（图书馆学专业论文）基于自然语言接口的虚拟参考咨询系统设计与实现.pdf

摘要 近几年来，虚拟参考咨询( v i r t u a lr e f e r e n c es e r v i c e s ，简称v r s ) 或称数字参考咨 询( dj g i t a lr e f e r e n c es e r v i c e s ，简称d r s ) 成为国内外图书馆学界关注的一大热点，它 是网络环境下图书馆参考咨询服务的主流发展方向，甚至被认为是未来图书馆的核心工作 之一。 本文通过对当前各种参考咨询服务模式优缺点的比较，提出了一种新的设计思想：基 于自然语言接口的虚拟参考咨询系统。该系统将计算机人工智能领域中的模式识别技术、 自然语言处理技术引入图书馆虚拟参考咨询系统中，以人工智能标记语言( a i m l ) 为基础， 加入了中文分词模块，利用有效的知识库构建方法，设计实现了一套具有小型知识库的、 基于w e b 的聊天机器人系统。 本文首先描述了参考咨询服务的产生与发展，并对各种虚拟参考咨询服务的模式进行 了分析比较；接着具体描述了基于自然语言接口的虚拟参考咨询系统的实现原理以及人工 智能标记语苦( a i m l ) 的语法构成：然后结合本系统的具体实现分别阐述了中文分词技术、 1 s a p l 技术、a i m l 知识库的构建方法和系统运行评价；最后，本文总结了该系统目阿存在 的问题以及未来的发展方向。 在国内，虚拟参考咨询系统的研究和实施还处于初级阶段，特别是丌发基于自然语言 模式识别的智能化系统工作尚在摸索之中，本文在这方面作了有益的尝试。 关键词：虚拟参考咨询、自然语言接口、聊天机器人、中文分词、a i m l a b s t t a c t a b s t r a c t r e c e n t l y , v i r t u a tr e f e r e n c es e l v i c e s ( v i 毽) o rd i 百t a lr e f e r e n c es e r v i c e s ( d r s ) h a v eb e e n b e c o m eo n eo f t h ep o pm a t t e r sw h i c hh a v eb e e nd i s c u s s e da n dc o n c e r n e da r o u n dt h el i b r a r yf i e l d w h e t h e ri n t e r n a lo ri n t e r n a t i o n a l i ti st h em a i n s t r e a md e v e l o p m e n td i r e c t i o no ft h er e f e r e n c e c o n s u l t a t i o ns e r v i c ei nt h el i b r a r yu n d e rt h ew e be n v i r o n m e n t ，a n di ti se v e nc o n s i d e r e dt h e c e n t r a lw o r ki nt h ef u t u r el i b r a r y a tp r e s e n t ，t h e r ea r es o m ev i r t u a lr e f e r e n c es e r v i c e ss y s t e m si nt h ea b r o a d r e l a t i v e l y m a t u r ep r o d u c t i o n sa r ea s k e e v e s ，a s k e r i c ，a n s w e r sn o w ，a s kaq u e s t i o na n da s kal i b r a r i a n o n l i n ee t c i n t e r i o r l ys o m ec 0 1 t u - 1 e r c ec o m p a n i e s ，w h i c he n g a g e di nd e v e l o p i n ga p p l i c a t i o n s o f t w a r ep r o d u c tf o ral o n gt i m e ，a l s oe n t e ri n t ot h i sd o m a i na n dd e v e l o pt h ep r o d u c to fh i so w n t h r o u g ht h ec o m p a r i s o no fa l lk i n d so fp a t t e r n so fv i r t u a lr e f e r e n c es e r v i c e s ，t h ea u t h o rp u t f o r w a r dan e wi d e a ：av i r t u a lr e f e r e n c es e r v i c e ss y s t e mb a s e do nt h ei n t e r f a c eo f n a t