文章主要討論垂直領(lǐng)域?qū)υ?a href="http://baoxianwx.cn/" target="_blank">機(jī)器人的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單的闡述一下意圖分析的典型思路和方法，并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本的意圖分類器。那設(shè)計(jì)一款垂直領(lǐng)域的對(duì)話型機(jī)器人，應(yīng)該包括哪些模塊呢？
如何設(shè)計(jì)一款垂直領(lǐng)域?qū)υ挋C(jī)器人，首先要了解一下對(duì)話型機(jī)器人要解決問題。
其實(shí)主要有兩方面：
第一是聽得懂，主要是講的機(jī)器人要能夠理解用戶的語言——也就是自然語言理解。在這方面，已經(jīng)很成熟，已經(jīng)可以做到情緒的識(shí)別。
第二方面就是答得出，就是說在聽懂的基礎(chǔ)上，我能夠給出最準(zhǔn)確的答案，這就需要有一個(gè)龐大的語料做儲(chǔ)備，或者說答案做儲(chǔ)備。
作為一款垂直領(lǐng)域的機(jī)器人，可以解決兩個(gè)問題：
?第一，我可以預(yù)測(cè)到用戶問的問題方向。
?第二，我的語料可以做的非常的精細(xì)精密，能夠做到問不漏，可以提升很大的用戶體驗(yàn)。
所以說垂直領(lǐng)域的機(jī)器人搭建更簡(jiǎn)單，也更實(shí)用。
對(duì)話型機(jī)器人包括哪些模塊
1. 問題的語義理解
問題的語義理解的過程包括兩個(gè)子任務(wù)：意圖識(shí)別和實(shí)體抽取。
意圖識(shí)別 （intention classification）：用來識(shí)別用戶所提問題的意圖，也就是用戶希望做一件什么事。
本文只是簡(jiǎn)單的闡述一下意圖分析的典型思路和方法，并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本的意圖分類器。因?yàn)楸疚闹饕懻摯怪鳖I(lǐng)域?qū)υ挋C(jī)器人的設(shè)計(jì)，所以用戶的問題意圖限定在了特定領(lǐng)域，因此答案的結(jié)果的準(zhǔn)確率也會(huì)很高。
?意圖分類：做意圖識(shí)別第一步是要做意圖分類，根據(jù)所在領(lǐng)域，搜集歸納數(shù)個(gè)意圖。并為意圖命名。
?數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：意圖識(shí)別離不開數(shù)據(jù)，搜索領(lǐng)域的意圖識(shí)別用到的數(shù)據(jù)通常就是用戶的搜索日志了。一般一條搜索日志記錄會(huì)包括時(shí)間-查詢串-點(diǎn)擊URL記錄-在結(jié)果中的位置等信息。對(duì)話領(lǐng)域則需要批量的意圖語料。
?特征提?。禾卣鞯奶崛∈菫榱朔奖氵M(jìn)行分類計(jì)算，每一個(gè)特征都具備一定的權(quán)重，表明它的權(quán)值。通過特征的權(quán)值，就能夠確定句子屬于哪一個(gè)類別。這里我們將每一個(gè)字作為一個(gè)特征，1/（字出現(xiàn)的總次數(shù)）作為權(quán)值，并構(gòu)建字典。
?模型準(zhǔn)備：模型準(zhǔn)備需要的是建立分類模型。這里我們通過給每一個(gè)特征賦予一個(gè)得分，然后將句子中每一個(gè)字的特征得分進(jìn)行相加，然后就可以得到句子在某一個(gè)類別下特征的總得分，從而能夠?qū)渥舆M(jìn)行分類。
?訓(xùn)練模型：在完成特征任務(wù)后，接下來就是選擇合適的分類器進(jìn)行訓(xùn)練了，因?yàn)橐鈭D識(shí)別可以看作是一個(gè)多分類任務(wù)，所以通?？梢赃x擇SVM、決策樹等來訓(xùn)練分類器。
