高校智能助手平臺的設計與實踐

王蘇 張巍 張鵬 郭曉明

摘 ? 要：為進一步推動智慧校園的建設，充分發揮線上平臺效能，文章結合高校面向校內外人員的遠程在線智能問答需求，通過分析高校的業務場景，對智能助手平臺的主要功能進行了設計。平臺可以實現校內各單位各類常見問題智能化、全天候的機器人智能應答，使問題咨詢更加便捷和高效，對推動智慧校園具體應用落地具有重要意義。

關鍵詞：智慧校園;高校;問答系統;智能助手平臺

中圖分類號：G647;TP315 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2021）21-0072-04

一、引言

近年來，人工智能領域的智能問答技術取得了長足的發展和應用，智能問答技術已經達到了很高的水平，各領域以該技術為核心的智能問答系統一定程度上取代了人工客服的角色。智能問答系統基于人工智能領域的知識處理、自然語言理解、機器人學習等技術，通過搜索、推理將問題關鍵詞與知識庫相關聯，通過統一的智能問答渠道為用戶提供所需要的信息與服務。面對高校大量的咨詢服務需求，智能問答系統受到了高校信息化工作者的廣泛關注。

隨著高校信息化建設的普及和應用，隨之而來的是需要越來越多的咨詢服務進行支撐，工作人員需要重復回答師生大量咨詢，而且師生遇到的各類問題也沒有統一的咨詢渠道。如何為師生提供更優質、更及時的咨詢服務是高校目前面臨的一個迫切需要解決的問題，主要體現在以下方面。

（1）校內外人員通過各種渠道獲取信息，從電話到郵件、APP、微信、網頁，缺少一個統一提供信息的平臺。

（2）學校要求各業務部門辦公信息公開透明，咨詢門檻的下降必然導致咨詢量的增加，工作人員要解答很多重復性的提問，服務壓力增加，服務質量難以保證。

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

（4）師生在寒暑假有問題需要咨詢;晚上選課時無法選課，需要解決;周末突然斷網需要報修，這些非工作時間遇到的問題目前并沒有很好的解決辦法。

（5）缺少一個合適、統一的服務平臺，極易導致回復口徑不統一，給師生帶來更多困惑。

針對以上問題，亟需一種新的服務模式，智能助手平臺可以作為此模式的一個解決方案。平臺基于智能問答系統，以一問一答的形式，可以精確地定位網絡用戶所需要的知識，通過與用戶進行信息交互，為用戶提供個性化的信息服務。[1]7×24小時在線，增加訪問用戶粘性，及時提供標準化咨詢服務。為師生提供個性化、智能化、全天候、便捷的服務模式。

二、業務場景分析

智能助手平臺以校級咨詢知識庫為建設核心，為不同業務場景提供便捷、高效的咨詢服務，主要應用于業務系統咨詢，招生、迎新、就業在線咨詢，公共服務咨詢等常見的業務場景。

1.業務系統咨詢

在“互聯網+教育”的熱潮下，各高校以豐富和便捷師生的工作、學習和生活為目標，紛紛建設以各單位業務為核心的信息化系統。基于各信息化系統的業務積累，工作人員除常規工作外，需提供大量的咨詢服務，服務質量難以保證;很多咨詢都是重復的問題，但沒有統一規范性的回答;這些系統大多數都是7×24小時對外服務的，工作以外的時間使用中遇到問題沒有咨詢的途徑。

2.招生、迎新、就業在線咨詢

每年的招生、迎新和就業是各高校的重點工作，各高校都會投入大量人力、物力和財力，但各時間節點的咨詢量非常大，無法達到一對一的服務，缺少一個能夠自動解答咨詢問題的平臺，以及時提供優質、便捷的咨詢服務。

3.公共服務咨詢

師生在校園工作、學習和生活中，難免會遇到公共服務類的問題想要咨詢，比如政策咨詢、課表查詢、宿舍網絡報修問題等等，缺少一個可以為師生提供全天候、一站式和便捷化的校園事務咨詢平臺，來滿足師生的全面需求。

三、平臺目標

為有效應對學校管理、業務辦理中越來越多的咨詢服務需求，解決工作人員經常回答很多重復性問題以及師生面對各類問題缺少統一咨詢渠道等困惑，為師生提供更優質、更及時的咨詢服務，智能助手平臺的建設應該滿足以下要求。

（1）全渠道接入、管理、融合，實現網頁、釘釘、微信、APP等各個渠道統一接入管理;

（2）機器人智能自動應答，提升客戶滿意度，降低學校服務壓力;

（3）實現7×24小時不間斷、標準化的咨詢服務;

（4）實現釘釘、微信以及其他應用APP（以下簡稱APP）等移動端渠道的語音輸入，使問題咨詢更加便捷;

