12章智能咨詢系統(tǒng)-PowerPointPresent

1、第12章 智能咨詢系統(tǒng) 主要內(nèi)容 智能咨詢系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 智能咨詢方法 智能咨詢系統(tǒng)模型 智能咨詢系統(tǒng)實例12.1 智能咨詢系統(tǒng)概述 智能咨詢系統(tǒng)融合了人工智能的理念和信息咨詢的方法與技術(shù)，在構(gòu)建知識庫的基礎(chǔ)上，設(shè)計合理有效的推理機制和算法，并通過友好的人機接口和解釋系統(tǒng)，為用戶提供知識化咨詢服務(wù)。本章將詳細討論智能咨詢系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、方法及系統(tǒng)模型。人類的咨詢活動有著悠久的歷史： 人類的咨詢活動有著悠久的歷史。隨著社會經(jīng)濟和信息技術(shù)的全面發(fā)展，咨詢活動已經(jīng)融入社會經(jīng)濟的各個角落。其活動表現(xiàn)為：咨詢?nèi)藛T通過一定的手段和技術(shù)進行調(diào)查研究以了解、掌握相關(guān)情況，并運用專門的知識、技能和經(jīng)驗，依靠科學(xué)的

2、分析方法，為用戶提供線索、信息及其決策，協(xié)助用戶解決復(fù)雜的問題。從廣義的角度看，咨詢是情報、信息的交流，咨詢過程實質(zhì)上是信息加工的過程，即開發(fā)、加工、選擇和利用社會的信息資源提供信息服務(wù)。“信息”和“咨詢”兩者之間的關(guān)系： 信息和咨詢這兩者是密不可分的。信息指事物發(fā)出的并表征事物的性質(zhì)及其運行狀態(tài)的消息和信號；咨詢則含有磋商、會診、顧問、參謀之意2。隨著人類對信息作用的了解及其社會信息化進程的發(fā)展，“信息”與“咨詢”一起構(gòu)成了“信息咨詢”這個復(fù)合詞，用以強調(diào)信息在咨詢活動中的作用與地位。信息咨詢業(yè)的類型： 信息咨詢業(yè)作為國內(nèi)外蓬勃發(fā)展的一個行業(yè)，在世界范圍內(nèi)受到了廣泛重視，已成為社會經(jīng)濟體系中

3、的一個重要組成部分。信息咨詢業(yè)的工作范圍很廣，內(nèi)容極為豐富，依據(jù)咨詢業(yè)務(wù)和范圍劃分，大致有五種類型：政策咨詢，為國家或政府部門的決策人員處理政治、軍事、科技等重大問題出謀劃策；管理咨詢，以企業(yè)的經(jīng)營管理為主要咨詢對象的信息咨詢；工程咨詢，對各種建設(shè)項目提供咨詢服務(wù)；技術(shù)咨詢，以產(chǎn)品的技術(shù)服務(wù)為主的咨詢活動；專業(yè)咨詢，對某一專業(yè)領(lǐng)域中存在的具體問題所進行的咨詢活動。信息咨詢的功能與特點： 現(xiàn)代咨詢活動具有非常重要的功能：科學(xué)決策功效。這一功能的實現(xiàn)需要咨詢機構(gòu)能夠擁有豐富的知識和經(jīng)驗，綜合分析和研究經(jīng)濟、社會、科學(xué)等多方面的因素，進行決策分析，為決策者提供可供選擇的信息、建議和方案等科學(xué)的決策依

4、據(jù)。信息咨詢機構(gòu)在其咨詢研究過程中，往往需要綜合考慮與所咨詢領(lǐng)域相關(guān)的其它領(lǐng)域的問題，具有很強的綜合性，往往需要多學(xué)科專家協(xié)同工作才能夠提出切合實際的建議或解決方案，因此信息咨詢是一種含有高智力勞動成分的知識密集型活動。為了提高信息咨詢活動的效率和咨詢成果的效用，需要借助計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、知識庫技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)、分布式協(xié)作技術(shù)等，構(gòu)建智能化的信息咨詢系統(tǒng)。智能咨詢系統(tǒng)的內(nèi)涵： 智能咨詢系統(tǒng)利用人工智能的方法和技術(shù)，通過知識獲取、知識推理等過程模仿、延伸和擴展人的智能，方便咨詢?nèi)藛T和用戶從信息資源體系中獲取滿足決策需求的信息與知識。咨詢系統(tǒng)的智能化體現(xiàn)：信息咨詢系統(tǒng)

5、的智能化主要體現(xiàn)在如下三個方面：（1）咨詢信息源的智能化 由于信息咨詢的本質(zhì)是一種信息的加工與利用，因此信息源是信息咨詢的重要基點，增強對信息源的智能化加工與處理是實現(xiàn)咨詢系統(tǒng)智能化的保證。具體而言，咨詢信息源的智能化表現(xiàn)在：信息源采集的智能化。信息資源的開發(fā)與利用給信息咨詢提供了豐富的信息來源，但信息的指數(shù)級增長也給信息咨詢機構(gòu)帶來挑戰(zhàn)。因此，在咨詢信息源的采集中需要引入自動化機制，采用自動搜集、自動分類等技術(shù)，自動獲取文本、圖片、多媒體、數(shù)據(jù)庫等結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化信息，完善信息采集范圍，提高信息采集質(zhì)量和效率。信息源分析加工的智能化。信息咨詢的輔助決策功能決定了信息咨詢活動不應(yīng)該僅僅停留在低

6、層次的信息檢索和提供上，而應(yīng)該重視信息的深層次分析研究。在對信息源的加工中，可以借助信息抽取、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，對自動采集到的異構(gòu)信息源進行綜合利用，提煉挖掘出隱含的、有價值的知識。（2）咨詢技術(shù)與手段的智能化 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，信息咨詢手段也應(yīng)該實現(xiàn)智能化的轉(zhuǎn)變。縮微技術(shù)、聲像技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、視頻會議技術(shù)和多媒體技術(shù)等眾多的智能信息技術(shù)都可以在咨詢系統(tǒng)中得到應(yīng)用。（3）咨詢問題解答的智能化 信息咨詢的解答過程是一種高智能活動。對于一些簡單的、重復(fù)的、瑣碎的、常規(guī)性的、事實性的咨詢可以通過常見問題列表等形式引導(dǎo)用戶自主完成。對于復(fù)雜的咨詢問題，可采用智能推

