智能答疑系统的研究与实现

摘要：智能答疑系统为基于ASP.NET与C#技术的WEB应用程序，并以互联网为传播媒介来实现远程教育的一个教学平台。系统主要论述了其设计开发的基本过程，设计开发中主要运用了ASP.NET技术与C#语言、 SQL等相关技术，根据面向对象开发原理，采用了基于B/W/S三层体系结构的开发模式系统。以IIS为服务器，SQL server 2005为数据库平台，提供一个师生之间相互交流、相互探讨的网络空间,使学生在获取知识时更具有主动性。本系统包括即时答疑的管理与控制，文件资源的共享管理，问题及疑问留言解答的管理，后台数据库信息的管理维护等这些基本模块。 关键词：ASP.NET；智能答疑； B/S结构 当前，现代远程教育呈献出蓬勃发展的势头。一方面信息技术的高速发展和普及为远程教育的知识传播奠定了坚实的物质基础；另一方面，知识本身的价值提升和更新速度加快、终生学习理念的深入人心使得越来越多的人开始利用这种时空不受限的学习方式。但是，当大量的受教育者通过远程方式接受教育时，这种自主学习方式让他们徘徊在浩如烟海的教育资源前面时不知所措，毕竟当他们进入到一个全新的知识层面进行学习时，他们还缺少必要且高效的学习途径。所以如何帮助受教育者能够在短时间内从海量的教育资源中选择出对自己学习有帮助的信息也就自然成为了保障远程学习高效进行的一个重要环节，它直接影响着教育双方对学习效果和学习的满意度，因此也就有了对解决这样一个问题而设计的系统——答疑系统的需求。 ??? 问答系统（Question Answering System，简称QAS）是一种对用户用自然语言提出的问题能够做出尽可能简洁、准确回答的计算机程序。这样的程序需要具备对自然语言进行分析和处理的能力，它是自然语言处理技术的一个重要的应用。早在计算机发明之初，研究人员就希望能通过某种方法使计算机能够理解人类的自然语言。问题回答一直是计算机人工智能领域研究的核心问题。根据图灵测试，人们把判断计算机具有智能的标准定义为计算机是否可以和人一样理解并回答人的问题，自由地与人交流和对话。为了达到这一目标，研究者做了不懈的努力。问答系统的研究最早出现在60年代，人工智能研究刚刚开始的时候，这时人们就提出了让计算机用自然语言回答人们的问题，到了80年代，研究者们为了探索自然语言理解技术，纷纷研究自然语言问答系统，但是，基于当时的条件限制，问答系统一直在非常受限的领域里研究。此后，由于大规模文本处理技术的兴起，问答系统的研究受到冷落。近几年，随着网络和信息技术的快速发展，人们处于一个知识爆炸的年代，为了更快地获取信息又促使了问答技术的研究。在每年一度的文本信息检索（TREC）会议上，自动问答（Question Answering Track）是最受关注的主题之一。目前很多研究机构都纷纷开展了对专家系统、问答式搜索引擎（智能搜索引擎）、基于自然语言查询接口的数据库查询系统、智能答疑系统等的研究。 在知识爆炸的今天，社会对个人的学习能力提出了更高的要求，通过自学在短时间内掌握一些技能，已是社会对个人提出的新要求。既然通过自学，肯定在自学中会遇到这样那样的问题，也就必然希望能在短时间里得到这些问题的答案，智能答疑系统正是基于这样一个事实在这些方面作了一些有益的探索。从更 高的层面上来讲，学习型社会的需要和人们对终身学习理念的认同以及我们国家远程教育的蓬勃发展，都迫切需要一个这么一个平台，能够为使用者快速查找到问题的答案，也为指导者减轻工作强度。 要进行有效的学习知识必须有学生和教师之间的交流，答疑是教学中的一个重要环节。在传统的教学模式中，师生之间通过面对面的交流，可以及时解决教学中出现的问题。但是在网络教学环境下，教师不可能时刻在线，也没有那么多的精力逐个回答学生提出的问题，人工网络答疑方式将会使教师不堪重负。因此如果能让计算机自动解答学生的疑问，将会大大减轻教师负担。同时及时排解学生在学习过程中遇到的难题，从而提高学生远程学习的学习质量和效率。改善现有的智能答疑系统模式，充分利用远程教育网络资源，通过机器处理自动理解用户提出的自然语言描述的问题，并自动返回答案，达到减轻教师的负担，帮助学生学习，提高远程教学质量和效率的目的。 在目前的远程教学模式中，研制开发一个智能答疑系统的意义尤为重大，这是因为: 1. 答疑是学生进行系统学习的有益补充，同时也是学生巩固知识的重要途径，无论学习的形式如何变化，答疑对于学习活动来说是必要且不可或缺的，在网络 环境下，及时、有效地获得解答是学生远程学习的基本需求。 2. 通过对学生所提问题的记录分析，可以统计出学生普遍存在的知识薄弱环节，为教师进一步改进教学方法提供参考，成为辅助教学的有效工具。 3. 在网络环境下的智能答疑系统采用了友好自然的自然语言接口，学生可以轻松自如地提问，及时解决学习过程中遇到的难题，使远程教学真正起到用户良师的作用，对于远程教学方式在我国的进一步普及，具有不可估量的重大意义。 4. 将功能良好的智能答疑系统应用于国家大力发展的远程教学支撑平台中，具有很大的社会价值。 5. 为自然语言理解以及信息检索技术的应用发展提供了一个方向，可以推动该技术领域的发展。　 智能答疑系统采用sql2005+asp.net为设计开发平台，主要为计算机机房提供一个利用现有设备进行课程教学，师生互动问答讨论的系统。通过相应功能模块实现问题的实时或留言问答，实验内容等文件资源的共享上传与下载，以及相关知识拓展，师生在电脑前就能完成全程教学，使学生摆脱了以前的羞涩心理,主动参与到网络学习活动中来,有效地调动了学生学习的积极性。同学与同学之间、教师与同学之间的讨论既活跃了思维,也拉近了彼此的距离,促进了教学活动的开展。本系统基于网络教学支撑平台的教学模式具备人机互动、师生互动的优势，体现出以人为本，自主学习的特点，突破时空界限，延伸课堂空间，拓展思维方法，有利于培养善思考、高素质的综合人才，适应信息时代教育发展的要求。