章智能咨询系统oweroinresen

第12章智能咨询系统主要内容

智能咨询系统基本结构智能咨询方法智能咨询系统模型智能咨询系统实例12.1智能咨询系统概述智能咨询系统融合了人工智能的理念和信息咨询的方法与技术，在构建知识库的基础上，设计合理有效的推理机制和算法，并通过友好的人机接口和解释系统，为用户提供知识化咨询服务。本章将详细讨论智能咨询系统的体系结构、方法及系统模型。人类的咨询活动有着悠久的历史：

人类的咨询活动有着悠久的历史。随着社会经济和信息技术的全面发展，咨询活动已经融入社会经济的各个角落。其活动表现为：咨询人员通过一定的手段和技术进行调查研究以了解、掌握相关情况，并运用专门的知识、技能和经验，依靠科学的分析方法，为用户提供线索、信息及其决策，协助用户解决复杂的问题。从广义的角度看，咨询是情报、信息的交流，咨询过程实质上是信息加工的过程，即开发、加工、选择和利用社会的信息资源提供信息服务。“信息”和“咨询”两者之间的关系：信息和咨询这两者是密不可分的。信息指事物发出的并表征事物的性质及其运行状态的消息和信号；咨询则含有磋商、会诊、顾问、参谋之意[2]。随着人类对信息作用的了解及其社会信息化进程的发展，“信息”与“咨询”一起构成了“信息咨询”这个复合词，用以强调信息在咨询活动中的作用与地位。信息咨询业的类型：信息咨询业作为国内外蓬勃发展的一个行业，在世界范围内受到了广泛重视，已成为社会经济体系中的一个重要组成部分。信息咨询业的工作范围很广，内容极为丰富，依据咨询业务和范围划分，大致有五种类型：⑴政策咨询，为国家或政府部门的决策人员处理政治、军事、科技等重大问题出谋划策；⑵管理咨询，以企业的经营管理为主要咨询对象的信息咨询；⑶工程咨询，对各种建设项目提供咨询服务；⑷技术咨询，以产品的技术服务为主的咨询活动；⑸专业咨询，对某一专业领域中存在的具体问题所进行的咨询活动。信息咨询的功能与特点：

现代咨询活动具有非常重要的功能：科学决策功效。这一功能的实现需要咨询机构能够拥有丰富的知识和经验，综合分析和研究经济、社会、科学等多方面的因素，进行决策分析，为决策者提供可供选择的信息、建议和方案等科学的决策依据。信息咨询机构在其咨询研究过程中，往往需要综合考虑与所咨询领域相关的其它领域的问题，具有很强的综合性，往往需要多学科专家协同工作才能够提出切合实际的建议或解决方案，因此信息咨询是一种含有高智力劳动成分的知识密集型活动。为了提高信息咨询活动的效率和咨询成果的效用，需要借助计算机技术、网络技术、专家系统技术、知识库技术、数据挖掘与知识发现技术、分布式协作技术等，构建智能化的信息咨询系统。智能咨询系统的内涵：

智能咨询系统利用人工智能的方法和技术，通过知识获取、知识推理等过程模仿、延伸和扩展人的智能，方便咨询人员和用户从信息资源体系中获取满足决策需求的信息与知识。咨询系统的智能化体现：信息咨询系统的智能化主要体现在如下三个方面：（1）咨询信息源的智能化由于信息咨询的本质是一种信息的加工与利用，因此信息源是信息咨询的重要基点，增强对信息源的智能化加工与处理是实现咨询系统智能化的保证。具体而言，咨询信息源的智能化表现在：①信息源采集的智能化。信息资源的开发与利用给信息咨询提供了丰富的信息来源，但信息的指数级增长也给信息咨询机构带来挑战。因此，在咨询信息源的采集中需要引入自动化机制，采用自动搜集、自动分类等技术，自动获取文本、图片、多媒体、数据库等结构化和非结构化信息，完善信息采集范围，提高信息采集质量和效率。②信息源分析加工的智能化。信息咨询的辅助决策功能决定了信息咨询活动不应该仅仅停留在低层次的信息检索和提供上，而应该重视信息的深层次分析研究。在对信息源的加工中，可以借助信息抽取、数据挖掘等技术，对自动采集到的异构信息源进行综合利用，提炼挖掘出隐含的、有价值的知识。（2）咨询技术与手段的智能化随着现代信息技术的发展，信息咨询手段也应该实现智能化的转变。缩微技术、声像技术、计算机技术、通信技术、网络技术、数据库技术、视频会议技术和多媒体技术等众多的智能信息技术都可以在咨询系统中得到应用。（3）咨询问题解答的智能化信息咨询的解答过程是一种高智能活动。对于一些简单的、重复的、琐碎的、常规性的、事实性的咨询可以通过常见问题列表等形式引导用户自主完成。对于复杂的咨询问题，可采用智能推理技术，结合知识库系统实现自动判断分析。构建建智智能能咨咨询询系系统统时时应应遵遵循循的的原原则则：：（1））个个性性化化原原则则信息息咨咨询询应应针针对对特特定定用用户户的的特特定定问问题题而而提提供供解解决决方方案案，，不不同同用用户户其其信信息息需需求求、、信信息息表表达达方方式式、、信信息息行行为为习习惯惯是是各各不不相相同同的的，，智智能能咨咨询询系系统统应应能能根根据据不不同同用用户户的的特特点点，，提提供供个个性性化化咨咨询询服服务务。。（2））交交互互式式原原则则系统统应应能能对对用用户户在在获获取取咨咨询询结结果果的的过过程程中中所所出出现现的的问问题题进进行行自自动动的的识识别别、、诊诊断断，，以以交交互互式式形形式式自自动动地地或或在在用用户户激激励励下下进进行行智智能能化化引引导导服服务务。。