7、理技術(shù)，結(jié)合知識庫系統(tǒng)實現(xiàn)自動判斷分析。構(gòu)建智能咨詢系統(tǒng)時應(yīng)遵循的原則：（1）個性化原則 信息咨詢應(yīng)針對特定用戶的特定問題而提供解決方案，不同用戶其信息需求、信息表達方式、信息行為習慣是各不相同的，智能咨詢系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)不同用戶的特點，提供個性化咨詢服務(wù)。（2）交互式原則 系統(tǒng)應(yīng)能對用戶在獲取咨詢結(jié)果的過程中所出現(xiàn)的問題進行自動的識別、診斷，以交互式形式自動地或在用戶激勵下進行智能化引導(dǎo)服務(wù)。（3）自適應(yīng)與自學(xué)習原則 所構(gòu)建的系統(tǒng)不僅能利用已有的信息與知識解決相關(guān)問題，而且能從紛繁蕪雜的信息中獲取、分析歸納新產(chǎn)生的知識，迅速感知環(huán)境的變化并服務(wù)于整個智能化咨詢過程。12. 2 智能咨詢系統(tǒng)基本結(jié)

8、構(gòu) 智能咨詢系統(tǒng)是知識系統(tǒng)的一種類型，主要由知識獲取與組織模塊、智能咨詢處理模塊和智能人機接口模塊這三部分組成，可以采用如圖所示的基本結(jié)構(gòu)，其中，智能咨詢處理模塊是系統(tǒng)的核心。智能咨詢系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)介紹：（1）知識獲取與組織模塊 知識獲取與組織模塊用于從外界獲取有關(guān)事實數(shù)據(jù)與案例、語言知識、領(lǐng)域知識、方法知識、用戶知識等，為系統(tǒng)建立起合理、完整的知識體系。 領(lǐng)域知識。主要包括專業(yè)領(lǐng)域中的各實體對象和對象關(guān)系。領(lǐng)域知識對于事實數(shù)據(jù)的標引和檢索、用戶需求的擴展、咨詢推理匹配算法的實現(xiàn)都具有重要的意義，是智能咨詢中不可缺少的知識源。 方法知識。智能咨詢方法是“咨詢問題推理”執(zhí)行的基礎(chǔ)，因此，系統(tǒng)需要從

9、咨詢專家處獲取大量方法知識。 用戶知識。通過與“智能人機接口模塊”無縫集成，獲取用戶個性化模型，以便提高個性化咨詢服務(wù)。（2）智能咨詢處理模塊智能咨詢處理模塊是整個系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，直接影響咨詢效果。智能咨詢模塊由若干個子模塊組成： 咨詢方法建模子模塊。咨詢活動需要在利用各種信息的基礎(chǔ)上，分析問題表象，提供問題解決方案。在開展咨詢活動的過程中，系統(tǒng)需要借助于一定的工具與模型對問題進行分析與研究，從而找到解決問題的途徑。因此，系統(tǒng)的有效運行離不開專業(yè)咨詢方法的指導(dǎo)。這些方法知識對于系統(tǒng)的自動推理與求解具有及其重要的作用，在系統(tǒng)構(gòu)造中需要將知識獲取模塊所采集到的方法知識進行有效建模，以指導(dǎo)系統(tǒng)進行智

10、能咨詢活動。 咨詢問題推理子模塊。智能咨詢系統(tǒng)的核心就在于其推理功能。知識推理子模塊協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的運作，它在方法模型的指導(dǎo)下采用一定的控制順序和策略對相關(guān)知識進行推理，從而得到問題解決方案與結(jié)果。 咨詢結(jié)果評價子模塊。該模塊用于用戶對咨詢結(jié)果進行處理。當用戶對咨詢結(jié)果滿意時可以給出好的評價，這些評價信息可以被系統(tǒng)記錄，并通過知識獲取與組織模塊進行自動學(xué)習，形成成功案例存放于系統(tǒng)的知識體系中，為以后的咨詢活動提供正面實例。 咨詢結(jié)果解釋子模塊。該模塊可用于向用戶合理地解釋咨詢系統(tǒng)的行為和推理的過程。 咨詢引導(dǎo)子模塊。任何一個系統(tǒng)其功能與求解問題的能力總是一定的，因此需要設(shè)立引導(dǎo)模塊用于分析咨詢問

11、題的基本要素（如提問的主題、學(xué)科范疇、問題的緊迫性等），對于明顯不屬于該系統(tǒng)范疇的咨詢問題或系統(tǒng)經(jīng)過推理分析后仍無法得到令用戶滿意的咨詢結(jié)果的咨詢問題自動轉(zhuǎn)發(fā)給其它智能咨詢系統(tǒng)或外部專家進行處理。咨詢引導(dǎo)模塊可選擇最佳咨詢路徑，為用戶提供最合理的解答。（3）智能人機接口模塊 該模塊用于和用戶交互，主要接收用戶的咨詢問題和顯示咨詢結(jié)果，并可對咨詢問題進行初步分析，確定用戶提問的基本范疇，對用戶提問的完整性、用戶結(jié)果要求的合理性等進行初步判斷，以輔助用戶提出符合其真實需求意圖的問題。12.3 智能咨詢方法 智能咨詢方法通常以定性和定量相結(jié)合作為基本分析手段，以診斷問題和解決問題作為基本出發(fā)點，借鑒