u r a ll a n g u a g e t h i sd e s i g ni n d u c tt h en a t u r a ll a n g u a g ep a t t e r nr e c o g n i t i o nt e c h n o l o g yo ft h ec o m p u t e ra r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c ei n t ot h ev i r t u a lr e f e r e n c es e r v i c e ss y s t e mo ft h el i b r a r y t h ea u t h o rd e s i g n sa n d d e v e l o p sac h a t t i n gr o b o tt h a tp o s s e s s e sas m a l l s i z ek n o w l e d g ed a t a b a s e t h er e a d e rd i r e c t l y t y p e sn a t u r a ll a n g u a g ei nt h ep a g e so fb r o w s e r a r e rt h ec h a t b o ts e a r c ht h ek n o w l e d g e d a t a b a s e a n dm a t c ht h ep a t t e r n ，h ew i l lf i n dt h eo p t i m u ma n s w e r a tl a s tt h ea n s w e rw i l lb ed i s p l a i e do n t h eb r o w s e rp a g eo f t h er e a d e r , i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，t h ea u t h o rf i r s t l ys i m p l yi n t r o d u c e dt h eo r i g i na n dd e v e l o p m e n to f r e f e r e n c es e r v i c e so fl i b r a r y , a n de x p a t i a t e dt h ev a r i o u ss y s t e m sa n da n a l y z e dt h ed i f f e r e n c e b e t w e e nt h e m ；a n dt h e nt h ea u t h o ra m p l ye x p o u n d e dt h er e a l i z a t i o n sp r i n c i p l eo ft h i ss y s t e m a n dt h es y n t a xo fh i m l ( a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c em a r k u pl a n g u a g e ) ；a f t e r w a r d s ，t h ea u t h o r r e s p e c t i v e l yp r e s e n t e dt h ef o l l o w i n gc o m b i n e dt h er e a l i z a t i o nm e t h o do ft h i sp r o b l e m ： t h e m e t h o do fc h i n e s es e p a r a t i n gw o r d s t h et e c h n o l o g yo fi s a p i ( i n t e m e ts e r v e ra p p l i c a t i o n i n t e r f a c e ) t h ec o u r s eo f t h ec o n s t r u c t i o no fa i m l k n o w l e d g ed a t 出a s e t h ea p p r a i s e m e n t o f s y s t e m ；i nt h ee n d o ft h ed i s s e r t a t i o n ，t h ea u t h o rs u m m a r i z e dt h ee x i s t i n gp r o b l e m sa tp r e s e n t 2 a b s t r a c t 一 。