（5）通過與學校網站群平臺和學校各單位業務系統對接，實現常見問題一處維護、多處展示，縮減知識維護成本;

（6）面向全校各單位建立知識庫的補充與完善機制;

（7）通過交互數據統計，從各個維度綜合分析師生的咨詢行為，作為完善內部管理、提升工作效率的數據支撐。

四、平臺設計

1.平臺概述

智能助手平臺融合知識庫、信息檢索、機器學習、自然語言處理（NLP）[2]、推理[3]等技術，能直接以自然語言與用戶進行人性化的交互，[4]尤其適合用于海量用戶之間的大量標準化、重復化的溝通場景，通過多種技術的融合進行語義分析，精準定位師生需求;同時還能夠提供精細化管理所需的統計分析功能，為管理人員的決策提供數據依據，從而在一定程度上節約人力資源和成本。

智能助手平臺基于智能問答系統模型，對問題的處理包括問題理解、信息檢索和答案抽取三部分。[5]問題理解主要由問題預處理、關鍵詞提取和問題分類3部分組成，理解用戶意圖;信息檢索通過相似度計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題集，并對問題集問題相似度進行排序。標準知識庫以“問題-答案”對的方式存儲，[6]當接收到提問后，對提問進行預處理和分類，再采用基于關鍵詞、語義、句法結構的方法對提問的問題與“問題-答案”對的問題對比，進行相似度計算，根據預設定的相似度閾值進行判斷，超過閾值最大值直接返回匹配的“問題-答案”對，用戶做出評價后流程結束。在閾值范圍內，獲取相應的“問題-答案”對集合供用戶選擇，用戶做出評價后流程結束。低于閾值最小值，提示用戶沒有相關知識。在此過程中平臺也可通過智能學習模塊，不斷學習各種問法，不斷完善知識庫內容。

2.功能框架

智能助手平臺功能框架如圖1所示。

3.平臺功能

（1）前端問答

校內外用戶可以通過業務系統、網站、移動APP多種渠道進入平臺，輸入問題后，以自然語言處理為核心，智能機器人通過問題理解、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]

當用戶提問時，系統模擬人的思維，自動關聯分析用戶上文內容，智能識別上文語義重點，判斷用戶意圖進行回復。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，以獲取關鍵信息。用戶在得到回答后，可對本次回答進行滿意度評價，以便系統記錄用戶對問題回答的滿意情況，沒有得到滿意回答的問題可以通過求幫助的功能，向廣大師生求助。

提供動態補全、根據身份類型智能回復、寒暄聊天、智能推薦、常見問題推薦、快捷通道等功能，增加平臺的易用性，以提高用戶體驗度。

為提高提問效率，擴大使用人群，支持語音輸入功能，通過語音引擎將語音轉譯成文本，再由智能機器人進行應答。

（2）權限管理

平臺根據工作職責劃分，分為超級管理員和二級管理員。多級管理員根據工作職責進行平臺功能模塊授權，超級管理員負責整個平臺的管理和運行，二級管理員負責本單位知識的維護和管理。二級管理員通過校內崗位角色平臺進行管理，每個單位可以根據各科室的業務需要設置多個二級管理員。

（3）知識庫管理

智能助手平臺的核心是建設多維度的知識庫管理機制，需根據實際校情，確定知識庫知識的面向對象、涉及的校內單位及知識領域，按知識分類，形成標準的問答錄入到知識庫中。

需實現多領域知識維護、多級分類管理、聊天庫管理、各類詞匯維護、未知問題管理等功能，包括知識添加、檢索、查詢、批量導入/導出;知識存儲，實現富文本編輯、上傳附件等;多級分類設置、分類授權管理、分類批處理;聊天內容的添加、檢索、查詢、批量導入/導出;近義詞、同義詞、專有名詞、敏感詞等詞類維護;基于智能問答系統模型，標記的未知問題（包括無法回答和反饋未解決的問題）由各級管理員人工干預進行處理。

知識庫管理的各項功能設計，是為了形成可持續的知識維護機制。以初始化的知識庫為基礎，進行人機交互信息的識別和處理，不斷維護和完善基礎知識庫，這個過程需要二級管理員做到及時和準確地補充知識，以提供知識庫知識的覆蓋率和正確率。

（4）智能運維

基于智能問答系統的智能助手平臺，可以對人機交互信息進行分析和處理，模擬人類的學習行為，以獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的知識庫。

平臺會自動識別常見問題、熱點詞匯等，并收錄到知識庫中。將知識庫中沒有收錄的知識或者對機器人回復不滿意的問題歸類為未知問題，對問題進行分類，自動過濾無意義的提問，對同一問題的不同問法進行匯總，再自動分配給各級管理員進行解答。通過這種“自動學習+人工處理”的方式，以不斷積累和完善知識庫。自動抽取知識庫知識中的實體和專有名詞形成詞匯庫，并按知識所屬機構分類，以增加問題回答的準確率和未知問題指派的匹配度。