12、并融合管理科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、行為科學(xué)、社會科學(xué)、計算機科學(xué)等多學(xué)科理論與技術(shù)，構(gòu)成了專業(yè)的咨詢方法體系，成為咨詢活動的不可或缺的基石，本節(jié)主要介紹結(jié)構(gòu)化分析框架方法、系統(tǒng)分析方法、數(shù)學(xué)模型法等。（一）結(jié)構(gòu)化分析框架方法 結(jié)構(gòu)化分析框架是一種把思路條理化并把問題限定在一定范圍內(nèi)，進行深入分析探討的結(jié)構(gòu)化思維方式。利用這種方法，可以很快把一些基本數(shù)據(jù)和原始材料納入到一個有條理的框架，并把推理集中在問題的“驅(qū)動因素”上。結(jié)構(gòu)化分析框架的基本要求是：目標明確、邏輯清楚、重點突出、層次分明、內(nèi)容簡潔、可操行強。結(jié)構(gòu)化分析框架方法的基本步驟是：（1）確定分析主題和范圍。（2）建立結(jié)構(gòu)化分析框架。（3）利用結(jié)

13、構(gòu)化框架進行分析。（4）提出解決問題建議。（二）系統(tǒng)分析方法 系統(tǒng)分析方法把咨詢項目看作系統(tǒng)工程，通過系統(tǒng)目標分析、系統(tǒng)要素分析、系統(tǒng)環(huán)境分析、系統(tǒng)資源分析和系統(tǒng)管理分析，深入診斷問題，有針對性地提出解決方案。系統(tǒng)分析方法的具體步驟是：（1）限定問題：明確問題的本質(zhì)和特性、問題存在范圍和影響程度、問題產(chǎn)生的時間和環(huán)境、問題的癥狀和原因等。（2）確定目標：系統(tǒng)分析目標要根據(jù)用戶要求和對問題的理解加以確定，如有可能應(yīng)盡量通過指標表示，以便進行定性和定量分析。（3）調(diào)查研究和收集數(shù)據(jù)：調(diào)查研究和收集數(shù)據(jù)應(yīng)圍繞問題起因進行，一方面要驗證在限定問題階段形成的假設(shè)；另一方面要深入探討產(chǎn)生問題的內(nèi)在原因。（

14、4）提出備選方案和評價標準：備選方案是可供選擇的解決問題的思路或設(shè)計。為了對備選方案進行評估和篩選，要提出相應(yīng)的評價標準和約束條件，建立適當?shù)哪Ｐ?。?）提出可行方案。（三）SWOT分析方法 SWOT方法是一種結(jié)構(gòu)化的分析方法。它將與研究對象密切相關(guān)的內(nèi)部優(yōu)勢因素（Strengths）、內(nèi)部劣勢因素（Weaknesses）、外部機會因素（Opportunities）和外部威脅因素（Threats）整理出來，并依照一定的次序按矩陣形式排列，然后把各種因素相互匹配起來加以綜合比較分析，并在分析的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略和對策思路。SWOT方法簡便易行，具有結(jié)構(gòu)性和系統(tǒng)性。進行SWOT分析的具體步

15、驟是：（1）進行企業(yè)外部環(huán)境分析，列出環(huán)境中的機會（O）和威脅（T）因素。（2）進行企業(yè)內(nèi)部能力分析，列出目前企業(yè)的優(yōu)勢（S）和劣勢（W）因素。（3）以環(huán)境中的機會和威脅為一方，企業(yè)內(nèi)部能力中的優(yōu)勢和劣勢為一方，繪制SWOT二維矩陣。（4）進行組合分析，確定應(yīng)采取的具體策略。（四）決策樹法 決策樹是在主要變量不確定情況下，可用于處理多階段決策問題的一種決策圖。由于該圖形類似樹枝，故稱為決策樹。它由決策結(jié)點、方案枝、事件結(jié)點、概率枝和決策終點或末梢組成。 決策樹構(gòu)建原則是：（1）發(fā)自任何結(jié)點的并列樹枝必須是相同邏輯類型，即同是方案或同是事件。（2）與任何事件結(jié)點相連的事件樹枝應(yīng)代表全部可能事件，

16、全部事件的概率之和為1。（3）與決策結(jié)點相連的方案樹枝應(yīng)代表在該決策點全部可能的備選方案。 決策樹的計算步驟是：從樹的末端往回計算，即先算出每個事件結(jié)點上的效率期望值，再根據(jù)決策目標對各方案分支進行比較，砍掉較差方案，剩下的即為最優(yōu)方案。 與決策樹法類似的另一種方法為決策表法。決策表也稱決策矩陣。它由備選方案、自然狀態(tài)及其發(fā)生的概率和效率期望值組成，是在主要變量不確定情況下進行決策的一種模型工具。利用決策表解決問題的具體步驟是：（1）列出各種備選方案。（2）列出各種備選方案可能遇到的各種自然狀態(tài)。（3）列出各種自然狀態(tài)可能出現(xiàn)的概率。（4）計算不同方案在各種自然狀態(tài)下的期望值，編制決策表。（5

17、）根據(jù)決策表進行決策分析，根據(jù)要求選擇期望值最大（或最?。┑姆桨缸鳛樽顑?yōu)決策方案。（五）網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法是咨詢項目管理常用的基本方法。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法把任務(wù)進行分解，并按照工作流程排序，以網(wǎng)絡(luò)圖的形式進行統(tǒng)籌規(guī)劃，以關(guān)鍵路徑為重點，合理調(diào)配人、財、物等資源，保證進度，優(yōu)化總體功能。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法體現(xiàn)了“控制關(guān)鍵點”的原理。 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法具有三個基本要素：（1）作業(yè)或工序：是消耗時間和資源的實際活動過程，用帶箭頭的直線表示。（2）事件或結(jié)點：代表一項作業(yè)的起點或終點，用圓圈表示。（3）路徑：從作業(yè)起點到終點的任何連續(xù)通道。其中消耗時間最長的叫關(guān)鍵路徑。 網(wǎng)絡(luò)圖的建立方法如下：（1）將項目任務(wù)進行分解；