（3））自自适适应应与与自自学学习习原原则则所构建的的系统不不仅能利利用已有有的信息息与知识识解决相相关问题题，而且且能从纷纷繁芜杂杂的信息息中获取取、分析析归纳新新产生的的知识，，迅速感感知环境境的变化化并服务务于整个个智能化化咨询过过程。12.2智能能咨询系统统基本结构构智能咨询系系统是知识识系统的一一种类型，，主要由知知识获取与与组织模块块、智能咨咨询处理模模块和智能能人机接口口模块这三三部分组成成，可以采采用如图所所示的基本本结构，其其中，智能能咨询处理理模块是系系统的核心心。智能咨询系系统体系结结构介绍：：（1）知识识获取与组组织模块知识获取与与组织模块块用于从外外界获取有有关事实数数据与案例例、语言知知识、领域域知识、方方法知识、、用户知识识等，为系系统建立起起合理、完完整的知识识体系。①领域知知识。主要要包括专业业领域中的的各实体对对象和对象象关系。领领域知识对对于事实数数据的标引引和检索、、用户需求求的扩展、、咨询推理理匹配算法法的实现都都具有重要要的意义，，是智能咨咨询中不可可缺少的知知识源。②方法知知识。智能能咨询方法法是“咨询询问题推理理”执行的的基础，因因此，系统统需要从咨咨询专家处处获取大量量方法知识识。③用户知知识。通过过与“智能能人机接口口模块”无无缝集成，，获取用户户个性化模模型，以便便提高个性性化咨询服服务。（2）智能能咨询处理理模块智能咨询处处理模块是是整个系统统的神经中中枢，直接接影响咨询询效果。智智能咨询模模块由若干干个子模块块组成：①咨询方方法建模子子模块。咨咨询活动需需要在利用用各种信息息的基础上上，分析问问题表象，，提供问题题解决方案案。在开展展咨询活动动的过程中中，系统需需要借助于于一定的工工具与模型型对问题进进行分析与与研究，从从而找到解解决问题的的途径。因因此，系统统的有效运运行离不开开专业咨询询方法的指指导。这些些方法知识识对于系统统的自动推推理与求解解具有及其其重要的作作用，在系系统构造中中需要将知知识获取模模块所采集集到的方法法知识进行行有效建模模，以指导导系统进行行智能咨询询活动。②咨询问问题推理子子模块。智智能咨询系系统的核心心就在于其其推理功能能。知识推推理子模块块协调整个个系统的运运作，它在在方法模型型的指导下下采用一定定的控制顺顺序和策略略对相关知知识进行推推理，从而而得到问题题解决方案案与结果。。③咨询结结果评价子子模块。该该模块用于于用户对咨咨询结果进进行处理。。当用户对对咨询结果果满意时可可以给出好好的评价，，这些评价价信息可以以被系统记记录，并通通过知识获获取与组织织模块进行行自动学习习，形成成成功案例存存放于系统统的知识体体系中，为为以后的咨咨询活动提提供正面实实例。④咨询结结果解释子子模块。该该模块可用用于向用户户合理地解解释咨询系系统的行为为和推理的的过程。⑤咨询引引导子模块块。任何一一个系统其其功能与求求解问题的的能力总是是一定的，，因此需要要设立引导导模块用于于分析咨询询问题的基基本要素（（如提问的的主题、学学科范畴、、问题的紧紧迫性等）），对于明明显不属于于该系统范范畴的咨询询问题或系系统经过推推理分析后后仍无法得得到令用户户满意的咨咨询结果的的咨询问题题自动转发发给其它智智能咨询系系统或外部部专家进行行处理。咨咨询引导模模块可选择择最佳咨询询路径，为为用户提供供最合理的的解答。（3）智能能人机接口口模块该模块用于于和用户交交互，主要要接收用户户的咨询问问题和显示示咨询结果果，并可对对咨询问题题进行初步步分析，确确定用户提提问的基本本范畴，对对用户提问问的完整性性、用户结结果要求的的合理性等等进行初步步判断，以以辅助用户户提出符合合其真实需需求意图的的问题。12.3智智能能咨咨询询方方法法智能能咨咨询询方方法法通通常常以以定定性性和和定定量量相相结结合合作作为为基基本本分分析析手手段段，，以以诊诊断断问问题题和和解解决决问问题题作作为为基基本本出出发发点点，，借借鉴鉴并并融融合合管管理理科科学学、、系系统统科科学学、、行行为为科科学学、、社社会会科科学学、、计计算算机机科科学学等等多多学学科科理理论论与与技技术术，，构构成成了了专专业业的的咨咨询询方方法法体体系系，，成成为为咨咨询询活活动动的的不不可可或或缺缺的的基基石石，，本本节节主主要要介介绍绍结结构构化化分分析析框框架架方方法法、、系系统统分分析析方方法法、、数数学学模模型型法法等等。。（一）结构化化分析框架方方法结构化分析框框架是一种把把思路条理化化并把问题限限定在一定范范围内，进行行深入分析探探讨的结构化化思维方式。。利用这种方方法，可以很很快把一些基基本数据和原原始材料纳入入到一个有条条理的框架，，并把推理集集中在问题的的“驱动因素素”上。结构构化分析框架架的基本要求求是：目标明明确、逻辑清清楚、重点突突出、层次分分明、内容简简洁、可操行行强。结构化分析框框架方法的基基本步骤是：：（1）确定分分析主题和范范围。（2）建立结结构化分析框框架。（3）利用结结构化框架进进行分析。（4）提出解解决问题建议议。（二）系统分析方法法系统分析方法法把咨询项目目看作系统工工程，通过系系统目标分析析、系统要素素分析、系统统环境分析、、系统资源分分析和系统管管理分析，深深入诊断问题题，有针对性性地提出解决决方案。