一一一一- _ 、_ _ 一 a sw e l la st h ed i r e c t i o no f d e v e l o p m e n ti nt h ef u t u r e a th o m e ，t h ei n v e s t i g a t i o na n di m p l e m e n to fv i r t u a lr e f e r e n c es e r v i c e ss y s t e mh a sb e e ni n t h e p r i m a r ys t a g e i n v e n t i n gt h ei n t e l l i g e n ts y s t e mb a s e do nt h en a t u r a ll a n g u a g ep a t t e r n m a t c h i n gi ss t i l la m o n ge x p l o r i n g s ot h i sd e s i g nw a sd o n et h ep r o f i t a b l et r i a la tt h i sa s p e c t k e y w o r d ：v i r t u a lr e f e r e n c es e r v i c e s ，n a t u r a ll a n g u a g er e c o g n i t i o n ，c h a t t i n gr o b o t c h i n e s es e p a r a t i n gw o r d s ，a i m l ( a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c em a r k u pl a n g u a g e ) 第一章引言 引言 第一节研究背景 参考咨询服务长期以来一直是图书馆的一项核心业务。自从1 8 8 3 年，波士顿公共图 书馆在世界上最先设置了专职参考馆员和参考阅览室起，在此后的1 0 0 多年中，咨询馆员 与读者直接面对面的咨询交流就一直是图书馆开展参考咨询的主导模式。虽然，后来人们 又借助电话、信件、传真等方式拓展了参考咨询服务的空间和范围，实现了参考咨询的远 程服务，但这些都没有给参考咨询工作带来根本性的变革“1 。 当时光进入2 0 世纪8 0 年代，这种传统的参考咨询服务模式终于被打破了。1 9 8 4 年， 美国马罩兰大学健康科学图书馆利用电子邮件开展参考咨询服务( e l e c t r o n i ca c c e s st o r e f e r e n c es e r v i c e s e a r s ) ，标志着参考咨询服务进入了一个全新的境界。从这时丌 始直至今日，计算机技术、网络技术不断地飞速发展，图书馆参考咨询部门的参考工具和 工作模式发，了根本性变化。数字化已成为当今图书馆参考咨询工作最显著的特征。 随着i n t e r n e t 的普及，网络早已成为图书馆和用户之间的桥梁，图书馆利用p ；9 络提供 资源平服务，读者通过网络获取信息并得到帮助，这种模式越柬越受到人们的欢迎。从固 际上看，越来越多的图书馆开始关注和重视虚拟参考咨询，虚拟参考咨询是继数字图 s 馆 之后，图书馆界谈论与关注的又一大热点问题，是网络环境下图书馆参考服务的主流发展 方向。在我国，图书馆界一直关注国际发展的趋势，虽然，我国的虚拟参考咨询工作的实 际成效还远远无法与西方发达国家图书馆相比，但是，当今的网络技术环境，为我们迅速 赶上发达国家提供了机遇。我们必须在充分认识和理解虚拟参考咨询的前提下，结合我国 图书馆的发展现状与工作特点，开发研制先进的虚拟参考咨询系统，本着以人为本的设计 理念。为用户提供满意的服务。 第二节设计目的与意义 近些年来，我国虚拟参考咨询的理论研究和实践活动迅猛发展，虚拟参考咨询己成为 一些研讨会的主要议题之一，探讨虚拟参考咨询的论文数量迅速增长。一些大学图书馆组 】1 列景利，“图书馆数字参考咨淘的理论与实践研究”，中国科学院研究生院博士学位论文，2 0 0 3 年6 力一 一i 第一_ 啭口i 言 织联合引入匿外成熟鲶虚拟参考咨询系统：还有一些大学图书馆依托本校的人才优势，自 行开发虚拟参考咨询系统：另外，一些长期从事图书馆行业应用软件开发的商业公司也纷 纷将目光投入这一领域，开发研制自己的产品。 目前的虚拟参考咨询系统主要提供以下几种形式的服务：第一、电子邮件咨嘲，利用 e m a i l 进行参考咨询服务是虚拟参考咨询中应用最早也是应用最广泛的形式，图书馆只要 提供一个电子邮件地址，用户就可以将咨询问题发送给馆员，图书馆员阅读后，把解答的 内容回复给读者。第二、网络表单咨询，这种咨询形式不要求用户具有e m a i l 信箱用户 可以将咨询问题直接输入到图书馆主页中设置的f o r m 表单中，图书馆员既可将答案直接发 布在网页中，又可以将私密性较强的答案回复给读者本人，一般情况下，图书馆利用留苦 板、网络论坛或b b s 等形式实现网络表单咨询。第三、f a q 数据库检索，图书馆：海具有共 性的常见问题及其答案整理成数据库形式，提供数据库的全文检索。第四、实时参考咨询， 将商业上使用的“聊天”技术改造为实时问答，使用户与图书馆员之间进行实时的你束我 往的问答。问答双方都能在第一时间内获取对方的信息，咨询的时效性更强。应用网络聊 天室、视频会议等技术可以实现这种实时参考咨询。 以一l , r b l , l , 虚拟参考咨询系统按其服务形式可分为异步参考咨询和同步参考咨询两种。 异步参考咨询包括电子邮件咨询和网络表单咨询；同步参考咨询包括f a q 数蹈库捡索和史 时聊天咨淘。 