18、（2）確定作業(yè)順序、內(nèi)容和作業(yè)時間；（3）編制作業(yè)列表；（4）按照繪制原則制作網(wǎng)絡(luò)圖；（5）確定關(guān)鍵路徑和工期。（六）線性規(guī)劃法 線性規(guī)劃是戰(zhàn)略咨詢中常用的一種模型分析方法，旨在將有限的資源（人力、材料、機器和資金等）進行合理分配，以便取得最優(yōu)方案。其數(shù)學(xué)模型分為兩部分：一部分是目標函數(shù)，它是決策變量的函數(shù)，用于描述所研究問題的目標，可用來評價各種方案數(shù)量指標的好壞；另一部分是約束條件，是決策變量的限制條件，常用一組等式或不等式方程組表示。在線性規(guī)劃模型中目標函數(shù)和約束條件都是線性的。求解線性規(guī)劃問題，就是從無窮多個解中求得使目標函數(shù)達到極值的解。 利用規(guī)劃求解工具求解線性規(guī)劃問題的具體步驟如

19、下：（1）構(gòu)建線性模型；（2）調(diào)用求解工具；（3）設(shè)置目標單元；（4）設(shè)置可變量單元；（5）添加約束條件；（6）確定選項并求解；（7）根據(jù)需要保存結(jié)果報告、敏感性報告和極限值報告。（七）數(shù)學(xué)模型法 數(shù)學(xué)模型法主要指的是用數(shù)學(xué)方程來表示所預(yù)測的事物隨時間變化的形式或客觀事物之間的關(guān)系，計算事物未來的變化與狀態(tài)，以達到預(yù)測的目的。如果數(shù)學(xué)模型表示所預(yù)測的事物隨時間變化的形式，則它屬于趨勢外推的預(yù)測技術(shù)，如線性模型、二次拋物線模型、對數(shù)模型、S曲線模型等。如果數(shù)學(xué)模型表示客觀事物之間的關(guān)系，則它屬于因果法的預(yù)測技術(shù)，如計量經(jīng)濟模型、投入產(chǎn)出模型等。下面具體介紹時間序列分析法和回歸分析法。12.4 智

20、能咨詢系統(tǒng)模型 本節(jié)將介紹三種模型：分布式協(xié)作模型、多Agent模型、交互式模型。12.4.1 分布式協(xié)作模型 由于信息咨詢源的有限性和服務(wù)主題、服務(wù)時間的差異性，每個信息咨詢系統(tǒng)的個體能力總是有限的，復(fù)雜信息需求的解答僅僅依靠個體行為的實現(xiàn)是不可能、不經(jīng)濟、不完善或者是不精確的。為了更好地開發(fā)利用各咨詢系統(tǒng)的功能，構(gòu)建分布式協(xié)作系統(tǒng)可以更高效地進行咨詢服務(wù)。分布式協(xié)作咨詢創(chuàng)建了一個共享平臺，可以使咨詢信息系統(tǒng)內(nèi)部各個信息服務(wù)智能主體間相互作用，高效、透明地共享咨詢網(wǎng)絡(luò)上的所有資源，協(xié)同解決單個咨詢系統(tǒng)無法解決的信息需求，更為有效地為用戶提供信息咨詢服務(wù)。（一）分布式協(xié)作平臺的構(gòu)建機理 構(gòu)建分

21、布式協(xié)作咨詢系統(tǒng)的目的，旨在通過咨詢網(wǎng)絡(luò)這個共享平臺的構(gòu)建充分發(fā)揮各咨詢信息系統(tǒng)的資源優(yōu)勢，及時、有效、全面地為信息用戶提供服務(wù)。分布式協(xié)作平臺以智能主體的協(xié)作求解作為基礎(chǔ)。智能主體是一個擁有自主信息和軟、硬件資源，能在某一環(huán)境中運行，并能響應(yīng)環(huán)境的變化，靈活、自主地采取行動以滿足設(shè)計目標的計算實體，通常它具有某種程度的感知、推理、學(xué)習、自適應(yīng)和協(xié)作能力。智能協(xié)作求解系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)都必須以智能主體知識行為的社會性為基礎(chǔ)，這主要體現(xiàn)在如下兩個方面：（1）智能主體必須對自身和外界知識有一定的認識。智能主體一方面需要對自身的知識、行為、求解能力和目標等知識有充分的理解；另一方面需要具有關(guān)于外部其它

22、主體的職責、技能、資源、信念、目標、規(guī)劃等多方面知識。（2）各主體需要有關(guān)于主體間相互作用與通信的知識。這些知識包括通信的對象、通信協(xié)議、通信策略、實現(xiàn)通信的控制知識、主體相互作用的約束條件等。（二）分布式協(xié)作平臺的概念模型 按照人工智能專家Wooldridge和Jennings采用量化多模態(tài)邏輯進行形式化描述協(xié)作問題的觀點，可將協(xié)作咨詢系統(tǒng)的協(xié)作問題求解（Cooperative Problem Solving，CPS）過程分為四個階段：發(fā)現(xiàn)協(xié)作、形成團隊、構(gòu)建計劃、團隊行動。（1）發(fā)現(xiàn)協(xié)作。當某個智能主體發(fā)現(xiàn)協(xié)作潛能時CPS過程開始。發(fā)現(xiàn)協(xié)作潛能通常是指某一主體具有一個自己無法實現(xiàn)的目標，該

23、主體相信通過其它主體的幫助可以實現(xiàn)此目標。（2）形成團隊。當某個智能主體根據(jù)接收到的信息需求目標發(fā)現(xiàn)協(xié)作潛能后，就會向它認為可以幫助它實現(xiàn)目標的那些主體們發(fā)出請求，請求一旦成功，主體群將具有一個完成集體行動的聯(lián)合承諾。（3）構(gòu)建計劃。構(gòu)建計劃是一個非常復(fù)雜的協(xié)商過程。協(xié)商期間每個主體必須表明它們的立場，即盡力表達它們的偏好。當一個主體的請求幫助獲得成功，那么將會有一個主體群體聯(lián)合承諾完成共同的行動，但是只有當群體對具體執(zhí)行哪些行動達成共識時，共同行動才能開始。共同行動的執(zhí)行是以構(gòu)建共同行動的計劃作為起點的。（4）團隊行動。主體群體通過協(xié)商成功地擬訂了一個計劃，那么下一階段就是團隊按照計劃聯(lián)合執(zhí)

