基于深度学习的语义匹配

语义匹配技术，在信息检索、搜索引擎中有着重要的地位，在结果召回、精准排序等环节发挥着重要作用。

传统意义上讲的语义匹配技术，更加注重文字层面的语义吻合程度，我们暂且称之为语言层的语义匹配；而在美团这样典型的O2O应用场景下，我们的结果呈现除了和用户表达的语言层语义强相关之外，还和用户意图、用户状态强相关。

用户意图即用户是来干什么的？比如用户在百度上搜索“关内关外”，他的意图可能是想知道关内和关外代表的地理区域范围，“关内”和“关外”被作为两个词进行检索，而在美团上搜索“关内关外”，用户想找的就是“关内关外”这家饭店，“关内关外”被作为一个词来对待。

再说用户状态，一个在北京和另一个在武汉的用户，在百度或淘宝上搜索任何一个词条，可能得到的结果不会差太多；但是在美团这样与地理位置强相关的场景下就会完全不一样。比如我在武汉搜“黄鹤楼”，用户找的可能是景点门票，而在北京搜索“黄鹤楼”，用户找的很可能是一家饭店。

如何结合语言层信息和用户意图、状态来做语义匹配呢？

我们的思路是在短文本外引入部分O2O业务场景特征，融合到所设计的深度学习语义匹配框架中，通过点击/下单数据来指引语义匹配模型的优化方向，最终把训练出的点击相关性模型应用到搜索相关业务中。下图是针对美团场景设计的点击相似度框架ClickNet，是比较轻量级的模型，兼顾了效果和性能两方面，能很好地推广到线上应用。

                                          

表示层

对Query和商家名分别用语义和业务特征表示，其中语义特征是核心，通过DNN/CNN/RNN/LSTM/GRU方法得到短文本的整体向量表示，另外会引入业务相关特征，比如用户或商家的相关信息，比如用户和商家距离、商家评价等，最终结合起来往上传。

学习层

通过多层全连接和非线性变化后，预测匹配得分，根据得分和Label来调整网络以学习出Query和商家名的点击匹配关系。

在该算法框架上要训练效果很好的语义模型，还需要根据场景做模型调优：首先，我们从训练语料做很多优化，比如考虑样本不均衡、样本重要度、位置Bias等方面问题。其次，在模型参数调优时，考虑不同的优化算法、网络大小层次、超参数的调整等问题。经过模型训练优化，我们的语义匹配模型已经在美团平台搜索、广告、酒店、旅游等召回和排序系统中上线，有效提升了访购率/收入/点击率等指标。

小结

深度学习应用在语义匹配上，需要针对业务场景设计合适的算法框架，此外，深度学习算法虽然减少了特征工程工作，但模型调优上难度会增加，因此可以从框架设计、业务语料处理、模型参数调优三方面综合起来考虑，实现一个效果和性能兼优的模型。