完成以上工作后基本上一個(gè)意圖識(shí)別分類模型就建立好了，接下來就是對(duì)已識(shí)別語句的實(shí)體進(jìn)行抽取。
實(shí)體抽取 （entity extraction）：用于提取用戶對(duì)話中所提供的和意圖相關(guān)的參數(shù)（實(shí)體），例如：時(shí)間、地點(diǎn)等。
要想實(shí)現(xiàn)實(shí)體抽取，主要分為兩步：
?系統(tǒng)分詞：現(xiàn)在都有一些開源的分詞工具，可以實(shí)現(xiàn)很高精度的分詞效果，如：jieba分詞，它的全模式就是把句子中所有的可以成詞的詞語都掃描出來，速度非?？臁?/div>
?信息抽?。豪胘ieba分詞后我們得到了切分好的短詞信息，將該信息輸入到語義識(shí)別模型中就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人“聽得懂”的功能了。
舉個(gè)例子：智小保是一款保險(xiǎn)行業(yè)的機(jī)器人，主要回答保險(xiǎn)相關(guān)的問題。
那么可以如此定義意圖和實(shí)體：
?Case1：推薦一款小孩的醫(yī)療險(xiǎn)給我？—— 意圖：保險(xiǎn)推薦；保險(xiǎn)類型實(shí)體：醫(yī)療險(xiǎn)，被保人實(shí)體：小孩 。
?Case2：e生保的產(chǎn)品特色是什么？—— 意圖：保險(xiǎn)產(chǎn)品了解；了解維度實(shí)體：產(chǎn)品特色，產(chǎn)品實(shí)體：e生保。
垂直領(lǐng)域的對(duì)話機(jī)器人就可以根據(jù)該領(lǐng)域所涉及的所有問題進(jìn)行聚合，梳理若干意圖，根據(jù)意圖拆分實(shí)體，意圖越具象，實(shí)體顆粒度越細(xì)，回答越準(zhǔn)確。
2. 知識(shí)庫(kù)構(gòu)建
知識(shí)庫(kù)分為聊天話語庫(kù)和聊天人屬性庫(kù)，聊天話語庫(kù)由多個(gè)聊天話語記錄構(gòu)成，每個(gè)記錄包含一條聊天話語、該聊天話語的語境信息、該聊天話語的多個(gè)回復(fù)話語及每一回復(fù)話語的限制條件集合。
聊天人屬性庫(kù)由多個(gè)聊天人屬性記錄構(gòu)成，每個(gè)記錄包含聊天人的靜態(tài)屬性和動(dòng)態(tài)屬性。聊天機(jī)器人都含有一個(gè)聊天知識(shí)庫(kù)以及對(duì)話控制模塊，聊天知識(shí)庫(kù)就像聊天機(jī)器人的大腦，存儲(chǔ)著回復(fù)用戶輸入的聊天知識(shí)，而對(duì)話控制模塊則用于控制對(duì)話進(jìn)程。
對(duì)于垂直領(lǐng)域的對(duì)話型機(jī)器人，知識(shí)庫(kù)搭建則更為垂直。一般分為以下幾個(gè)步驟：
?。?）數(shù)據(jù)獲取
1. 人工維護(hù)錄入數(shù)據(jù)：非標(biāo)性答案。
2. 第三方開放平臺(tái)接口數(shù)據(jù)，例：金融股票行業(yè)對(duì)于股票實(shí)時(shí)信息有相應(yīng)的API接口。
3. 垂直爬蟲爬取數(shù)據(jù)：所謂垂直爬蟲，通俗的講，可以認(rèn)為是針對(duì)某一領(lǐng)域或行業(yè)的爬蟲。網(wǎng)上的數(shù)據(jù)畢竟是錯(cuò)綜復(fù)雜的，用戶所需獲取的信息是需要有針對(duì)性的。比如：保險(xiǎn)行業(yè)可以去百度貼吧保險(xiǎn)吧等類似垂直領(lǐng)域爬取數(shù)據(jù)。
4. 數(shù)據(jù)商城購(gòu)買數(shù)據(jù)。
?。?）數(shù)據(jù)清洗