24、行相應(yīng)的行為。分布式協(xié)作咨詢系統(tǒng)概念模型： 上述協(xié)同問題求解抽象模型對于正確理解協(xié)作咨詢系統(tǒng)的聯(lián)合工作過程具有重要的指導(dǎo)意義。根據(jù)上述分析，可以設(shè)計如圖所示的分布式協(xié)作咨詢系統(tǒng)的概念模型。12.4.2 多Agent模型 Agent的研究一直是人工智能的重要領(lǐng)域。利用Agent技術(shù)的智能性、分布性和調(diào)度自適應(yīng)性來開展信息咨詢服務(wù)適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)信息資源的動態(tài)海量異構(gòu)特性，并且在邏輯上和現(xiàn)實性上都具有可行性。依據(jù)Agent的技術(shù)特性，結(jié)合開展信息咨詢的基本要求（如友好界面、迅速進行知識挖掘、智能處理用戶的咨詢問題等），圖給出了基于多Agent的信息咨詢系統(tǒng)框架，它包括咨詢問題分析、咨詢問題匹配、咨詢結(jié)果

25、評價和咨詢問題轉(zhuǎn)發(fā)等功能模塊及工具庫、信息資源庫、知識庫與案例庫等支持模塊。（1）信息咨詢支持模塊 包括工具庫、信息資源庫、知識庫和案例庫，為信息咨詢提供各種直接或間接的支持。工具庫中包含各種與信息采集、信息加工分析、知識提取等過程相關(guān)的應(yīng)用工具，主要功能是完成信息的采集與分類處理。信息資源庫是把采集的信息進行分類存儲，為系統(tǒng)的信息咨詢提供信息保障。知識庫是系統(tǒng)在開展咨詢的過程中，利用Agent的自學(xué)習功能，生成各種知識，建立面向各領(lǐng)域的知識模塊，為咨詢問題的分析提供域知識。而案例庫是保存系統(tǒng)在開展咨詢的過程中的成功案例與不成功案例，為系統(tǒng)資源的重復(fù)利用提供資源保障，為咨詢?nèi)藛T培訓(xùn)提供各種素材

26、。（2）咨詢問題分析Agent 主要功能是接受用戶的咨詢提問，并對提問進行初步分析，確定用戶提問的基本范疇。其細化功能有：一是用戶問題初步解析，即對用戶提問的完整性、提問與系統(tǒng)服務(wù)范疇的吻合性、用戶結(jié)果要求的合理性等進行初步判斷。為簡化判斷的復(fù)雜性，可根據(jù)不同的問題類型設(shè)計專門的提問模板。接受用戶提問時，根據(jù)用戶需求自動提供相應(yīng)模板，并提示用戶在選定模板上填入必須的信息及其它對問題分析有用的選項信息。當然也提供相應(yīng)的反饋調(diào)節(jié)機制，容許用戶自由選擇與構(gòu)建所需模板。二是咨詢問題基本要素分析，即依據(jù)用戶問題類型對提問要素進行準確描述，包括提問的主題或?qū)W科范疇、對象類型、答案類型等，所有這些都可利用相

27、應(yīng)模板進行標準化描述。三是用戶需求模式分析，即根據(jù)用戶經(jīng)常的咨詢問題和用戶行為，分析用戶的需求類型并構(gòu)建用戶的需求模式，為主動向用戶提供定制性的信息咨詢提供基礎(chǔ)。四是系統(tǒng)安全防護，即利用系統(tǒng)提供的身份認證機制確定用戶的合法身份，并把不適合本系統(tǒng)提供咨詢服務(wù)的用戶指引到其它相關(guān)的信息服務(wù)系統(tǒng)。（3）咨詢問題匹配Agent 主要功能是根據(jù)問題分析模塊的分析結(jié)果，自動查尋咨詢知識庫和咨詢案例庫，尋找可能的答案。在這一過程中系統(tǒng)應(yīng)充分利用所擁有的知識體系，針對提問分析結(jié)果給出符合用戶需求的咨詢結(jié)果。（4）咨詢結(jié)果評價Agent 主要功能是對咨詢匹配結(jié)果進行評價，即按用戶需求組織咨詢答案，將有效結(jié)果傳遞

28、給用戶，并將有效結(jié)果作為案例存入案例庫中，將部分有效結(jié)果或無效結(jié)果反饋前述過程。如果經(jīng)過多次反饋仍不能滿足需要，則將咨詢問題轉(zhuǎn)發(fā)給其它咨詢系統(tǒng)或咨詢專家來處理。其細分模塊主要有：一是咨詢結(jié)果評價，針對不同類型問題設(shè)計不同的標準咨詢結(jié)果模板和結(jié)果判斷規(guī)則，系統(tǒng)對結(jié)果進行判斷，符合用戶需求的結(jié)果進行答案組織，不符合要求進行反饋處理；二是答案組織，按用戶要求，將檢索結(jié)果、評價結(jié)果和后續(xù)措施一起組成用戶答案；三是咨詢案例存儲，將有效咨詢答案和相應(yīng)的咨詢問題按案例庫的基本格式要求進行相應(yīng)組織，存入案例庫中。（5）咨詢問題轉(zhuǎn)發(fā)Agent 主要功能是將咨詢系統(tǒng)不能處理或處理結(jié)果不滿足用戶需要的咨詢問題轉(zhuǎn)發(fā)給