系统分析方法法的具体步骤骤是：（1）限定问问题：明确问问题的本质和和特性、问题题存在范围和和影响程度、、问题产生的的时间和环境境、问题的症症状和原因等等。（2）确定目目标：系统分分析目标要根根据用户要求求和对问题的的理解加以确确定，如有可可能应尽量通通过指标表示示，以便进行行定性和定量量分析。（3）调查研研究和收集数数据：调查研研究和收集数数据应围绕问问题起因进行行，一方面要要验证在限定定问题阶段形形成的假设；；另一方面要要深入探讨产产生问题的内内在原因。（4）提出备备选方案和评评价标准：备备选方案是可可供选择的解解决问题的思思路或设计。。为了对备选选方案进行评评估和筛选，，要提出相应应的评价标准准和约束条件件，建立适当当的模型。（5）提出可可行方案。（三）SWOT分析方法SWOT方法法是一种结构构化的分析方方法。它将与与研究对象密密切相关的内内部优势因素素（Strengths）、内部劣劣势因素（Weaknesses））、外部机会会因素（Opportunities）和外部部威胁因素（（Threats）整理理出来，并依依照一定的次次序按矩阵形形式排列，然然后把各种因因素相互匹配配起来加以综综合比较分析析，并在分析析的基础上，，提出相应的的发展战略和和对策思路。。SWOT方法法简便易行，，具有结构性性和系统性。。进行SWOT分析的具具体步骤是：：（1）进行企企业外部环境境分析，列出出环境中的机机会（O）和和威胁（T））因素。（2））进行行企业业内部部能力力分析析，列列出目目前企企业的的优势势（S）和和劣势势（W）因因素。。（3））以环环境中中的机机会和和威胁胁为一一方，，企业业内部部能力力中的的优势势和劣劣势为为一方方，绘绘制SWOT二二维矩矩阵。。（4））进行行组合合分析析，确确定应应采取取的具具体策策略。。（四））决策策树法法决策树树是在在主要要变量量不确确定情情况下下，可可用于于处理理多阶阶段决决策问问题的的一种种决策策图。。由于于该图图形类类似树树枝，，故称称为决决策树树。它它由决决策结结点、、方案案枝、、事件件结点点、概概率枝枝和决决策终终点或或末梢梢组成成。决策树树构建建原则则是：：（1））发自自任何何结点点的并并列树树枝必必须是是相同同逻辑辑类型型，即即同是是方案案或同同是事事件。。（2））与任任何事事件结结点相相连的的事件件树枝枝应代代表全全部可可能事事件，，全部部事件件的概概率之之和为为1。。（3））与决决策结结点相相连的的方案案树枝枝应代代表在在该决决策点点全部部可能能的备备选方方案。。决策树树的计计算步步骤是是：从从树的的末端端往回回计算算，即即先算算出每每个事事件结结点上上的效效率期期望值值，再再根据据决策策目标标对各各方案案分支支进行行比较较，砍砍掉较较差方方案，，剩下下的即即为最最优方方案。。与决策策树法法类似似的另另一种种方法法为决决策表表法。。决策策表也也称决决策矩矩阵。。它由由备选选方案案、自自然状状态及及其发发生的的概率率和效效率期期望值值组成成，是是在主主要变变量不不确定定情况况下进进行决决策的的一种种模型型工具具。利利用决决策表表解决决问题题的具具体步步骤是是：（1））列出出各种种备选选方案案。（2））列出出各种种备选选方案案可能能遇到到的各各种自自然状状态。。（3））列出出各种种自然然状态态可能能出现现的概概率。。（4））计算算不同同方案案在各各种自自然状状态下下的期期望值值，编编制决决策表表。（5））根据据决策策表进进行决决策分分析，，根据据要求求选择择期望望值最最大（（或最最小））的方方案作作为最最优决决策方方案。。（五））网络络规划划法网络规规划法法是咨咨询项项目管管理常常用的的基本本方法法。网网络规规划法法把任任务进进行分分解，，并按按照工工作流流程排排序，，以网网络图图的形形式进进行统统筹规规划，，以关关键路路径为为重点点，合合理调调配人人、财财、物物等资资源，，保证证进度度，优优化总总体功功能。。网络络规划划法体体现了了“控控制关关键点点”的的原理理。网络规规划法法具有有三个个基本本要素素：（1））作业业或工工序：：是消消耗时时间和和资源源的实实际活活动过过程，，用带带箭头头的直直线表表示。。（2））事件件或结结点：：代表表一项项作业业的起起点或或终点点，用用圆圈圈表示示。（3））路径径：从从作业业起点点到终终点的的任何何连续续通道道。其其中消消耗时时间最最长的的叫关关键路路径。。网络图图的建建立方方法如如下：：（1）将将项目目任务务进行行分解解；（（2））确定定作业业顺序序、内内容和和作业业时间间；（（3））编制制作业业列表表；（（4））按照照绘制制原则则制作作网络络图；；（5）确确定关关键路路径和和工期期。（六））线性性规划划法线性规规划是是战略略咨询询中常常用的的一种种模型型分析析方法法，旨旨在将将有限限的资资源（（人力力、材材料、、机器器和资资金等等）进进行合合理分分配，，以便便取得得最优优方案案。