关于搭建问答系统的流程细节

用户输入

来源可以是web、微信、微博、等等一切类似平台

用户输入类型应该以文字为主

文字

语音

语音可以通过API识别为文字。在不同平台可能有不同的语音识别解决方案，例如在微信中可以考虑使用腾讯的服务。

或者使用其他第三方服务，下面列出的可能服务来自于Uberi

• CMU Sphinx
• Google Speech Recognition
• Wit.ai
• Microsoft Bing Voice Recognition
• api.ai
• Houndify API
• IBM Speech to Text

其他

其他可能用户输入包括但不限于，图片，地点（坐标），文件，视频，URL（文本的一种）

文字处理

文字处理的基本流程是

• 中文分词
• 实体识别
• 意图判断

中文分词 Chinese Word segmentation

因为要做实体识别，中文分词可能是比较必要的部分

可以考虑的服务有jieba，stanford segmenter，pullword，或者其他免费、收费服务

实体识别 Named Entity Recognition

stanford ner对于中文只有三种类型实体的判断，人物，地点，时间

为了精确，考虑自己添加其他实体识别类型，例如：

• 电话号码，手机，固话，400/800
• 价格，例如xx元
• 电子邮件
• 网址
• 年龄
• 数字

可以参考wit.ai和api.ai的实体类型

还有其他更模糊的实体，例如

• 要搜索的条目
• 要翻译的英文单词

意图判断 Intent Detection / Prediction

我想吐槽一下，这两年虽然关于Dialogue和QA的论文不少，但是很多都太“学术化”的感觉。
如果用那些文章的方法搭建起来，别说用，我觉得可能想达到wit.ai或者api.ai的水平都不行。

这一部分可能是整个流程最难的部分，倒是也不是说真的最难，关键是没有很好的现成的工具可以用～～

如果我们暂且把意图分解为两部分：命令，非命令

一般来说，目的就是尽可能的提高命令的recall，而不是precision，这也是大部分机器人的做法。

简单来说，就是用户问“我想要看天气”，我们返回天气，如果用户说“我讨厌天气预报”，我们可能还是会返回天气。
即便这句话的语义完全不应该返回天气，但是为了高recall，而且因为语义分析（相似度）完全没有好办法。

这个precision和recall的问题是一个难点，还有工程上考虑上下文是一个难点

一个朴素的想法是，像wit.ai那样把一个场景（story）分开，如果在这个场景中，
所有场景的关键词匹配阈值都改变（在某个场景中，则增加这个场景的匹配可能性）。
如果没在场景中，则所有的匹配关键词阈值还是原来那样。

流程类似：

• 用户输入语句S
• S是否Exactly Match某条命令？
  • S是否Prefectly Match某条命令
  • S是否Regex Match某条命令
  • 如果是，则确定是这条命令
• 在所有的命令库中计算所有命令和S的距离（语义相似度）并排序
  • 如果用户的上下文在某个场景（story）中，则相关场景的得分提高
  • 如果距离得分最高的命令大于某个阈值，则确定是这条命令
• 如果现在依然没匹配到某条命令，则闲聊（chichat）

在不考虑命令的语义相似度是否准确的情况下，还有其他工程上的难点。
考虑是否构造一个类似于AIML的语言，能尽可能的提高效率。
这款语言应该定义好Exactly match，包括Regexp match，应该能定义好Story、Enity。
考虑XML或者JSON实现，当然你们都知道我不喜欢XML。

例如：

1、模糊匹配如“北京的天气怎么样？”这种命令

如果系统判断用户在weather这个story中，那么匹配“深圳呢？”这个命令的可能性也将大幅提高

[
    {
        "pattern": [
            "{sys.location}{sys.date}天气怎么样？",
            "{sys.location}的温度"
        ],
        "mode": "normal",
        "story": "weather",
        "must_have": [
            "sys.location"
        ],
        "action": "get_weather({sys.location}, {sys.date || today})"
    },
    {
        "pattern": [
            "{sys.location}呢？"
        ],
        "mode": "normal",
        "story": "weather",,
        "must_have": [
            "sys.location"
        ],
        "action": "get_weather({sys.location}, {today})"
    },
    {
        "pattern": [
            "{sys.date}呢？"
        ],
        "mode": "normal",
        "story": "weather",,
        "must_have": [
            "story.sys.location"
        ],
        "action": "get_weather({story.sys.location}, {sys.date})"
    }
]

运行如下：

• Q 北京今天天气怎么样？
• A 匹配出sys.location是北京，sys.date是今天
• Q 深圳的温度
• A 匹配出sys.location是深圳，sys.date没有，默认是今天
• Q 广州呢？
• A 匹配到了sys.location，当前的story是weather，返回温度查询
• Q 明天呢？
• A 匹配到了sys.date，查询当前的story是weather，当前story下存在sys.location（广州），返回温度

2、命令式，不模糊的翻译英文，任何以“翻译：”，“翻译 ”等开头的就将被匹配

[
    {
        "pattern": [
            "翻译(\s+|，|：|:)([a-zA-Z0-9-\s]+)"
        ],
        "mode": "regex",
        "story": "translate_english",
        action: "translate_english({$2})"
    }
]

命令的语义相似度判断：

编辑距离

Levenshtein Distance

基于wordnet

Synets Similarity

Jaccard Similarity

基于2vec

Mean of Word2Vec

Doc2Vec

其他

TreeLSTM

然而上面这些语义相似度判断基本上都一个鸟样，实际用起来其实和编辑距离没太大区别，蠢死了～～