异步参考俗咖的最大问题在于这种咨询形式存在“时滞性”，用户无法在第+ 1 川、日j 内 得到问题的答案罔书馆员与用户之间无法建立起遮捷、即时的联系。同步参考咨询虽然 解决了“时滞_ | 生”这一问题，但仍然具有一些弊病。比如，当用户进行f a q 数据库全文检 索时，如果检索关键词输入不当，就会出现漏检或误检。或者检索结果中垃圾信息过多， 也会给用户造成许多不便，不利于用户查找答案。应用“聊天”咨询也存在下列问题：第 一、参考咨询馆员可能经常要回答一些重复性的问题：第二、有些时候，图书馆员要一边 查询资料、组织答案、考虑怎样回答问题，一边不间断地与用户进行联系，时间紧迫性很 强，答复的效果未必十分满意；第三、这种由咨询馆员定时轮流值台的交流方式，不利于 答案的统一性；第四、解答用户咨询的时间是固定的，用户只能在指定的时间内与咨询馆 员交流。 本设计通过对目前比较流行的几种虚拟参考咨询形式的分析，并结合实际工作的经 验，旨在开发一种“基于自然语言接口的虚拟参考咨询系统”。这个系统的设计思想是， 第一章r 引言 在计算机系统中存储个具有一定的知识和学习能力兹聊天机器人，用户可以以自然语；j 的形式向该机器入提问，聊天机器人将它认为最准确的答案反馈给提问者，同时将它无法 回答的问题记录下来，图书馆员将及时监控这些问题，并将答案补充到聊天机器人的知讧 库中，不断提高聊天机器人的智能水平。 这种应用了计算机人工智能中的自然语言模式匹配技术的虚拟参考咨询系统，融合了 异步参考咨询和同步参考咨询共同的优点，并弥补了各自的不足，具有很强的实践意义。 第三节设计方法 本文所说的聊天机器人实际上是指一个计算机程序，这个程序的运行结果是：当人们 通过计算机界面使用自然语言文字与之聊天对，他可以给人以逼近真人的回答。事实上， 通过自然语言和计算机进行交流，一直是人们的一个梦想。1 9 5 0 年a l a nt u n i n g 在论文中曾 经预言，5 0 年后，人们将难以区分与之对话的是计算机还是真人，在过去的几十年中，许 多学者在这个方向上做出了有益的探索，然而直到现在，也没有个完善的解决方法。 在目前众多的实现算法中，a l i c e 是设计最为成功聊天机器人之一。a l i c e 是a r t i t l c i a l l i n g u i s t i ci n t e m e tc o m p u t e re n t i t y 的缩写，是由美国宾西法尼亚 ) + l l e h i g h 大学的r i c h a r ds w a l l a c e 博士丌发的一个基于经验的人工智能聊天机器人。它以a i m l 作为知识掐述语音， 凶为此良好的l 蹬计和逼真的效果，在2 0 0 0 年和2 0 0 1 年两度获得著名的l o e b n e r 奖。 本系统拍设汁方法是应用a l i c e 的算法原理，进一步的改进和处理其源代码使其能 实现分缸式环境卜| 中文语言交流，并依托图书馆f a q 的雄厚内容储备，构建专业的中文 a i m l 女0 识库系统。 第二章虚拟参考咨询系统 第二章虚拟参考咨询系统 第节参考咨询服务的产生与发展 参考咨询的起源通常可以追溯到享有“参考咨询之父”之称的格林。1 8 7 6 年，他在美 国图书馆协会( a l a ) 第一届大会上发表了题为“在通俗图书馆中建立人际交流和馆员与 读者关系的设想”的演讲，并以类似的题目写成一篇文章“馆员与读者的人际关系”( 当 时还没有“参考咨询”的称谓，而称为“帮助读者”) 发表在1 8 7 6 年1 0 月份的图书馆 杂志( l i b r a r yj o u m a l ) 上。他的演讲和论文都阐述了图书馆员帮助读者利用图书馆的必 要性。格林的观点赢得了广泛的接受和支持。1 8 9 1 年，在w i l l i a mb c h i l d 的论文中第一 次开始使用“参考咨询”( r e f e r e n c e ) 一词。 事实上，我们今天所了解的参考咨询服务是1 9 世纪美国公共教育运动蓬勃发展的直接 结果。在普及公共教育之前，美国的多数图书馆掌握在私人手中，隶属于个人、团体或大 学，只为大学、政府和少数人提供服务。 1 9 世纪术期，由于公共教育运动的兴起，提高了公众的文化水平。公共教育运动的主 要目的足造就有文化的工人阶级。其直接结果就是促进了向所有人丌放的真i r 的公共图h 馆的发展。图书馆与社区的关系发生了重大变化。不但少数精英光顾图书馆，丽且从6 “哪 些被剥夺了公民权的工人阶级也可以充分地利用这种新的教育优势。公共教育产生了更多 的公共图书馆用户，人们把公共图书馆看作是他们与知识世界相联系的桥梁。公共教育延 动造就了新一代对知识如饥似渴的有文化的用户。但有一个问题：他们不知怎样利用图书 馆，图书馆的功能也仅仅是强调图书资料的采访和组织，图书馆用户需要自己独立地利用 图书馆资料。参考咨询就是为了解决这一问题而产生的。 参考咨询的基本定义是：由图书馆员或信息专家以专业方式，尽可能多地、快速地向 用户提供他所需要的信息和帮助。参考咨询的本质在于参考馆员与用户的交互，解决用户 在利用图书馆过程中所产生的问题。 