其其数学学模型型分为为两部部分：：一部部分是是目标标函数数，它它是决决策变变量的的函数数，用用于描描述所所研究究问题题的目目标，，可用用来评评价各各种方方案数数量指指标的的好坏坏；另另一部部分是是约束束条件件，是是决策策变量量的限限制条条件，，常用用一组组等式式或不不等式式方程程组表表示。。在线线性规规划模模型中中目标标函数数和约约束条条件都都是线线性的的。求求解线线性规规划问问题，，就是是从无无穷多多个解解中求求得使使目标标函数数达到到极值值的解解。利用规划求求解工具求求解线性规规划问题的的具体步骤骤如下：（（1）构建建线性模型型；（2））调用求解解工具；（（3）设置置目标单元元；（4））设置可变变量单元；；（5）添添加约束条条件；（6）确定选选项并求解解；（7））根据需要要保存结果果报告、敏敏感性报告告和极限值值报告。（七）数学学模型法数学模型法法主要指的的是用数学学方程来表表示所预测测的事物随随时间变化化的形式或或客观事物物之间的关关系，计算算事物未来来的变化与与状态，以以达到预测测的目的。。如果数学学模型表示示所预测的的事物随时时间变化的的形式，则则它属于趋趋势外推的的预测技术术，如线性性模型、二二次抛物线线模型、对对数模型、、S曲线模模型等。如如果数学模模型表示客客观事物之之间的关系系，则它属属于因果法法的预测技技术，如计计量经济模模型、投入入产出模型型等。下面面具体介绍绍时间序列列分析法和和回归分析析法。12.4智智能咨咨询系统模模型本节将介绍绍三种模型型：分布式式协作模型型、多Agent模模型、交互互式模型。。分布式协作作模型由于信息咨咨询源的有有限性和服服务主题、、服务时间间的差异性性，每个信信息咨询系系统的个体体能力总是是有限的，，复杂信息息需求的解解答仅仅依依靠个体行行为的实现现是不可能能、不经济济、不完善善或者是不不精确的。。为了更好好地开发利利用各咨询询系统的功功能，构建建分布式协协作系统可可以更高效效地进行咨咨询服务。。分布式协协作咨询创创建了一个个共享平台台，可以使使咨询信息息系统内部部各个信息息服务智能能主体间相相互作用，，高效、透透明地共享享咨询网络络上的所有有资源，协协同解决单单个咨询系系统无法解解决的信息息需求，更更为有效地地为用户提提供信息咨咨询服务。。（一）分布布式协作平平台的构建建机理构建分布式式协作咨询询系统的目目的，旨在在通过咨询询网络这个个共享平台台的构建充充分发挥各各咨询信息息系统的资资源优势，，及时、有有效、全面面地为信息息用户提供供服务。分分布式协作作平台以智智能主体的的协作求解解作为基础础。智能主主体是一个个拥有自主主信息和软软、硬件资资源，能在在某一环境境中运行，，并能响应应环境的变变化，灵活活、自主地地采取行动动以满足设设计目标的的计算实体体，通常它它具有某种种程度的感感知、推理理、学习、、自适应和和协作能力力。智能协协作求解系系统的设计计与实现都都必须以智智能主体知知识行为的的社会性为为基础，这这主要体现现在如下两两个方面：：（1）智智能主体必必须对自身身和外界知知识有一定定的认识。。智能主体体一方面需需要对自身身的知识、、行为、求求解能力和和目标等知知识有充分分的理解；；另一方面面需要具有有关于外部部其它主体体的职责、、技能、资资源、信念念、目标、、规划等多多方面知识识。（2））各主体需需要有关于于主体间相相互作用与与通信的知知识。这些些知识包括括通信的对对象、通信信协议、通通信策略、、实现通信信的控制知知识、主体体相互作用用的约束条条件等。（二）分布布式协作平平台的概念念模型按照人工智智能专家Wooldridge和Jennings采用用量化多模模态逻辑进进行形式化化描述协作作问题的观观点，可将将协作咨询询系统的协协作问题求求解（CooperativeProblemSolving，CPS）过程程分为四个个阶段：发发现协作、、形成团队队、构建计计划、团队队行动。（1）发现现协作。当当某个智能能主体发现现协作潜能能时CPS过程开始始。发现协协作潜能通通常是指某某一主体具具有一个自自己无法实实现的目标标，该主体体相信通过过其它主体体的帮助可可以实现此此目标。（2）形成成团队。当当某个智能能主体根据据接收到的的信息需求求目标发现现协作潜能能后，就会会向它认为为可以帮助助它实现目目标的那些些主体们发发出请求，，请求一旦旦成功，主主体群将具具有一个完完成集体行行动的联合合承诺。（3）构建建计划。构构建计划是是一个非常常复杂的协协商过程。。协商期间间每个主体体必须表明明它们的立立场，即尽尽力表达它它们的偏好好。当一个个主体的请请求帮助获获得成功，，那么将会会有一个主主体群体联联合承诺完完成共同的的行动，但但是只有当当群体对具具体执行哪哪些行动达达成共识时时，共同行行动才能开开始。共同同行动的执执行是以构构建共同行行动的计划划作为起点点的。（4）团队队行动。主主体群体通通过协商成成功地拟订订了一个计计划，那么么下一阶段段就是团队队按照计划划联合执行行相应的行行为。分布式协作作咨询系统统概念模型型：上述协同问问题求解抽抽象模型对对于正确理理解协作咨咨询系统的的联合工作作过程具有有重要的指指导意义。。根据上述述分析，可可以设计如如图所示的的分布式协协作咨询系系统的概念念模型。多Agent模型Agent的研究一一直是人工工智能的重重要领域。。