29、其它咨詢系統(tǒng)或系統(tǒng)咨詢專家。其細分模塊主要有：一是問題轉(zhuǎn)發(fā)模塊，即在系統(tǒng)人力資源庫查尋合適的咨詢專家，主要依據(jù)咨詢專家當前的工作任務(wù)和個人能力分配相應(yīng)的任務(wù)，或者根據(jù)其它合作咨詢系統(tǒng)的服務(wù)范疇，把相應(yīng)的咨詢問題轉(zhuǎn)發(fā)給合作咨詢系統(tǒng)；二是格式轉(zhuǎn)換模塊，因為不同咨詢專家或咨詢系統(tǒng)可能使用不同的系統(tǒng)和模式語言，需要標準咨詢問題描述格式和協(xié)議來保證咨詢問題和結(jié)果的準確理解與接收。 在上述幾大子系統(tǒng)的密切配合與協(xié)同工作下，利用Agent技術(shù)的自適應(yīng)性和智能處理能力，在咨詢活動中不斷地加強自學(xué)習功能，系統(tǒng)可以智能化地實現(xiàn)咨詢功能。當然，如果系統(tǒng)確實不能處理的問題或經(jīng)過有限次數(shù)的用戶反饋與任務(wù)分配都不能滿足要

30、求的咨詢問題，應(yīng)以系統(tǒng)設(shè)立的人工咨詢等輔助形式來完成。12.4.3 交互式模型 網(wǎng)絡(luò)化信息環(huán)境在給人們帶來廣泛的信息資源時，對人們獲取信息的能力提出了更高的要求，增加了用戶在分析、選擇、學(xué)習和有效利用信息資源上遇到的困難。用戶獲取信息的效率在很大程度上取決于是否能夠在檢索獲取信息時得到有效的幫助。信息咨詢系統(tǒng)需要設(shè)計開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的交互式智能化咨詢服務(wù)機制，為用戶提供個人的、動態(tài)的、智能化的參考咨詢服務(wù)，保障用戶獲取信息的效率。網(wǎng)絡(luò)化交互式咨詢系統(tǒng)應(yīng)具有如下的功能：（1）對用戶檢索獲取信息過程進行現(xiàn)場智能化引導(dǎo)。（2）對用戶在檢索獲取信息過程中出現(xiàn)的問題進行自動的現(xiàn)場識別、診斷和交互式咨詢。（3

31、）通過對咨詢服務(wù)的知識管理，積累和動態(tài)更新咨詢服務(wù)的有關(guān)知識、技術(shù)和過程，使咨詢服務(wù)隨著用戶、資源和技術(shù)的變化而發(fā)展。 網(wǎng)絡(luò)化交互式咨詢系統(tǒng)應(yīng)具有如下的特點：（1）基于知識。即利用知識來支持和優(yōu)化有關(guān)功能與過程。（2）基于交互。即通過交互來實施有關(guān)功能和過程。（3）個性化。要求能夠針對具體用戶及其變化來提供和更改咨詢服務(wù)。（4）自主學(xué)習、自動積累和動態(tài)調(diào)整。即能記載、統(tǒng)計和分析咨詢過程的有關(guān)活動，自動積累咨詢過程產(chǎn)生的新知識，并利用這些知識調(diào)整咨詢功能與過程。 根據(jù)系統(tǒng)任務(wù)與要求，基于網(wǎng)絡(luò)的交互式智能化咨詢系統(tǒng)主要包括以下的功能模塊：（1）智能化檢索引導(dǎo)。在用戶信息獲取過程，能夠自動提供現(xiàn)場幫

32、助，解釋在這個具體階段的任務(wù)、知識、技術(shù)和工具，并給出必要的分析和操作輔助，在出錯時提供有針對性的分析和可能解決的方案。（2）交互式場所。用戶可以通過系統(tǒng)的交互場所輸入問題，系統(tǒng)通過交互來分析問題，查檢FAQ列表、幫助手冊、工具書數(shù)據(jù)庫、咨詢知識庫等，或者對用戶的知識性、事實性提問提供盡可能接近的解答。在這個過程中，系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)具體的階段和前期用戶任務(wù)來限制問題的檢索、推理和解答。（3）智能化服務(wù)推送。系統(tǒng)通過交互過程獲取用戶背景知識，構(gòu)建用戶個性化模型，并在此基礎(chǔ)上自動提供關(guān)于新服務(wù)、新資源的介紹。12.5 智能咨詢系統(tǒng)實例 本節(jié)將介紹PLEXUS咨詢專家系統(tǒng)?；谟嬎銠C的專家系統(tǒng)力求獲得足

33、夠的專家知識，從而也能象人類專家那樣去解決問題。專家系統(tǒng)可用于醫(yī)療診斷、化學(xué)結(jié)構(gòu)分析、地質(zhì)勘探等眾多領(lǐng)域。咨詢工作也是專家系統(tǒng)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。專家系統(tǒng)在信息咨詢系統(tǒng)中已得到了運用，PLEXUS即是其中一個影響較大、理論上也較完善的系統(tǒng)。（一）PLEXUS設(shè)計簡介 咨詢專家系統(tǒng)計劃是英國圖書館資助的項目之一，由倫敦大學(xué)中心情報部承擔，它產(chǎn)生的一個工作原型系統(tǒng)稱作PLEXUS。PLEXUS的目標是構(gòu)造一個圖書館領(lǐng)域的專家系統(tǒng)。它研制開發(fā)了以計算機為基礎(chǔ)的通用主題咨詢系統(tǒng)，使之能為各種類型的情報資源提供咨詢手段。 在實現(xiàn)上，PLEXUS采用Prolog語言構(gòu)造知識庫，采用Pascal語言編寫用戶