一般说来，参考咨询包括三个主要的方面或服务技术：( 1 ) 信息服务，为用户查找所 需的信息：( 2 ) 教育用户利用图书馆，包括帮助用户学会查找和利用图书馆资源的技能： f3 ) 指导、帮助用户选择适合其教育、信息和娱乐需要的图书馆资源。除了这些“直接 第二章虚拟参考咨嘲系统 的”的服务之外，参考馆员还提供“间接的”服务，包括建立和维护馆藏书目工具和其他 信息源，参与合作计划，向用户提供对图书馆以乡卜资源的利用，以及各种管理活动。 2 0 世纪上半叶，参考咨询服务概念与技术得到了充分的发展，同时，参考咨询的重要 性也得到了更为广泛的认同。特别是在探讨图书馆向用户提供帮助的性质和程度以及服务 的层次和类型这样问题上，对于参考咨询的限定，提出“保守”、“自由”和“适度”三种 理论观点。 j f 当图书馆界仍然对这三种观点争论不休时，在2 0 世纪9 0 年代，网络开始逐渐流行。 又有一些持“图书馆消亡论”观点人士对传统的参考咨询提出了新的置疑，他们认为传统 的参考咨询已经过时了，应该被淘汰。但这种观点也马上遭到了很多人的抨击。这些人认 为，在电子时代，用户提问的需求非但不会下降反而会继续上升。 同其他图书馆服务一样，参考咨询也在经历着不断的发展变革，咨淘环境的改变、咨 询模式的改变和咨询工具的改变都在推动着参考咨询的数字化发展。一种建立在传统参考 咨询和网络技术基础之上的一种新的服务模式虚拟参考咨询产生了。 第二节虚拟参考咨询系统的概念 虚拟参考咨询又称数字参考咨询或数字化参考咨询。根据对国外众多提供该项服务的 图书馆网站的调查，这项服务使用的名称非常不统一，其中用的最多的是“询问图书馆员” ( a s kal i b r a r i a n ) 和“提出咨询问题”( a s kar e f e r e n c eq u e s t i o n ) 。其他用的较多的名称肖： l i v e h e l p 、r r c h a t ，t a l kt oal i b r a r i a n ，c h a tw i l hal i b r a r i a n 、a s kaq u e s t i o n ，o n l i n er e f e r e n c e h e l pd e s k 、a s k a c y b r a r i a n ，以及一些独具特点的名称如：r e f e x p r e s s 、q & a c a f e 、q & a n j 、i n s t a n tl i b r a r i a n 、r e a d y f o r r e f e r e n c e 等，另外，还有一些图书馆没有明确的文字说 明，仅在网页上以图标示意。 关于虚拟参考咨询的定义，到目前为止仍没有统一的标准。人们根据各自的理解和工 作实践，提出了各种各样的描述，其中有些说法明显带有局限性，显然是受到了当时的技 术条件和服务方式的影响，因此，要用发展的眼光看待虚拟参考咨询。 下面所列举的是一些关于虚拟参考咨询的常见观点“1 ： 虚拟参考咨询是一种人们通过电子邮件、实时问答2 或网络表单提交问题和获得答 案的机制。 人们通过某种电子手段( 电子邮件、实时问答、网络表单等) 提交问题并由图书 1 】 j j 景利- “倒抽馆数字参考咨询的理论与实践研究”t 中国科学院研究生院博士学位论文，2 0 0 3 年6 月。 。 第二荜虚拟参考咨酏系统 馆员做出答复的一种机制。无须直接见匠或借助电话。 以计算机为载体的参考咨询，是图书馆用户与图书馆员之间的协作。这种服务可 以利用各种载体，如电子邮件、网络表单、聊天、视频、网上客户呼叫中心软件、 网络语音协议等。 在联机环境下为寻求答案的人建立的专业知识、人工介入和信息资源网络。虚拟 参考咨询向那些感到对联机工具和资源不熟悉、难于学习或不足以满足其信息需 求的用户提供支持。同时为馆藏建设提供有价值的用户反馈，以便更好地选择资 源，使图书馆在内容建设上的投资产生最大效益。 虚拟参考咨询就是建立在网络基础上的将用户与专家的学科专业知识联系起来的 问答式服务。虚拟参考咨询服务利用因特网将人们与那些能够回答咨询并支持发 展这种技能的人联系起来。 虚拟参考咨询是电子形式的咨询服务，常常以实时形式，用户利用计算机或其他 网络技术与图书馆员交流，而无须亲自到图书馆。虚拟参考咨询中经常利用的渠 道包括实时问答( 聊天) 、语音协议、电子邮件和即时消息。 建立在计算机网络基础上的图书馆员与远程用户的交互，解决用户在利用图书馆 过程中提出的各种阀题。 从以l 这些观点可以看出，虚拟参考咨询是时代发展的产物。图+ 5 馆电f 资源的激增， 远程敦何的蓬勃发展等都为虚拟参考咨询的产生和发展提供了沃土。人们不再像过去一样 ：忙婴亲自到图书馆来，在家基、在公司、在宿舍、在实验室、都可以利用图书馆的资源； 因此，对远程咨询的需求是很强烈的。 第三节虚拟参考咨询服务模式 当前，在日益网络化数字化的信息环境中，一方面图书馆用户已经越来越多地通过网 络来获取各种资源，因而同时就迫切需要得到与之相配套的、不受任何时空限制的网上虚 拟参考咨询服务；另一方面咨询问题的深度和广度都在不断增加，图书馆参考馆员已越来 越多地面对高难度咨询问题的挑战，也迫切需要相互之间的合作与交流，并得到权威性的 帮助与支持。因此，开发一套能够满足上述需要的虚拟参考咨询服务系统已成为当前图书 馆信息服务的一个发展热点。 