民”，“共和國(guó)”……等詞。當(dāng)掃描到“中”字，那么從中字開(kāi)始，向后分別取1，2，3，……個(gè)字（“中”，“中華”，“中華人”，“中華人民”，“中華人民共”，“中華人民共和”，“中華人民共和國(guó)”，“中華人民共和國(guó)公”），詞庫(kù)中的最長(zhǎng)匹配字符串是“中華人民共和國(guó)”，那么就此切分開(kāi)，掃描器推進(jìn)到“公”字。
3.2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　哈希表是一種高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。哈希表最大的優(yōu)點(diǎn)，就是把數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查找消耗的時(shí)間大大降低，幾乎可以看成是常數(shù)時(shí)間；而代價(jià)僅僅是消耗比較多的內(nèi)存。然而在當(dāng)前可利用內(nèi)存越來(lái)越多的情況下，用空間換時(shí)間的做法是值得的。另外，編碼比較容易也是它的特點(diǎn)之一。
　本系統(tǒng)采用哈希表（Hashtable）記錄詞庫(kù)。首先將詞典中的詞進(jìn)行處理，對(duì)每一個(gè)詞語(yǔ)，如果該詞語(yǔ)有N個(gè)字，則將該詞語(yǔ)的1，1~2，1~3，…，1~N個(gè)字作為鍵，插入相應(yīng)詞長(zhǎng)度的哈希表中，而同一個(gè)鍵如果重復(fù)插入，則后面的值遞增，如圖4所示。

　該智能答疑系統(tǒng)能在一定程度上減少答案域的搜索范圍，并能獲得準(zhǔn)確的答案。實(shí)踐證明該智能答疑系統(tǒng)是有一定的智能性、主動(dòng)性和方便性等特點(diǎn)，提高了教學(xué)效率和教學(xué)手段。
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