一、語義解析架構(gòu)及流程
快遞領(lǐng)域的特點(diǎn)是問題通常是為一些重復(fù)性的服務(wù)請(qǐng)求,比如退貨,查快遞,下單,查運(yùn)費(fèi)等,實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)非常特定的目標(biāo),客戶只能同智能語音機(jī)器人聊設(shè)定好的固定主題,其可能的輸入和輸出是有限的,只需盡可能有效地完成具體的任務(wù)即可。這類對(duì)話系統(tǒng)從整體架構(gòu)上可分為兩層:
1)意圖識(shí)別層:識(shí)別語言的真實(shí)意圖,將意圖進(jìn)行分類并進(jìn)行意圖屬性抽取。意圖決定了后續(xù)的領(lǐng)域識(shí)別流程,因此意圖層是一個(gè)結(jié)合上下文數(shù)據(jù)模型與領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型并不斷對(duì)意圖進(jìn)行明確和推理的過程。
2)問答匹配層:對(duì)問題進(jìn)行匹配識(shí)別及生成答案的過程。在對(duì)話體系中可按照業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行不同典型問題類型的劃分,并且依據(jù)不同類型采用不同的匹配流程和方法。
領(lǐng)域意圖識(shí)別一般只要識(shí)別用戶語義所指的類別,行動(dòng)類意圖則是在一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的操作類意圖,電話呼叫場(chǎng)景下意圖識(shí)別任務(wù)有著以下難點(diǎn):
1)數(shù)據(jù)量匱乏:一般情況下,一個(gè)新的領(lǐng)域任務(wù)都會(huì)面臨冷啟動(dòng)的問題,相應(yīng)的意圖識(shí)別也面臨著缺少足夠訓(xùn)練語料甚至無訓(xùn)練數(shù)據(jù)的問題,因此更多真實(shí)情況下,意圖識(shí)別一開始都是小數(shù)據(jù)建模問題。
2)語音識(shí)別錯(cuò)誤傳遞:很多情況下,意圖識(shí)別的對(duì)象并不是準(zhǔn)確的文本,一方面可能是用戶拼寫錯(cuò)誤,另一方面可能是由于語音識(shí)別的誤差。
3)短文本意圖不明顯:真實(shí)口語交流中,用戶的表述一般屬于短句,很多情況下單句并不具備足夠的信息判斷其意圖,給意圖識(shí)別模型增加了困難。
針對(duì)以上主要問題,一般從以下幾點(diǎn)考慮:
1)針對(duì)數(shù)據(jù)量匱乏的問題,一方面可以借鑒遷移學(xué)習(xí)策略,利用現(xiàn)有的大量文本數(shù)據(jù)或者己有的其他領(lǐng)域任務(wù)輔助當(dāng)前的新任務(wù),一種簡(jiǎn)單的遷移學(xué)習(xí)方法即是使用預(yù)訓(xùn)練詞向量或語言模型結(jié)合簡(jiǎn)單深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)數(shù)據(jù)建模。另一方面,針對(duì)無訓(xùn)練樣本或極少訓(xùn)練樣本的新意圖,一開始可以結(jié)合模板匹配或基于手工特征的傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法做粗糙的意圖識(shí)別,這種策略具有精準(zhǔn)率高,召回不足的特點(diǎn),可以再冷啟動(dòng)階段快速構(gòu)建意圖識(shí)別系統(tǒng),同時(shí)可以在小數(shù)據(jù)集模型擬合能力不足的情況下進(jìn)行快速干預(yù);谛(shù)據(jù)量搭建起基本系統(tǒng),通過不斷獲取真實(shí)語料,返回來再迭代模型,優(yōu)化模型。