利用Agent技技术的智能能性、分布布性和调度度自适应性性来开展信信息咨询服服务适应了了网络信息息资源的动动态海量异异构特性，，并且在逻逻辑上和现现实性上都都具有可行行性。依据据Agent的技术术特性，结结合开展信信息咨询的的基本要求求（如友好好界面、迅迅速进行知知识挖掘、、智能处理理用户的咨咨询问题等等），图给给出了基于于多Agent的信信息咨询系系统框架，，它包括咨咨询问题分分析、咨询询问题匹配配、咨询结结果评价和和咨询问题题转发等功功能模块及及工具库、、信息资源源库、知识识库与案例例库等支持持模块。（1））信信息息咨咨询询支支持持模模块块包括括工工具具库库、、信信息息资资源源库库、、知知识识库库和和案案例例库库，，为为信信息息咨咨询询提提供供各各种种直直接接或或间间接接的的支支持持。。工工具具库库中中包包含含各各种种与与信信息息采采集集、、信信息息加加工工分分析析、、知知识识提提取取等等过过程程相相关关的的应应用用工工具具，，主主要要功功能能是是完完成成信信息息的的采采集集与与分分类类处处理理。。信信息息资资源源库库是是把把采采集集的的信信息息进进行行分分类类存存储储，，为为系系统统的的信信息息咨咨询询提提供供信信息息保保障障。。知知识识库库是是系系统统在在开开展展咨咨询询的的过过程程中中，，利利用用Agent的的自自学学习习功功能能，，生生成成各各种种知知识识，，建建立立面面向向各各领领域域的的知知识识模模块块，，为为咨咨询询问问题题的的分分析析提提供供域域知知识识。。而而案案例例库库是是保保存存系系统统在在开开展展咨咨询询的的过过程程中中的的成成功功案案例例与与不不成成功功案案例例，，为为系系统统资资源源的的重重复复利利用用提提供供资资源源保保障障，，为为咨咨询询人人员员培培训训提提供供各各种种素素材材。。（2））咨咨询询问问题题分分析析Agent主要要功功能能是是接接受受用用户户的的咨咨询询提提问问，，并并对对提提问问进进行行初初步步分分析析，，确确定定用用户户提提问问的的基基本本范范畴畴。。其其细细化化功功能能有有：：一一是是用用户户问问题题初初步步解解析析，，即即对对用用户户提提问问的的完完整整性性、、提提问问与与系系统统服服务务范范畴畴的的吻吻合合性性、、用用户户结结果果要要求求的的合合理理性性等等进进行行初初步步判判断断。。为为简简化化判判断断的的复复杂杂性性，，可可根根据据不不同同的的问问题题类类型型设设计计专专门门的的提提问问模模板板。。接接受受用用户户提提问问时时，，根根据据用用户户需需求求自自动动提提供供相相应应模模板板，，并并提提示示用用户户在在选选定定模模板板上上填填入入必必须须的的信信息息及及其其它它对对问问题题分分析析有有用用的的选选项项信信息息。。当当然然也也提提供供相相应应的的反反馈馈调调节节机机制制，，容容许许用用户户自自由由选选择择与与构构建建所所需需模模板板。。二二是是咨咨询询问问题题基基本本要要素素分分析析，，即即依依据据用用户户问问题题类类型型对对提提问问要要素素进进行行准准确确描描述述，，包包括括提提问问的的主主题题或或学学科科范范畴畴、、对对象象类类型型、、答答案案类类型型等等，，所所有有这这些些都都可可利利用用相相应应模模板板进进行行标标准准化化描描述述。。三三是是用用户户需需求求模模式式分分析析，，即即根根据据用用户户经经常常的的咨咨询询问问题题和和用用户户行行为为，，分分析析用用户户的的需需求求类类型型并并构构建建用用户户的的需需求求模模式式，，为为主主动动向向用用户户提提供供定定制制性性的的信信息息咨咨询询提提供供基基础础。。四四是是系系统统安安全全防防护护，，即即利利用用系系统统提提供供的的身身份份认认证证机机制制确确定定用用户户的的合合法法身身份份，，并并把把不不适适合合本本系系统统提提供供咨咨询询服服务务的的用用户户指指引引到到其其它它相相关关的的信信息息服服务务系系统统。。（3）咨询询问题匹配配Agent主要功能是是根据问题题分析模块块的分析结结果，自动动查寻咨询询知识库和和咨询案例例库，寻找找可能的答答案。在这这一过程中中系统应充充分利用所所拥有的知知识体系，，针对提问问分析结果果给出符合合用户需求求的咨询结结果。（4）咨询询结果评价价Agent主要要功功能能是是对对咨咨询询匹匹配配结结果果进进行行评评价价，，即即按按用用户户需需求求组组织织咨咨询询答答案案，，将将有有效效结结果果传传递递给给用用户户，，并并将将有有效效结结果果作作为为案案例例存存入入案案例例库库中中，，将将部部分分有有效效结结果果或或无无效效结结果果反反馈馈前前述述过过程程。。如如果果经经过过多多次次反反馈馈仍仍不不能能满满足足需需要要，，则则将将咨咨询询问问题题转转发发给给其其它它咨咨询询系系统统或或咨咨询询专专家家来来处处理理。。