34、接口和數(shù)據(jù)庫管理軟件、產(chǎn)生式規(guī)則等內(nèi)容。PLEXUS系統(tǒng)的開發(fā)研制步驟大致可分為知識類別的確定、知識獲取、知識表示、系統(tǒng)完善、原型評估和修訂等。（1）確定系統(tǒng)所需要的知識 系統(tǒng)所擁有的知識是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的手段與工具。不同的主題應(yīng)用領(lǐng)域擁有不同的領(lǐng)域知識；不同的專家系統(tǒng)類型（如解釋性、診斷型、教學(xué)型等），所需要的知識也不一樣。咨詢型系統(tǒng)有其特定的知識要求。（2）知識獲取 知識獲取是專家系統(tǒng)建立的一個關(guān)鍵性問題。知識獲取要求從圖書館的咨詢員和情報學(xué)家中獲取咨詢工作經(jīng)驗、技能等顯性和隱性知識。知識獲取是一項極其復(fù)雜的任務(wù)，它的成功與否，直接關(guān)系到系統(tǒng)的咨詢質(zhì)量。（3）確定知識的表達形式 信息咨詢的復(fù)

35、雜性特點決定了PLEXUS必須結(jié)合框架、產(chǎn)生式規(guī)則、語義網(wǎng)絡(luò)等多種知識表示方式，如采用語義網(wǎng)絡(luò)表示分類知識；采用框架法進行問題描述。（4）系統(tǒng)的完善與測試 經(jīng)過上述步驟之后，還需要將獲得的知識、推理方法、系統(tǒng)的解釋機制等利用程序語言進行編碼設(shè)計，完善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，初步形成一個原型系統(tǒng)。然后通過運行典型實例測試系統(tǒng)的性能，如果系統(tǒng)得出的結(jié)論與已知結(jié)果不符，則要分析其原因，進行修改，直至達到一致為止。（5）原型評估和修訂原型系統(tǒng)完成之后，需要對其各項性能做出評價，檢查其得失，看其是否與最初的設(shè)計思想相悖，并就一些方面做出修訂，以完成設(shè)計任務(wù)。PLEXUS的系統(tǒng)評估主要從九個方面著手：系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)

36、是否具備智能，尤其是處理復(fù)雜的咨詢問題時如何運作與表現(xiàn)？系統(tǒng)的健壯性。系統(tǒng)是否可以處理不完整的或不精確的輸入信息？如何處理？系統(tǒng)的靈活性。系統(tǒng)能否與一個不完整的知識庫相匹配？如何匹配？系統(tǒng)的響應(yīng)。系統(tǒng)能否在用戶可接受的時間內(nèi)完成推理過程并向用戶提供輸出結(jié)果？系統(tǒng)的透明性。系統(tǒng)是否能夠適當?shù)仃U述其推理，解釋其結(jié)論？系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)提供的情報比得上有經(jīng)驗的圖書館咨詢員所能做到的嗎？軟件的效率和基本算法的可靠性。硬件的效率。系統(tǒng)組件的評估。如人機交互接口、知識庫、控制機理等。（二）PLEXUS的構(gòu)成 PLEXUS主要包括知識庫、用戶接口和推理機這三個部分。（1）知識庫 構(gòu)造專家咨詢系統(tǒng)需要具備多種不

37、同類型的知識。PLEXUS中的知識有七類：圖書館學(xué)和圖書館知識、情報檢索技能知識、主題領(lǐng)域知識、主題文獻的知識、世界知識結(jié)構(gòu)的知識、圖書館用戶的知識、問題表達研究的知識。PLEXUS采用四種組織方式將這些知識進行表示與有機組織，將各知識元素高度聯(lián)結(jié)。廣義主題詞表（Broad Subject Ordering，BSO）。BSO展示了世界知識的結(jié)構(gòu)。BSO有一個隱含的語義類或分面結(jié)構(gòu)。它將各個主題按照它們自身的特征依次排列在一起，構(gòu)成了一個組配式分類表。下面是PLEXUS的一個典型的等級分類結(jié)構(gòu)情況： H園藝 H,80植物 H,80,8開花植物產(chǎn)生式規(guī)則集合。它用于指導(dǎo)問題描述、檢索策略的制訂、檢

38、索策略的修改、檢索結(jié)果的評價等。PLEXUS有近1000條面向任務(wù)的規(guī)則，它有多個層次，與所要解決問題的任務(wù)緊密相關(guān)。最高層次的規(guī)則用于選擇合適的策略，建立問題模塊。數(shù)據(jù)庫中的咨詢源的內(nèi)容及其文字形式等指示符。PLEXUS數(shù)據(jù)庫的建立采用了MIRABILIS軟件（用于處理書目情報）。該數(shù)據(jù)庫的每條記錄由15個字段組成，有些字段編有索引。MIRABILIS編有從索引字段到數(shù)據(jù)庫的倒排索引，用于進行布爾檢索。字典語詞的語義上下文。它們用相關(guān)的類目表示，其框架結(jié)構(gòu)指向BSO的各類，語義網(wǎng)絡(luò)指出語詞間的同一性。PLEXUS字典包括所有系統(tǒng)可識的詞匯。每個字典款目由下面的元素組成：術(shù)語名稱、語義類目、B

39、SO指示符和語義網(wǎng)絡(luò)數(shù)。PLEXUS的分類系統(tǒng)包括11個類目，每一類又可以分成許多下位類。PLEXUS字典的每個詞都屬于一個類。如果有些詞可能有多種含義則屬于多個類目。各類/子類結(jié)合成為一個框架結(jié)構(gòu)。（2）用戶接口 用戶接口是用戶與系統(tǒng)通訊的媒介和手段。PLEXUS的用戶接口是自然語言接口，它允許用戶輸入自然語言，并能將這些自然語言語句轉(zhuǎn)化為適當?shù)南到y(tǒng)行為。PLEXUS的用戶接口具有如下性能：用戶能夠自己使用系統(tǒng)而無須求助于參考人員的幫助；系統(tǒng)采用項目單驅(qū)動、封閉式對話方式運行；系統(tǒng)具備好的降級性能，即在第一次試運行后告訴用戶失敗的信息而不被沖掉；對用戶的人性化關(guān)懷，系統(tǒng)不顯示明確的錯誤信息，