无论图书馆提供什么样的服务，有一点是最为重要的，即了解图书馆所服务的用户。 了解用户及其需求是做好图书馆服务工作的前提和基础。虚拟参考咨询同样知此。由1 二需 6 第二章虚拟参考咨瑚系统 求的不同，一个图书馆取德成功的模式并不定适合另外个服务于另於一类用户的图书 馆。没有一种模式适合所有的图书馆。因此，根据用户的特点和需求，寻求适宜的参考咨 询服务模式是非常重要的。 根据虚拟参考咨询国内外发展的现状和趋势，结合参考咨询交互的性质和特点，本文 把虚拟参考咨询分为七种类型。分别是：基于电子邮件的参考咨询基于网络表单的参 考咨询基于f a q 数据库检索的参考咨询基于实时交互的参考咨询基于网络化协作的 参考咨询基于网络呼叫中心的参考咨询基于自然语言接口的虚拟参考咨询。下面就分 别阐述各种模式的工作方法。 一、基予电子邮件的参考咨询 在这种服务形式中，用户将咨询问题以电子邮件方式发送给图书馆咨询人员，咨询人 员又以电子邮件方式将答案返回用户。 目前，全世界有八亿人使用电于邮件，是计算机介入的通讯方式中用得最多的，差不 多从图书馆拥有电子邮件时起，电子邮件咨询就成为图书馆的服务项目之一。早先是有咨 询问题的用户向某一位图书馆员发送问题，由该图书馆员进行解答。后来发展为提供个 电子邮件地址，多个图书馆员都可以阅读并解答。国外图书馆在2 0 世纪8 0 年代中、后期 开始将电予邮件用于参考咨询中，现在已是非常普及，不存在任何争议。往图书馆卜页设 蛩 缸子邮件地址的链接，咨询问题就可嵌入图书馆参考咨询的各项工作流程中。 二、基于网络表单的参考咨询 在这种咨询形式中，用户按要求填写设立在图书馆主页上的专门表单，然后，通过点 击“发送”或“呈交”按钮将咨询问题发送给图书馆。馆员可以把对问题的解答发柿在阐 页上，也可以回复e m a i l 至用户留下的信箱中。 参考咨询最困难的一个过程是了解用户的真正需求。图书馆员和用户在咨询交互时未 能准确沟通和产生误解的情形并不鲜见。面对面咨询最大的好处就是沟通的便捷。普通电 子邮件咨询最大的不足就是难于进行这种沟通，因而不可避免地影响对某些复杂问题的解 答。网络表单在定程度上克服了普通邮件咨询的不足，它利用结构化的格式，要求用户 填写咨询人员希望获得的有关信息，从而有助于分析用户的咨询请求，有利于对服务做出 第二章虚拟参考咨询系统 评价。 网络表单与普通的电子邮件咨询不同之处主要体现在：后者只向用户提供用于发送问 题的电子邮件地址，用户可以在电子邮件中随心所欲地撰写想写的内容。而网络表单必须 在空格内提出特定的间题，填写完表格后才能发送。电子邮件咨询的问题，用户只要知道 地址，就可以在方便的时候发送问题。而网络表单就只能要求用户到图书馆的网站上填写 和发送。 三、基于f a q 数据库检索的参考咨询 f a q ( f r e q u e n t l ya s k e dq u e s t i o n s ) 是图书馆根据长期咨询工作实践经验和对用户的 调查，将用户经常询问的一些较大众亿、有代表性的咨询问题进行分类组织、编列成数据 库发布上网，并提供用户检索功能。这样就可以避免馆员重复回答相同的问题。用户只要 输入检索此在该数据库中进行检索，找到数据库中与自己所查问题类似的咨询问题，进而 通过其所提供的信息源找到自己所需的答案。f a q 咨询服务的重点在于对咨询问题的分类 组织，这要求咨询馆员既要熟悉网上信息资源并对其进行筛选评价，又要了解用户需求， 将：二肴进行合理匹配，达到最佳咨询效果。目前，国内外许多大学图书馆都提供这种咨l 白 服务。 四、基于实时交互的参考咨询 读者通过互联网络在网页上输入信息、点击按钮与图书馆员进行在线信息交流与对 话，这种服务形式称为实时( r e a l 一t i m eo r l i v e ) 交互的参考咨询。在线聊天是实时虚拟参考 咨询服务的最基础形式。联网计算机一端的用户通过键盘键入信息，另一台联网计算机的 信息接收者就可以看到监视器上的信息，并作出答复。其最大特点是问题的答案可以奇：即 传递。 自2 0 0 0 年起，国外图书馆界对应用聊天技术的兴趣十分高涨。据文献提供的数据显 示，全世界目前提供实时问答咨询的图书馆己达4 7 3 个。各个图书馆应用的软件五花八门， 既有兔费的或价格低廉的软件，仅可支持两个或多个用户之间文本式的交流也有在网络 呼叫中心模式中使用的高级的并且价格不菲的软件，它们的功能通常在文本鳜l 天的基础 上，增加了声音、图像、白板、语音协议( v o ) 和发送网页和文件等功能。 第二章虚拟参考咨潮系统 五、基于网络化协作的参考咨询 技术的改革使咨询服务的手段多样性，用户咨询问题的方便程度提高了，因而咨询请 求量急剧增加了。咨询人员也经常遇到超过自身知识和能力的复杂问题。并且，由于人员 的限制，单个图书馆很难做到2 4 7 ( 每周7 天，每天2 4 小时) 咨询服务。因此，人们又 利用网络技术探索建立多个机构、多个系统间的全球性的基于网络化协作的参考咨询。 对于讲求协作，讲求共享的今天的图书馆界而吉，虚拟参考咨询也正在从一个图书馆 开展活动走向以联合体为依托的协作模式。在这模式中，两个或多个图书馆联合起来， 每一个图书馆都有一个情况介绍，反映该图书馆的馆藏特色或咨询人员的专长，当这体 系中的某一个图书馆不能答复某问题时，它被提交给协作网中的咨询管理系统，通过这 一系统，将问题转给相应的图书馆。 