智能答疑系統(tǒng)

1、智能答疑系統(tǒng)摘要：智能答疑系統(tǒng)是將來自各地學(xué)生的問題和老師的解答有機(jī)地組織起來存放至相 應(yīng)的答疑庫中，通過自然語言的語意理解技術(shù)來分析并自動(dòng)的匹配學(xué)生所提出的問題，自動(dòng) 地給予問題解答的系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：智能答疑系統(tǒng)；遠(yuǎn)程教學(xué)；管理；引言網(wǎng)上學(xué)習(xí)，由于師生之間缺乏面對(duì)面交流，學(xué)習(xí)者必須進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。而在自主學(xué)習(xí)中， 不可避免地碰到各種疑難問題，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，學(xué)生數(shù)量眾多，教師由于時(shí)間和精力的限制， 根本無法及時(shí)的回答學(xué)生提出的所有問題，造成學(xué)生知識(shí)掌握上的缺陷和漏洞，因此建立一 套高效的、科學(xué)的智能答疑系統(tǒng)支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，不僅可以使學(xué)生得到快速響應(yīng)，也可 以減輕教師的工作壓力。教師將一些簡(jiǎn)單問

2、題主動(dòng)放到答疑庫中，就可以節(jié)省大量的討論時(shí) 間，也就可以將主要精力投到難點(diǎn)重點(diǎn)上。智能答疑系統(tǒng)作為遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中教師和學(xué)生交互的主要方面之一，對(duì)于保障教學(xué)的質(zhì)量 具有重要的意義。1、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀目前各網(wǎng)絡(luò)學(xué)院所用平臺(tái)在對(duì)學(xué)生答疑方面可以分為如下兩類：（1）簡(jiǎn)單的答疑系統(tǒng)此類系統(tǒng)沒有設(shè)計(jì)專門的智能答疑系統(tǒng)，師生通過Email進(jìn)行交流，或者利用留言板進(jìn) 行簡(jiǎn)單的答疑，也有的是用基于WEB的BBS或聊天室，供師生進(jìn)行實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)答疑討論。 如北京郵電大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)以及大部分的面向中小學(xué)的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)等均屬于這一類。（2）初步具備智能答疑功能的智能答疑系統(tǒng)該類系統(tǒng)已經(jīng)初步具備智能答疑功能，它一般

3、是有一個(gè)存儲(chǔ)問題及答案的數(shù)據(jù)庫。用戶可 以輸入關(guān)鍵詞在已有的數(shù)據(jù)庫中尋找相關(guān)的資料，如果有新的提問和答案，可以增加到數(shù)據(jù) 庫中。盡管上述的各類智能答疑系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)揮了很大的作用，但是基本上還是基于分詞及模糊查 找的方法找到學(xué)生所提問題的答案。這種智能答疑系統(tǒng)并不能滿足大規(guī)模網(wǎng)上學(xué)生的需求也 不能與學(xué)生完成真正的交互。在一定意義上，還只是個(gè)信息查詢系統(tǒng)，還存在種種不足：（1）問題、答案表現(xiàn)方式不夠豐富現(xiàn)有的智能答疑系統(tǒng)主要還是以文本為主，比如提問時(shí)只能采取純文本的關(guān)鍵詞的邏輯組 合的形式。（2）數(shù)據(jù)庫管理功能不足利用Email或留言板或BBS來答疑雖然使用簡(jiǎn)單，但管理起來不方便，不能方便地加到 數(shù)

4、據(jù)庫中，從而不能方便地重復(fù)利用。有的系統(tǒng)雖然有數(shù)據(jù)庫管理功能，但是也還很不完善。系統(tǒng)的智能化不足系統(tǒng)的智能化不足表現(xiàn)在幾個(gè)方面：首先在提問關(guān)鍵詞的匹配上，經(jīng)常答非所問；其次就 是問題和答案的智能管理不是很完善；再次就是智能分析、統(tǒng)計(jì)功能薄弱，不能根據(jù)所提問 題給老師提出教學(xué)建議。系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化不足當(dāng)前很多系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮標(biāo)準(zhǔn)化的問題，導(dǎo)致重要的資源無法互相共享。智能答疑系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化和智能化。同時(shí)具有統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)挖掘的功 能，能夠?qū)虒W(xué)效果的進(jìn)行評(píng)估，指導(dǎo)教學(xué)方法和內(nèi)容的調(diào)整，直接為改善教學(xué)的效果服務(wù)。2、需求分析2.1需求陳述一個(gè)完整的智能答疑系統(tǒng)，需要實(shí)現(xiàn)幾部分的功能：新