40、因為用戶如果在公共場所使用系統(tǒng)時，顯示的錯誤信息如果被別人看到的話，會令他們感到難堪和沮喪；接口能智能處理它所不認識的詞。 PLEXUS系統(tǒng)通過會話方式獲取用戶的輸入信息。用戶輸入的自然語言陳述被系統(tǒng)分解、篩選與提煉，得到一組用于表示用戶問題的詞干，并使用這些詞干進行數(shù)據(jù)庫檢索與推理。此外，PLEXUS系統(tǒng)的用戶接口還提供系統(tǒng)輸出功能，用于輸出系統(tǒng)結(jié)果和相關(guān)解釋。（3）推理機 PLEXUS系統(tǒng)主要采用正向推理方式。系統(tǒng)的控制機理選用了黑板模型。（三）PLEXUS的工作機理 PLEXUS系統(tǒng)主要需要解決四個方面的問題：理解用戶輸入語句的內(nèi)容。研制適宜的問題表達式。通常情況下，用戶最初的提問表達式

41、所表達的內(nèi)容或?qū)捇蛘⒉贿m合檢索，因此，系統(tǒng)必須具備對用戶最初提問的適宜性進行評估的機制，并能對其內(nèi)容進行整理。將問題表達式轉(zhuǎn)換成具體的檢索策略。這不僅是一個句法問題，更多的還是語義問題。根據(jù)用戶對結(jié)果的滿意度，對檢索表達式能進行修改和調(diào)整。當系統(tǒng)的輸出結(jié)果不符合用戶的需求時，系統(tǒng)應(yīng)能夠修改檢索表達式，并能重復(fù)這個過程，直到用戶滿意或宣布系統(tǒng)不能解決用戶的問題為止。圍繞著這些問題，PLEXUS的工作機理主要體現(xiàn)在問題表達式的構(gòu)造、布爾檢索表達式的構(gòu)造、檢索表達式的修改這三個方面。（1）問題表達式的構(gòu)造。PLEXUS使用框架結(jié)構(gòu)研制適宜的問題表達式?？蚣艿奶幚磉^程由產(chǎn)生式規(guī)則集合或子集來完成。

42、（2）構(gòu)造布爾檢索表達式。PLEXUS的咨詢源文件是利用MIRABILIS文本檢索軟件建立起來的，其檢索表達式使用傳統(tǒng)的布爾檢索形式，運用AND、OR、NOT等運算符進行運算。（3）修改檢索表達式。PLEXUS修改布爾檢索表達式的方法有三種：用AND連接的詞干改用OR連接；從表達式中刪除某些詞干；通過分類表查找其它的詞。（四）PLEXUS的工作流程 PLEXUS將咨詢?nèi)蝿?wù)分成四項子任務(wù)，對應(yīng)于GETUM、GETSTAT、SEARCH、EVALUATE這四個功能模塊。這些功能模塊獨立運行，各功能模塊可以與一個或多個知識結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)資源發(fā)生聯(lián)系。在PLEXUS原型系統(tǒng)中，各項功能保持著或多或少的線性

43、次序。過程順序從GETUM到GETSTAT，再到SEARCH，最后到EVALUATE。當然，有時子任務(wù)也可以回溯進行。如果檢索結(jié)果不理想，系統(tǒng)可以重復(fù)調(diào)用GETSTAT和SEARCH。子任務(wù)間的控制流由較高層次的產(chǎn)生式規(guī)則集合來組織。具體運行流程及其內(nèi)容如下：（1）啟動GETUM功能模塊獲取用戶模型。在一個標準的對話中，用戶首先得到一份簡單的PLEXUS的能力和范圍說明，然后GETUM啟動。GETUM功能模塊通過向用戶提問，建立一個簡單的用戶模型，它主要包括如下內(nèi)容：用戶對PLEXUS的熟悉程度和自身的實踐水平、用戶對主題領(lǐng)域的熟悉程度、用戶提問主題與其自身職業(yè)的關(guān)系等。GETUM模塊了解用戶

44、的特征對咨詢過程很重要。（2）轉(zhuǎn)入GETSTAT功能模塊產(chǎn)生用戶問題描述。GETSTAT擁有問題描述模擬功能，能夠使PLEXUS系統(tǒng)識別用戶輸入的原始語句并理解用戶的信息需求，形成一個完整的、適宜的問題描述。（3）轉(zhuǎn)入SEARCH功能模塊得到檢索策略。在系統(tǒng)獲得足夠的用戶問題描述后，SEARCH將它們轉(zhuǎn)化為檢索策略。SEARCH與PLEXUS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行對話連接，將問題描述的成分排列到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所提供的查詢語言的語法結(jié)構(gòu)中。SEARCH還能根據(jù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的檢索進程所提供的檢索結(jié)果登錄數(shù)進行擴展檢索或縮小檢索范圍。（4）最后由EVALUATE功能模塊向用戶提供檢索結(jié)果。在可接

45、受數(shù)量的語詞款目檢索出來后，EVALUATE將檢索結(jié)果提供給用戶。在結(jié)果提供的過程中，EVALUATE需要利用GETUM功能模塊所獲得的用戶知識來決定款目顯示的順序。9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/9/102022/9/10Saturday, September 10, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。2022/9/102022/9/102022/9/109/10/2022 8:40:50 AM11、以我獨沈久，愧君相見頻。2022/9/102022/9/102022/9/10Sep-2210-Sep-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/9/102022/9/102022/

46、9/10Saturday, September 10, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。2022/9/102022/9/102022/9/102022/9/109/10/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。10 九月 20222022/9/102022/9/102022/9/1015、比不了得就不比，得不到的就不要。九月 222022/9/102022/9/102022/9/109/10/202216、行動出成果，工作出財富。2022/9/102022/9/1010 September 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。2022/9/102022/9/102022/9/102022/9/109、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2022/9/102022/9/10Saturday, September 10, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/9/102022/9/102022/9/109/10/2022 8:40:50 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。2022/9/1020