其其细细分分模模块块主主要要有有：：一一是是咨咨询询结结果果评评价价，，针针对对不不同同类类型型问问题题设设计计不不同同的的标标准准咨咨询询结结果果模模板板和和结结果果判判断断规规则则，，系系统统对对结结果果进进行行判判断断，，符符合合用用户户需需求求的的结结果果进进行行答答案案组组织织，，不不符符合合要要求求进进行行反反馈馈处处理理；；二二是是答答案案组组织织，，按按用用户户要要求求，，将将检检索索结结果果、、评评价价结结果果和和后后续续措措施施一一起起组组成成用用户户答答案案；；三三是是咨咨询询案案例例存存储储，，将将有有效效咨咨询询答答案案和和相相应应的的咨咨询询问问题题按按案案例例库库的的基基本本格格式式要要求求进进行行相相应应组组织织，，存存入入案案例例库库中中。。（5））咨咨询询问问题题转转发发Agent主要要功功能能是是将将咨咨询询系系统统不不能能处处理理或或处处理理结结果果不不满满足足用用户户需需要要的的咨咨询询问问题题转转发发给给其其它它咨咨询询系系统统或或系系统统咨咨询询专专家家。。其其细细分分模模块块主主要要有有：：一一是是问问题题转转发发模模块块，，即即在在系系统统人人力力资资源源库库查查寻寻合合适适的的咨咨询询专专家家，，主主要要依依据据咨咨询询专专家家当当前前的的工工作作任任务务和和个个人人能能力力分分配配相相应应的的任任务务，，或或者者根根据据其其它它合合作作咨咨询询系系统统的的服服务务范范畴畴，，把把相相应应的的咨咨询询问问题题转转发发给给合合作作咨咨询询系系统统；；二二是是格格式式转转换换模模块块，，因因为为不不同同咨咨询询专专家家或或咨咨询询系系统统可可能能使使用用不不同同的的系系统统和和模模式式语语言言，，需需要要标标准准咨咨询询问问题题描描述述格格式式和和协协议议来来保保证证咨咨询询问问题题和和结结果果的的准准确确理理解解与与接接收收。。在上述述几大大子系系统的的密切切配合合与协协同工工作下下，利利用Agent技术术的自自适应应性和和智能能处理理能力力，在在咨询询活动动中不不断地地加强强自学学习功功能，，系统统可以以智能能化地地实现现咨询询功能能。当当然，，如果果系统统确实实不能能处理理的问问题或或经过过有限限次数数的用用户反反馈与与任务务分配配都不不能满满足要要求的的咨询询问题题，应应以系系统设设立的的人工工咨询询等辅辅助形形式来来完成成。交互互式式模模型型网络络化化信信息息环环境境在在给给人人们们带带来来广广泛泛的的信信息息资资源源时时，，对对人人们们获获取取信信息息的的能能力力提提出出了了更更高高的的要要求求，，增增加加了了用用户户在在分分析析、、选选择择、、学学习习和和有有效效利利用用信信息息资资源源上上遇遇到到的的困困难难。。用用户户获获取取信信息息的的效效率率在在很很大大程程度度上上取取决决于于是是否否能能够够在在检检索索获获取取信信息息时时得得到到有有效效的的帮帮助助。。信信息息咨咨询询系系统统需需要要设设计计开开发发基基于于网网络络的的交交互互式式智智能能化化咨咨询询服服务务机机制制，，为为用用户户提提供供个个人人的的、、动动态态的的、、智智能能化化的的参参考考咨咨询询服服务务，，保保障障用用户户获获取取信信息息的的效效率率。。网网络络化化交交互互式式咨咨询询系系统统应应具具有有如如下下的的功功能能：：（1）对对用户检检索获取取信息过过程进行行现场智智能化引引导。（2）对对用户在在检索获获取信息息过程中中出现的的问题进进行自动动的现场场识别、、诊断和和交互式式咨询。。（3）通通过对咨咨询服务务的知识识管理，，积累和和动态更更新咨询询服务的的有关知知识、技技术和过过程，使使咨询服服务随着着用户、、资源和和技术的的变化而而发展。。网络化交交互式咨咨询系统统应具有有如下的的特点：：（1）基基于知识识。即利利用知识识来支持持和优化化有关功功能与过过程。（2）基基于交互互。即通通过交互互来实施施有关功功能和过过程。（3）个个性化。。要求能能够针对对具体用用户及其其变化来来提供和和更改咨咨询服务务。（4）自自主学习习、自动动积累和和动态调调整。即即能记载载、统计计和分析析咨询过过程的有有关活动动，自动动积累咨咨询过程程产生的的新知识识，并利利用这些些知识调调整咨询询功能与与过程。。根据系统统任务与与要求，，基于网网络的交交互式智智能化咨咨询系统统主要包包括以下下的功能能模块：：（1）智智能化检检索引导导。在用用户信息息获取过过程，能能够自动动提供现现场帮助助，解释释在这个个具体阶阶段的任任务、知知识、技技术和工工具，并并给出必必要的分分析和操操作辅助助，在出出错时提提供有针针对性的的分析和和可能解解决的方方案。（2）交互式式场所。用户户可以通过系系统的交互场场所输入问题题，系统通过过交互来分析析问题，查检检FAQ列表表、帮助手册册、工具书数数据库、咨询询知识库等，，或者对用户户的知识性、、事实性提问问提供尽可能能接近的解答答。在这个过过程中，系统统应能根据具具体的阶段和和前期用户任任务来限制问问题的检索、、推理和解答答。（3）智能化化服务推送。。系统通过交交互过程获取取用户背景知知识，构建用用户个性化模模型，并在此此基础上自动动提供关于新新服务、新资资源的介绍。。12.5智智能咨询系系统实例本节将介绍PLEXUS咨询专家系系统。基于计算机的的专家系统力力求获得足够够的专家知识识，从而也能能象人类专家家那样去解决决问题。专家家系统可用于于医疗诊断、、化学结构分分析、地质勘勘探等众多领领域。咨询工工作也是专家家系统的一个个重要应用领领域。