协作参考咨询的主要特征是分布性。这种分布性体现在两个方面：第一、用户是分布 的，无论用户身处什么地方，无论他( 她) 是哪一个图书馆的用户，只要他( 她) 是协作 网络中的合法用户，就有权得到协作网络中任何一个图书馆提供的咨询服务：第二、参考 馆员是分伟的，无论参考馆员属于哪个图书馆或身处什么地方，只要他( 她) 能上网解答 分派给他的用，、的提问。 六、基于网络呼叫中心的参考咨询 用户的需求是多样化的，这就决定了图书馆提供的服务就不能是单一的。虚拟参考咨 询同样也不应该只提供一种服务模式，而是应将各种咨询模式整合为有机联系的服务体 系，向用户提供不同形式的参考咨询服务，从而满足用户多方面的需求。从国外图书馆虚 拟参考咨询发展来看，在寻求集成的技术解决途径中，利用商业上的网络呼口q 中心模式是 比较成功的一种。 网络呼叫中心( i n t c m e tc a l lc e n t e r ) 是一种充分利用现有通信手段和计算机技术的全 新现代化服务方式。它起源于发达国家企业对服务质薰的需求，其主旨是通过电话、传真 等形式为客户提供迅速、准确的咨询信息以及业务受理和投诉等服务，通过程控交换机的 智能呼叫分配、计算机电话集成、自动应答系统等高效的手段和有经验的人工座位，晟大 限度地提高客户的满意度，是提高企业竞争力的重要手段。 网络呼叫中心能够把图书馆提供的各种服务集成起来，将电话、电子邮件、聊天、视 0 一 第二章虚拟参考咨咖系境 额和其他各种接入方式在一个强大的工作站内集成为一体，为远程用户提供集成的、实时 的信息服务。 信息专家可以利用f a q 、语音识别数据库、馆藏信息数据库、数字化资源和其他各类 信息源以及在客户关系管理( c r m ) 系统内积累的服务历史信息等直接解答吾_ 手孛咨询问题。 另外，还可以将咨询问题提交其他专家应答，或与专家进行预约。其工作方式类似于图书 馆咨询台，可以为用户提供不同层次的各种服务。作为网络、电话和其他远程输入的中介 牲入口，网络呼q 中心可全天候运行，随时解决中、低层次的咨询，同时便于得到专家的 帮助。如图2 - - l 所示； 、 厂咨询i ：燃电话 电子目件网络表单聊天 信息专家 利用；f a o 电子参考源各种通讯协 议玎棱务诲i 望客户关系管理系统 信息服务传递方式 专家成答1 毡于预约j 乜i 再传 真i u 于邮件等 鹫2 一i 碍饕；呼叫中心小恩隧 资料来源：衲景利中国科学院研究生院博j 学位论文 图书馆数字参考咨询的理论与实践研究2 0 0 3 年7 月第8 3 兵 网络呼叫中心的应用，将最大限度建剥用图书馆内外的各种资源，显著提高图书馆参 考咨询和信息服务的效率，为用户提供“一站式”服务，提高了服务质量和用户满意度。 网络呼叫中心技术的引入，必将推动参考咨询进入一个新的层次。 七、基于自然语言接口的虚拟参考咨询 让计算机能够模拟人类的交流方式，自动解答用户的自然语言提问并提供准确、可靠 的答案，这一直是多年来许多人不懈的追求。计算机人工智能技术的发展，为这一方式的 实现提供了可能。在英国和美国，己经有一些建立能够处理自然语言咨询的图书馆自动化 j0 一 第- 二章虚拟参考咨咖系统 系统的尝试。但是目前能识别中文自然语言的参考咨询系统还从没有应用的先例。 本设计的目标正是要设诗和实现这样一个系统，它实际上是一组计算机程序，可以识 别用户输入的中文自然语言，并且在它的知识库系统中进行查找和匹配，并将答案以自然 语言的方式返回给用户。 尽管这个具有初步人工智能的咨询系统至今还很不完善，但是我相信，它无疑是虚拟 参考咨询发展的重要方向。 第四节各种服务模式的分析比较 上述各种虚拟参考咨询的模式各具特色，不同的形式适合不同的情况，并且各有利弊。 具体分析如下： 电子邮件咨询的优势和不足 电子邮件咨询的优势是：咨询不受时间、地点的限制，更不会出现象电话一样“占 线”或无人接听的现象。这种咨询具有匿名性。虽然在电于邮件咨询中，用户可以提供 其姓名和电子邮件地址，但实际上并没有显露其身份。这种咨询有文字记录，有利于用 户在方便时重新阅读和分析。 电子邮件咨询的不足是：安全性和保密性较差。普通的电子邮件由于其公丌性，会 接收大量的垃圾邮件，因而参考馆员需花费很多时f 自l g i 以处理和筛选。而且，电子邮件在 传送过程中，要经过一个或多个节点，有可能造成未经许可的访问或删除。信息回复具 有“时滞性”，电子邮件的接收、处理和发送都需要一个过程，用户不可能像打电话样 马上得到问题的答案。 网络表单咨询的优势和不足 网络表单咨询的优势是：与电子邮件咨询不同，用户不可以不加约束地表达问题，为 了消除咨询人员与用户间交流上障碍，w e b 表单设计了结构化的格式，要求用户在这些规 定的项目中填写有关信息，这就使咨询人员易于理解和分析用户的需求，更好地为用户提 供服务，同时有利于对服务质量作出评价。 网络表单咨询的不足是：在这种咨询方式下用户必须登录到图书馆的网站上卅可以 填写和发送咨询问题。 第一二章虚拟参考嵛询系统 三、基于f a q 数据库检索的参考咨询的优势与不足 基于f a q 数据库检索的参考咨询的优势是：方便了用户寻求对问题的解决。