網(wǎng)路獲取到的數(shù)據(jù)畢竟是雜亂無章和帶有很多噪點(diǎn)，無法拿來直接使用，必須經(jīng)過清洗后才能使用。
清洗基本也分為三個(gè)方向：
1. 文本挖掘：從海量文本中提取出有用的信息。
2. 協(xié)同過濾：協(xié)同過濾是利用集體智慧的一個(gè)典型方法——也就是說的少數(shù)服從多數(shù)。對(duì)數(shù)據(jù)中權(quán)重大的做優(yōu)先級(jí)排序，類似今日頭條的推薦系統(tǒng)。
3. 深度學(xué)習(xí)：目前深度學(xué)習(xí)做對(duì)話系統(tǒng)，主流的核心算法是seq2seq，之后還有很多優(yōu)化算法，如使用beam search解決前k個(gè)字符概率乘積最大、考慮低頻回復(fù)的MMI，兼顧問題前后字符的信息——attention mechanism，解決連續(xù)多輪的問答HRED，同時(shí)使用reinforcement learning也能在一定程度上解決多輪問題。
總的來說，這些優(yōu)秀的算法在一定程度上確實(shí)解決了問題，不過你還是得有合適的數(shù)據(jù)（如多輪問答數(shù)據(jù)）才能測(cè)試、評(píng)估、改進(jìn)等。
?。?）搭建知識(shí)庫(kù)
知識(shí)庫(kù)的類型又有結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化之分，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的使用涉及復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析、挖掘技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)的效果和性能等方面都很難滿足聊天機(jī)器人的要求，因此通常采用結(jié)構(gòu)化的知識(shí)庫(kù)。
例如：對(duì)于一個(gè)機(jī)器人對(duì)話系統(tǒng)，你說一句話，語音轉(zhuǎn)成文字之后，根據(jù)文字的分詞、句法、語義分析結(jié)果，去對(duì)應(yīng)的語言庫(kù)中，尋求或自動(dòng)生成最合理的應(yīng)答。
以保險(xiǎn)行業(yè)為例來說：需要搭建。
1. 通用知識(shí)庫(kù)：所有保險(xiǎn)名稱及專屬名稱解釋；
2. 保險(xiǎn)產(chǎn)品知識(shí)庫(kù) ：所有保險(xiǎn)產(chǎn)品，及相關(guān)維度信息；
3. 保險(xiǎn)產(chǎn)品推薦邏輯庫(kù)：每款保險(xiǎn)產(chǎn)品的適用地區(qū)、人群等相關(guān)維度信息；
4. 保險(xiǎn)公司庫(kù)：所有保險(xiǎn)公司相關(guān)信息；
5. 核保知識(shí)庫(kù)：針對(duì)所有情況的核保信息等。
總結(jié)
在完成了上述工作后，一個(gè)可以理解人類語言的垂直領(lǐng)域的聊天機(jī)器人就可以為顧客服務(wù)了。但是這僅僅是可以服務(wù)，具體服務(wù)效果還需后期的驗(yàn)證，對(duì)于對(duì)話型機(jī)器人產(chǎn)品，其實(shí)這只是完成了30%工作，后續(xù)的標(biāo)注、糾偏、訓(xùn)練才是重點(diǎn)。
作者：老張 。 宜信集團(tuán)保險(xiǎn)事業(yè)部智能保險(xiǎn)產(chǎn)品負(fù)責(zé)人，運(yùn)營(yíng)軍師聯(lián)盟創(chuàng)始人之一，《運(yùn)營(yíng)實(shí)戰(zhàn)手冊(cè)》作者之一。
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