专家系系统在信息咨咨询系统中已已得到了运用用，PLEXUS即是其其中一个影响响较大、理论论上也较完善善的系统。（一）PLEXUS设计计简介咨询专家系统统计划是英国国图书馆资助助的项目之一一，由伦敦大大学中心情报报部承担，它它产生的一个个工作原型系系统称作PLEXUS。。PLEXUS的目标是是构造一个图图书馆领域的的专家系统。。它研制开发发了以计算机机为基础的通通用主题咨询询系统，使之之能为各种类类型的情报资资源提供咨询询手段。在实现现上，，PLEXUS采用用Prolog语言言构造造知识识库，，采用用Pascal语言言编写写用户户接口口和数数据库库管理理软件件、产产生式式规则则等内内容。。PLEXUS系统统的开开发研研制步步骤大大致可可分为为知识识类别别的确确定、、知识识获取取、知知识表表示、、系统统完善善、原原型评评估和和修订订等。。（1））确定定系统统所需需要的的知识识系统所所拥有有的知知识是是实现现系统统功能能的手手段与与工具具。不不同的的主题题应用用领域域拥有有不同同的领领域知知识；；不同同的专专家系系统类类型（（如解解释性性、诊诊断型型、教教学型型等）），所所需要要的知知识也也不一一样。。咨询询型系系统有有其特特定的的知识识要求求。（2））知识识获取取知识获获取是是专家家系统统建立立的一一个关关键性性问题题。知知识获获取要要求从从图书书馆的的咨询询员和和情报报学家家中获获取咨咨询工工作经经验、、技能能等显显性和和隐性性知识识。知知识获获取是是一项项极其其复杂杂的任任务，，它的的成功功与否否，直直接关关系到到系统统的咨咨询质质量。。（3））确确定定知知识识的的表表达达形形式式信息息咨咨询询的的复复杂杂性性特特点点决决定定了了PLEXUS必必须须结结合合框框架架、、产产生生式式规规则则、、语语义义网网络络等等多多种种知知识识表表示示方方式式，，如如采采用用语语义义网网络络表表示示分分类类知知识识；；采采用用框框架架法法进进行行问问题题描描述述。。（4））系系统统的的完完善善与与测测试试经过过上上述述步步骤骤之之后后，，还还需需要要将将获获得得的的知知识识、、推推理理方方法法、、系系统统的的解解释释机机制制等等利利用用程程序序语语言言进进行行编编码码设设计计，，完完善善系系统统的的结结构构，，初初步步形形成成一一个个原原型型系系统统。。然然后后通通过过运运行行典典型型实实例例测测试试系系统统的的性性能能，，如如果果系系统统得得出出的的结结论论与与已已知知结结果果不不符符，，则则要要分分析析其其原原因因，，进进行行修修改改，，直直至至达达到到一一致致为为止止。。（5））原原型型评评估估和和修修订订原型型系系统统完完成成之之后后，，需需要要对对其其各各项项性性能能做做出出评评价价，，检检查查其其得得失失，，看看其其是是否否与与最最初初的的设设计计思思想想相相悖悖，，并并就就一一些些方方面面做做出出修修订订，，以以完完成成设设计计任任务务。。PLEXUS的的系系统统评评估估主主要要从从九九个个方方面面着着手手：：①系统的功能能。系统是否否具备智能，，尤其是处理理复杂的咨询询问题时如何何运作与表现现？②系统的健壮壮性。系统是是否可以处理理不完整的或或不精确的输输入信息？如如何处理？③系统的灵活活性。系统能能否与一个不不完整的知识识库相匹配？？如何匹配？？④系统的响应应。系统能否否在用户可接接受的时间内内完成推理过过程并向用户户提供输出结结果？⑤系统的透明明性。系统是是否能够适当当地阐述其推推理，解释其其结论？⑥系统的性能能。系统提供供的情报比得得上有经验的的图书馆咨询询员所能做到到的吗？⑦软件的效率率和基本算法法的可靠性。。⑧硬件的效率率。⑨系统组件的的评估。如人人机交互接口口、知识库、、控制机理等等。（二）PLEXUS的构成PLEXUS主要包括知知识库、用户户接口和推理理机这三个部部分。（1）知识库库构造专家咨询询系统需要具具备多种不同同类型的知识识。PLEXUS中的知知识有七类：：图书馆学和和图书馆知识识、情报检索索技能知识、、主题领域知知识、主题文文献的知识、、世界知识结结构的知识、、图书馆用户户的知识、问问题表达研究究的知识。PLEXUS采用四种组组织方式将这这些知识进行行表示与有机机组织，将各各知识元素高高度联结。①广义主题词词表（BroadSubjectOrdering，，BSO）。。BSO展示示了世界知识识的结构。BSO有一个个隐含的语义义类或分面结结构。它将各各个主题按照照它们自身的的特征依次排排列在一起，，构成了一个个组配式分类类表。下面是是PLEXUS的一个典典型的等级分分类结构情况况：H——园艺H,80———植物H,80,8——开花植植物②产生式规则则集合。它用用于指导问题题描述、检索索策略的制订订、检索策略略的修改、检检索结果的评评价等。PLEXUS有有近1000条面向任务务的规则，它它有多个层次次，与所要解解决问题的任任务紧密相关关。最高层次次的规则用于于选择合适的的策略，建立立问题模块。。③数据库中的的咨询源的内内容及其文字字形式等指示示符。PLEXUS数据据库的建立采采用了MIRABILIS软件（用用于处理书目目情报）。