5、問題的提交，當(dāng)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題后，可以通過系統(tǒng)進(jìn)行提交、保存，方便學(xué)習(xí)者的跟蹤管理。問題提交到管理系統(tǒng)后，問題管理者應(yīng)該可以通過智能答疑系統(tǒng)進(jìn)行瀏覽和審核，定期獲得最新的問題問題報(bào)告。問題管理者將問題報(bào)告通過本管理系統(tǒng)分配給負(fù)責(zé)解答的教師，教師可以通過智能答疑系統(tǒng)知道自己負(fù)責(zé)的修正的問題報(bào)告。問題的修正處理，當(dāng)教師回答完問題后，可以通過智能答疑系統(tǒng)，通知問題管理者問題已修復(fù)。問題管理者得到教師提交的回答好的問題進(jìn)行校驗(yàn)，最終確定是否審核通過，不通過的返回給教師繼續(xù)審閱。通過的報(bào)告由問題管理者來關(guān)閉，至此改問題回答完畢。問題管理者可以通過報(bào)表分析頁面來查看問題多數(shù)出現(xiàn)的情況。系統(tǒng)管理員

6、來對(duì)本系統(tǒng)能進(jìn)行各項(xiàng)管理工作。2.2智能答疑系統(tǒng)的介紹智能答疑系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用，是為更好的幫助學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行快速有效的學(xué)習(xí)制作的。它用于集中管理和控制學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題。該系統(tǒng)主要分為以下模塊：登錄模塊系統(tǒng)管理員模塊問題管理者模塊問題解答者模塊登錄模塊:主要負(fù)責(zé)權(quán)限驗(yàn)證.根據(jù)不同的角色進(jìn)入不同的模塊；管理人員模塊的功能有：添加，刪除，修改，編輯項(xiàng)目；添加，刪除，修改，編輯用戶（問題管理人員和解答人員）；向開發(fā)者指派問題；當(dāng)提交了一個(gè)為“opened”狀態(tài)的新問題時(shí)，如果問題沒有明確 指定解答者，則需要指派給一個(gè)管理者來解決。系統(tǒng)管理人員是唯一被授權(quán)對(duì)問題報(bào)告進(jìn)行 修改的角色。定義問題屬性

7、：管理人員對(duì)于問題的重要等級(jí)，問題回答優(yōu)先級(jí)等一些問題屬性可 以進(jìn)行重新定義。查看，編輯個(gè)人信息；問題管理人員模塊的功能有：報(bào)告新的問題；驗(yàn)證已回答的問題（只能對(duì)自己提交的問題進(jìn)行驗(yàn)證）；查看問題；查看，編輯個(gè)人信息；問題解答人員模塊的功能有：跟蹤問題：當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí)，更新問題狀態(tài)以表明解決問題的過程.更新問題文件：當(dāng)問題的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，（例如：從opened=fixed狀態(tài)時(shí)）需要 修改問題文件來說明解答問題的原因。標(biāo)志為相同的問題：經(jīng)常會(huì)有多個(gè)問題報(bào)告相同的問題，在這樣的情況下，最有效 的方式是只打開一個(gè)問題，對(duì)其他問題狀態(tài)直接設(shè)為關(guān)閉并添加一個(gè)說明。檢查問題狀態(tài)：在跟蹤問題過程中，任何職

8、員都可以查看問題的狀態(tài)，以便做到對(duì) 問題的統(tǒng)計(jì)。查看，編輯個(gè)人信息；2.3業(yè)務(wù)流程圖2-1在圖2-1中，圓括號(hào)方框代表問題的狀態(tài)，方框代表操作，圓角方框代表操作附加的信息。A1表示問題管理人員，A2表示高級(jí)問題管理人員，A3表示問題解答人員，A4表示評(píng)審委 員會(huì)。其基本過程為：（1）根據(jù)學(xué)習(xí)者提交新的問題，系統(tǒng)將錯(cuò)誤狀態(tài)置為New；（2）問題管理人員進(jìn)行問題驗(yàn)證，如果確認(rèn)是新問題，分配給相應(yīng)的問題解答人員進(jìn)行 處理，設(shè)置狀態(tài)為Open。如果不是新問題，則拒絕，設(shè)置為Declined狀態(tài)；（3）問題管理人員查詢狀態(tài)為Open的問題，如果不是舊問題，則置狀態(tài)為Declined； 如果是問題則修復(fù)并