对于常 见的问题用户只要查询f a q 库就可以很容易地找到答案。节省了图书馆的人力资源。常 见的咨询问题被整理、加工、分类并编写成可以检索的数据库形式，在网站上发布，提高 了工作效率。既可以避免咨询馆员重复回答相同的问题，又保证了对同一问题的答案的 致性。使更多的人员从简单的解答重复性提问中解脱出来，将时间和精力用于解答非常见 的疑难性问题，从事知识含量更高的工作用户通过对对f a q 库中相关问题解答的浏览， 还可能得到意外的收获。 基于f a q 数据库检索的参考咨询的不足是：对于针对性强、个性化程度高的问题可能 难找到满意的答案。 四、实时交互参考咨询的优势与不足 实时交互参考咨询的优势是：用户与馆员的交互方式完全模仿面对面咨询的形式， 双方都能在第一时间内获取对方的信息，相互之间能更快地澄清问题和疑惑也提高了用 户对答案的信赖度和适用性，不需要用户对答复再进行分析和揣摩。能消除咨询过程中 的某些障碍。在实时问答情况下，因双方之间采取的是文字交流，因而双方就可能避免在 语言交流过程中所产生的误听，使问题和答复都便于被对方了解。在视频会议的情况r ， 双方则可以看到、听到对方的表情、态度、情绪等，避免可能因等待或不了解对方的状态 而产生错觉。能给用户带来更大的方便。用户可以保存以前与图书馆员交谈所形成的记 录文本，作为资料加以保存。视频会议咨询则可以以视频文件的形式保存成多媒体资料， 供品后查询使用。 实时交互参考咨询的不足是：由于需要文字输入或因网络带宽的限制，这种咨询仍 然不可能像面谈那样进行得顺畅，有时也要花费相当的时间来澄清问题，所以说实时的效 果也是相对的。在网络带宽不足的情况下，视频会议咨询会因为图像、声音信号的不稳定 而影响交流双方的惰绪和效果。用户可能出现拼写错误，影响图书馆员的判断。时间 的紧追性强，咨询馆员既要查询资料、组织答案、考虑怎样回答问题，又要不间断与用户 的联系。给咨询工作带来很大难度。 第二章虚拟参考咨澌系统 五、网络化协作咨询的优势与不足 网络化协作咨询的优势是：在开放时间上，更加适应用户的需要。协作参考咨询可 以充分利用各参加馆的人力，合理地分配人员，延长提供咨询服务的时问还有可能提供 2 4 小时全天候的服务。可以节省各个图书馆的经费开支，这一点主要体现在集团购买咨 询软件以及维护费用上。在各个协作馆之间形成专业知识互补和学科领域互补的局面。 有利于形成整体效应，形成集团优势，扩大服务影响从而带动成员馆共同提高服务水 平。 网络化协作咨询的不足是：任务分工协调比较困难、咨询的质量标准难于控制、服务 水平参差不齐。因此，虽然协作咨询的目的是实现一种美好的理想，但其实施的过程还存 在一定的困难。 六、网络呼叫中心的优势与不足 网络呼叫中心的优势是：咨询服务手段的集成化程度高，这种咨询模式是复合型的 几乎应用了目前出现的所有可能的咨询方式，将电话、传真、电子邮件、聊天、视频等等 接入模式集合在一个强大的工作站内，并且将交换机的智能呼叫分配、计算机电话集成、 自动应答系统以及有经验的人工座位等技术合理地分配使用，最大限度地提高用户的满意 度。也征是由于不同的参考咨询模式( 不管是传统的还是虚拟的) 各有短长，以及用户的 不同偏好，使用一种模式适应所有用户不同情形下的各种需要是不现实的。因此，建立 种麓将各种咨询模式融为一体的复合型咨询服务模式是完全必要的。 网络呼叫中心的不足是：系统的实现和运行成本较高，需要的大量的资金和人员投入， 在普通的图书馆中难醴实现。 七、基于自然语言接口的虚拟参考咨询的优势与不足 实质上是把冷冰冰的计算机设备做了拟人化的处理，把计算机赋予了人性。这种参考 咨询的最高境界是：当用户与其交流时根本无法区分在连线的计算机另一端到底是真正的 人类还是机器人。因为他( 机器人) 完全可以理解人类的自然语言，并阻自然语言的形式 与之交流。因此，这种参考咨询最大的好处是节省人力，把自动化程度发挥n t 及至。 第一章虚拟参考咨咖系统 然，它也继承了上面几种参考咨询形式的优点如：开放时间长、资料便于保存等等。 但是，由于技术处理比较复杂，这种形式的参考咨询还处于试验和摸索的阶段，尚未 真正应用于实践。要想取得满意的效果，依靠对自然语言的准确分析和后台知识库系统的 不断完善。尤其是对于中文的处理，在单词拆分和旬式匹配上困难更大。 本论文将在接下来的章节中详细阐述基于自然语言接口的虚拟参考咨询系统的设计 与实现方发。在该设计中，模式匹配模块的主体算法借鉴了a l i c e 的算法设计，a l i c e 是 a r t i f i e i a ll i n g u i s t i ci n t e r n e tc o m p u t e re n t i t y 的缩写，是由美国宾西法尼亚帅 h e h i g h 大学的r i c h a r ds w a l l a c e 博士开发的一个基于经验的人工智能聊天机器人。此外还重 点设计了针对中文语言处理的单词拆分模块。由于该聊天机器人是一个基于经验的系统， 它把它的经验知识以a i m l 的方式组织在一起，要想取得好的对话效果，必须预先储备大量 的经验知识，因此文章还阐述了构建中文a i l l 知识库的方法。 第三章基于自然语言接口的虚拟参考咨两系统 第三章基于自然语言接口的聊天机器人