（5）數據統計

智能助手平臺在師生的使用過程中會產生大量數據，包括訪問數據、滿意度數據、知識維護數據等。通過對這些數據的整理、分析，以可視化的方式進行全方位、多維度展示，各級管理員可以了解師生最為迫切的咨詢需求，以便及時、有效地維護知識庫，從而提高高校信息化服務的質量，提高師生用戶滿意度。

校內人員和各級管理員通過統一身份認證登錄后，展示數據統計分析頁面，向校內外用戶和管理人員展示平臺的整體運行情況，包括知識庫數量、訪問次數、登錄人員身份類型分布、未解決問題數量、知識維護情況等。

完整的審計日志，實現操作的追溯;詳細記錄用戶行為數據，并可進行分析統計，提供行為預警。

五、平臺建設

高校要創建一個集多個業務為一體的知識庫確實難度很大。不僅僅要考慮整個平臺的設計，而且還要考慮與各個部門的協調溝通，以收集足夠的知識支撐整個平臺的對外服務。大連理工大學以構建多業務場景的知識庫為核心，開展了智能助手平臺的建設工作。結合大連理工大學的工作實踐，將智能助手平臺建設主要劃分為知識收集與整理、平臺開發、應用實踐3個階段。

1.知識收集與整理

整個智能助手平臺的核心就是構建知識庫，完整、全面的知識庫才能使服務實現應有的效能，根據項目建設計劃和安排，由上級部門和平臺建設部門牽頭，啟動全校范圍的問題收集工作。各職能部門以實際情況開展師生所關心的所有問題的梳理、匯總工作，并明確此工作的負責人和具體聯絡人，作為智能助手平臺的管理人員，負責以后本單位知識的維護和管理工作。通過發通知、郵件、電話等方式，與職能部門進行宣傳和溝通，以推進此項工作的順利開展。到本階段工作結束，共收集了41個單位1602條知識，涉及174個業務分類。為保證知識庫知識的準確性，對收集的知識進行了多輪的整理和確認，并將這些知識以多層次標簽分類的方式在平臺中加以管理。各個部門管理員只能看到本部門的知識，每個二級管理員可以按照標簽分類查找和維護知識。

2.平臺開發

智能助手平臺采用前后端分離的實現方式。根據平臺設計思路，主要實現前端問答、知識庫管理、智能運維、數據統計、系統管理五個功能模塊。各個模塊間相互通信，前端為師生提供咨詢服務，后端滿足管理員管理的需要。

校內外用戶在前端通過網頁、APP、釘釘、微信等渠道輸入文本進行問題咨詢后，智能機器人通過語義分析對知識庫進行檢索、抽取答案集，再通過前端將最優答案反饋給用戶。如果是語音輸入，則先通過語音引擎將其轉譯成文本，再由機器人進行應答。機器人在知識庫中匹配到響應答案，則會將答案反饋給用戶，并推薦相關問題。對機器人無法回答或用戶評價“不滿意”的問題進行標記，聚類分析和語義分析后，自動分配給各二級單位管理員，并提醒二級管理員答復。二級管理員進入后臺，查看未知問題，答復后將自動添加到知識庫中，以實現智能機器人的不斷成長。系統會按問題被提問的時間對其由近至遠排序，方便管理員定期對機器人暫時無法回答的問題進行分析處理。

3.應用實踐

智能助手平臺需要依托校內各業務系統、網站和移動APP來使用。平臺上線初期，與校園綜合服務門戶、迎新網站和移動APP進行了集成。為了讓更多師生、校友和關注學校發展的各類人員有效使用平臺進行答疑解惑，將平臺與校內各單位、機關各部門網站集成。目前，大連理工大學的147個網站接入了智能助手平臺，為校內外9540位用戶，提供了29503次問題咨詢服務。

六、結語

智能助手平臺在使用過程中，還存在知識庫知識體量不夠、機器人能力不足等問題。下一步考慮通過技術和管理的手段提升知識庫的知識容量，加強機器人訓練以提高語義理解能力，增加平臺對任務型提問的處理能力，盡量減少人工干預。

參考文獻：

[1]龍新征，鄭建寧，歐陽榮彬，等.基于多層策略的校園智能問答系統[J].華中科技大學學報（自然科學版），2016，44（11）：117-122.

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[4]王瑛，何啟濤.智能問答系統研究[J].電子技術與軟件工程，2019（5）：174-175.

[5]張亮，黃河燕，胡春玲.中文問答系統模型研究[J].情報學報，2006（2）：197-201.

[6]卜文娟，張蕾.基于概念圖的中文FAQ問答系統[J].計算機工程，2010，36（14）：29-31.

（編輯：王天鵬）