9、置狀態(tài)為Fixed。不能解決的問題，要留下文字說明及保持問題為Open 狀態(tài)；（4）對(duì)于不能解決和延期解決的問題，不能由問題解答人員自己決定，一般要通過某種 會(huì)議（評(píng)審會(huì)）通過才能認(rèn)可；（5）問題管理人員查詢狀態(tài)為Fixed的Bug，然后驗(yàn)證問題是否已解決，如解決置問題 的狀態(tài)為Closed，如沒有解決置狀態(tài)為Reopen。為了保證問題確認(rèn)的正確性，需要有豐富問題解決人員驗(yàn)證提交的測(cè)試結(jié)果是否真實(shí)， 測(cè)試步驟是否準(zhǔn)確，并可以重復(fù)。對(duì)于某些不能重復(fù)的問題，可以請(qǐng)問題解決人員補(bǔ)充詳細(xì) 的問題解答步驟和方法。2.4功能需求本系統(tǒng)包括三類角色，分別具有不同的操作權(quán)限。管理員對(duì)系統(tǒng)擁有完全的權(quán)限，測(cè)試

10、人員和開發(fā)人員可以查看自己的信息以及查看所有缺陷和項(xiàng)目詳細(xì)信息;系統(tǒng)用例圖如圖2-2 所示。圖2-2用例圖說明：用戶管理：對(duì)用戶信息進(jìn)行增刪改查操作。項(xiàng)目管理：對(duì)項(xiàng)目信息進(jìn)行增刪改查操作。缺陷管理：更新缺陷狀態(tài)以及缺陷文件以表明解決缺陷的工程。問題跟蹤：對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)約開放。解決問題：把測(cè)試發(fā)現(xiàn)的缺陷提交到缺陷管理系統(tǒng)；個(gè)人信息管理：查看，編輯個(gè)人信息。3、總體設(shè)計(jì)3.1分層設(shè)計(jì)如圖3-1表示表現(xiàn)層(Action)主要是進(jìn)行客戶端的展示。服務(wù)層(Service)直接為客戶端提供的服務(wù)或功能。持久層(PO)主要是代表了與數(shù)據(jù)庫中某條記錄對(duì)應(yīng)的Hibernate實(shí)體。DAO層（DAO）主要是通過領(lǐng)域

11、實(shí)體對(duì)象來操作數(shù)據(jù)庫。圖3-13.2 DAO層設(shè)計(jì)DAO層（DAO）主要是通過領(lǐng)域?qū)嶓w對(duì)象來操作數(shù)據(jù)庫。如圖3-2所示interfaceInterfaceDAO+ savefentity: T): void+ 伽XSfW String): List+ fiftdByfd(entity : T, id: fnt) . T+ findByPrompt(t)cfl: Strtng, propertyName: Object): UstT+ fi/xithqf: String, propeftyNaniel. Object, propertyName2: Object): Lfst+ updatefe

12、ntfty: T): void+ iefete(entfty: T): votdInterTaceDAOImpI圖3-23.3持久層設(shè)計(jì)持久層(PO)主要是代表了與數(shù)據(jù)庫中某條記錄對(duì)應(yīng)的Hibernate實(shí)體。類圖如圖3-3所示。t_administratort_user-aid : int-name : String-sejivString-e_mail: String-ptlp : String-e_mailPassword : String-password : String-uid :int-name. String-password : String-e_mail: String-.

13、8改：String-status； String-permission . String-telephone : String少(m:nA4面-bid : int-title :String-severity: Stringtjproject-pid: int-name : String-desjcjiption: String-.Status 7 String-priority : String: String-reporter_id : int-date_subminted : Date-assignto : int-content: String- fixedjime : Date-st

14、Environinent: String-jcheck_result: String zheckjime : String -projectjd : int -updaieTed: String圖3-34、結(jié)論理想的智能答疑系統(tǒng)應(yīng)該允許學(xué)習(xí)者用各種方式提問，學(xué)習(xí)者提問后，馬上再答疑庫中、 教育資源庫中、Internet中查找相關(guān)匹配答案，如果學(xué)習(xí)者還不滿足給出的答案，澤轉(zhuǎn)到專 家答疑模塊，自動(dòng)發(fā)給相應(yīng)教師解答，解答結(jié)果和問題將輸入到答疑庫中。對(duì)于實(shí)時(shí)答疑沒 有涉及到。參考文獻(xiàn)Schweizer, Heidi. , Title Designing and teaching an on-line course : spinning your web. classroom / Heidi Schweizer, PublisherBoston : Allyn & Bacon, 1999汪瓊.網(wǎng)上教學(xué)支撐系統(tǒng)現(xiàn)狀分析.1999申瑞民、王加俊、湯軼陽，基于 Web 的自動(dòng)答疑系統(tǒng) AnserverWeb, HYPERLINK /union/e-edu/papers/9.doc /union/e-edu/papers/9.doc柳泉波、黃榮懷、何克抗，智能答疑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，