该该数据库的每每条记录由15个字段组组成，有些字字段编有索引引。MIRABILIS编有从索引引字段到数据据库的倒排索索引，用于进进行布尔检索索。④字典语词的的语义上下文文。它们用相相关的类目表表示，其框架架结构指向BSO的各类类，语义网络络指出语词间间的同一性。。PLEXUS字典包括括所有系统可可识的词汇。。每个字典款款目由下面的的元素组成：：术语名称、、语义类目、、BSO指示示符和语义网网络数。PLEXUS的的分类系统包包括11个类类目，每一类类又可以分成成许多下位类类。PLEXUS字典的的每个词都属属于一个类。。如果有些词词可能有多种种含义则属于于多个类目。。各类/子类类结合成为一一个框架结构构。（2）用户户接口用户接口是是用户与系系统通讯的的媒介和手手段。PLEXUS的用户接接口是自然然语言接口口，它允许许用户输入入自然语言言，并能将将这些自然然语言语句句转化为适适当的系统统行为。PLEXUS的用户户接口具有有如下性能能：①用户户能够自己己使用系统统而无须求求助于参考考人员的帮帮助；②系系统采用项项目单驱动动、封闭式式对话方式式运行；③③系统具备备好的降级级性能，即即在第一次次试运行后后告诉用户户失败的信信息而不被被冲掉；④④对用户的的人性化关关怀，系统统不显示明明确的错误误信息，因因为用户如如果在公共共场所使用用系统时，，显示的错错误信息如如果被别人人看到的话话，会令他他们感到难难堪和沮丧丧；⑤接口口能智能处处理它所不不认识的词词。PLEXUS系统通通过会话方方式获取用用户的输入入信息。用用户输入的的自然语言言陈述被系系统分解、、筛选与提提炼，得到到一组用于于表示用户户问题的词词干，并使使用这些词词干进行数数据库检索索与推理。。此外，PLEXUS系统的的用户接口口还提供系系统输出功功能，用于于输出系统统结果和相相关解释。。（3）推理理机PLEXUS系统主主要采用正正向推理方方式。系统统的控制机机理选用了了黑板模型型。（三）PLEXUS的工作作机理PLEXUS系统主主要需要解解决四个方方面的问题题：①理解解用户输入入语句的内内容。②研研制适宜的的问题表达达式。通常常情况下，，用户最初初的提问表表达式所表表达的内容容或宽或窄窄，并不适适合检索，，因此，系系统必须具具备对用户户最初提问问的适宜性性进行评估估的机制，，并能对其其内容进行行整理。③③将问题表表达式转换换成具体的的检索策略略。这不仅仅是一个句句法问题，，更多的还还是语义问问题。④根根据用户对对结果的满满意度，对对检索表达达式能进行行修改和调调整。当系系统的输出出结果不符符合用户的的需求时，，系统应能能够修改检检索表达式式，并能重重复这个过过程，直到到用户满意意或宣布系系统不能解解决用户的的问题为止止。围绕着着这些问题题，PLEXUS的的工作机理理主要体现现在问题表表达式的构构造、布尔尔检索表达达式的构造造、检索表表达式的修修改这三个个方面。（1）问题题表达式的的构造。PLEXUS使用框框架结构研研制适宜的的问题表达达式。框架架的处理过过程由产生生式规则集集合或子集集来完成。。（2）构造造布尔检索索表达式。。PLEXUS的咨咨询源文件件是利用MIRABILIS文本检索索软件建立立起来的，，其检索表表达式使用用传统的布布尔检索形形式，运用用AND、、OR、NOT等运运算符进行行运算。（3）修改改检索表达达式。PLEXUS修改布尔尔检索表达达式的方法法有三种：：用AND连接的词词干改用OR连接；；从表达式式中删除某某些词干；；通过分类类表查找其其它的词。。（四）PLEXUS的工作作流程PLEXUS将咨询询任务分成成四项子任任务，对应应于GETUM、GETSTAT、SEARCH、EVALUATE这四四个功能模模块。这些些功能模块块独立运行行，各功能能模块可以以与一个或或多个知识识结构和系系统资源发发生联系。。在PLEXUS原原型系统中中，各项功功能保持着着或多或少少的线性次次序。过程程顺序从GETUM到GETSTAT，再到SEARCH，最后后到EVALUATE。当然然，有时子子任务也可可以回溯进进行。如果果检索结果果不理想，，系统可以以重复调用用GETSTAT和和SEARCH。子子任务间的的控制流由由较高层次次的产生式式规则集合合来组织。。具体运行行流程及其其内容如下下：（1）启动动GETUM功能模模块获取用用户模型。。在一个标标准的对话话中，用户户首先得到到一份简单单的PLEXUS的的能力和范范围说明，，然后GETUM启启动。GETUM功功能模块通通过向用户户提问，建建立一个简简单的用户户模型，它它主要包括括如下内容容：用户对对PLEXUS的熟熟悉程度和和自身的实实践水平、、用户对主主题领域的的熟悉程度度、用户提提问主题与与其自身职职业的关系系等。GETUM模模块了解用用户的特征征对咨询过过程很重要要。（2）转入入GETSTAT功功能模块产产生用户问问题描述。。GETSTAT拥拥有问题描描述模拟功功能，能够够使PLEXUS系系统识别用用户输入的的原始语句句并理解用用户的信息息需求，形形成一个完完整的、适适宜的问题题描述。（3）转入入SEARCH功能能模块得到到检索策略略。在系统统获得足够够的用户问问题描述后后，SEARCH