2)語音轉(zhuǎn)寫誤差傳遞的問題在電話呼叫系統(tǒng)中更為突出,語音識(shí)別系統(tǒng)往往不能達(dá)到100%的轉(zhuǎn)寫準(zhǔn)確率,因此,模型要對(duì)包含噪聲的文本有相應(yīng)的容錯(cuò)能力。通過實(shí)際樣本分析可以發(fā)現(xiàn),一般用戶的拼寫或者語音轉(zhuǎn)寫錯(cuò)誤的字往往是正確文本的同音字。因此,引入字(當(dāng)拼寫錯(cuò)誤時(shí),分詞系統(tǒng)往往無法準(zhǔn)確分詞)和拼音特征可以很大程度上緩解拼寫錯(cuò)誤和轉(zhuǎn)寫錯(cuò)誤的問題。
3)針對(duì)短文本意圖不明的情況,一般將上下文信息考慮到意圖識(shí)別的過程當(dāng)中。而考慮上下文一般有兩種方式,第一種是將歷史信息直接加入到模型當(dāng)中對(duì)當(dāng)前文本意圖進(jìn)行判斷,另一種方式則是直接根據(jù)當(dāng)前領(lǐng)域、前一狀態(tài)通過規(guī)則判斷當(dāng)前文本意圖。一個(gè)靈活并且泛化能力較強(qiáng)的意圖識(shí)別模塊往往結(jié)合了多種方法,如上所述,這里,意圖識(shí)別采用規(guī)則模板以及深度模型相結(jié)合的方法,其中規(guī)則模板的思路方法較為簡(jiǎn)單和傳統(tǒng)。
根據(jù)快遞業(yè)務(wù)場(chǎng)景特點(diǎn),語義解析分為了意圖識(shí)別和智能問答兩個(gè)子問題。因此設(shè)計(jì)了基于文本分類的意圖識(shí)別模型,以及基于深度語義匹配的智能問答模型。
1.提取用戶語音識(shí)別轉(zhuǎn)寫后的文本首先通過數(shù)據(jù)預(yù)處理單元,進(jìn)行文本去噪(過濾語音轉(zhuǎn)寫生成的語氣詞等)、分詞、分字、提取拼音。
2.預(yù)處理后的文本進(jìn)入語義解析單元,進(jìn)行通用意圖識(shí)別,該部分依次進(jìn)行模板匹配和通用意圖識(shí)別模型,若成功識(shí)別為某一通用意圖,則返回意圖ID,否則進(jìn)入步驟3.
3.3進(jìn)入業(yè)務(wù)意圖識(shí)別,該部分同樣依次進(jìn)行模板匹配和通用意圖識(shí)別模型,如果成功識(shí)別為某一通用意圖,則返回意圖ID,否則進(jìn)入步驟4。
4.進(jìn)入智能問答進(jìn)行語義匹配,如果成功匹配到標(biāo)準(zhǔn)問題,則返回問題ID,否則返回?zé)o意圖。
二、意圖識(shí)別
模型輸入為文本,輸出為該文本所屬不同意圖的概率。本文將意圖識(shí)別模型抽象為三層,包括:嵌入層、編碼層、輸出層。嵌入層主要功能為生成詞表示;編碼層以詞表示為輸入,完成對(duì)句子進(jìn)行編碼,輸出句子向量;輸出層將句子向量進(jìn)一步變換,計(jì)算損失函數(shù),最終通過反向傳播算法更新網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。
三、智能問答
智能問答的語義匹配模型的基本架構(gòu)如圖20所示。模型共分為輸入編碼層、交互層以及融合層:輸入編碼層使用雙向LSTM分別對(duì)兩個(gè)輸入詞嵌入做序列編碼,以捕獲更豐富的語義信息,該部分詞嵌入也可以采用字符、拼音粒度的表示;交互層首先計(jì)算輸入編碼層表示的Attention特征,然后同詞嵌入、輸入編碼層的輸出特征拼接。拼接特征通過雙向LSTM編碼,進(jìn)一步捕獲帶有相關(guān)信息的句子編碼,作為下一層的輸入;融合層對(duì)淺層和深層信息進(jìn)行融合,并對(duì)最終相似度得分進(jìn)行預(yù)測(cè)。
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