基于本体的自动问答系统

论文摘要

随着互联网的普及，网络教学正在成为人们学习的有效方式，但是由于网络教学本身的一些限制比如时间、环境、地域等等，使得自动问答系统成为它的有效补充。自动问答系统，又称为自动答疑系统，可以作为网络教学中的学生答疑系统。自动问答系统是自然语言处理领域中的一个热点问题，随着人工智能的发展，不同实现方式的自动问答系统不断涌现。本体（Ontology）具有良好的概念层次结构和对逻辑推理的支持，具有通过概念之间的关系来表达语义的能力。随着对本体的理论和应用方面研究的深入，越来越多的研究机构和学者都尝试把本体应用到信息检索以及自动问答系统中，因此基于本体的自动问答系统作为上述研究的一个具体应用，为越来越多的研究者所关注。本文在前人研究成果的基础上进一步研究，首先概述了自动问答系统的发展状况，然后介绍了本体的相关本概念，重点讲述了本体的构建方法和本体在自动问答系统中的应用，接下来介绍了自动问答中的关键技术（分词、停用词处理和相似度计算）；其中相似度计算主要包括词语相似度计算和句子相似度计算；然后针对现有的自动问答系统存在的不足，提出了改进后的自动问答系统的模型。本文的自动问答系统主要改进有以下三个方面：分词算法、词语相似度计算的算法和句子相似度计算的算法；最后本文以《数据结构》课程为例构建课程本体，并通过实验与现有的问答系统进行对比，验证了本文的自动问答系统的答疑性能。从实验结果可以看出的本文的自动问答系统在一定程度上提高了自动问答系统的查全率和查准率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景、现状和意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究现状
• 1.1.3 研究意义
• 1.2 研究内容和创新点
• 1.2.1 研究内容
• 1.2.2 本文的创新点
• 1.3 本文的组织结构
• 1.4 本章小结
• 第二章 本体的概述
• 2.1 本体的基本概念
• 2.1.1 本体的定义
• 2.1.2 本体的分类
• 2.1.3 本体的作用
• 2.2 本体的构建
• 2.2.1 本体的构造准则
• 2.2.2 本体的建模元语
• 2.2.3 本体的构造方法
• 2.3 本体的实现
• 2.3.1 本体的描述语言
• 2.3.2 本体的开发工具
• 2.4 本体在自动问答系统中的应用
• 2.5 本章小结
• 第三章 自动问答系统预处理
• 3.1 分词概述
• 3.1.1 分词的关键问题
• 3.1.2 现有的分词算法
• 3.1.3 典型的分词工具
• 3.2 本文的分词算法
• 3.2.1 本文问句的特点
• 3.2.2 本文改进的分词算法
• 3.3 删除停用词
• 3.4 本章小结
• 第四章 相似度计算
• 4.1 基于《知网》的语义相似度
• 4.1.1 《知网》简介
• 4.1.2 基于《知网》的相似度计算
• 4.2 基于领域本体的相似度计算
• 4.2.1 概念语义相似度的考虑因素
• 4.2.2 基于领域本体的概念相似度计算
• 4.3 本文改进的词语相似度计算
• 4.4 句子相似度的基本概念
• 4.4.1 句子相似度的定义
• 4.4.2 汉语句子相似度计算的难点
• 4.4.3 句子相似度计算的分类
• 4.5 常见的句子相似度算法
• 4.5.1 TFIDF 法
• 4.5.2 语义词典法
• 4.5.3 语句结构法
• 4.5.4 本文改进的句子相似度算法
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于本体的自动问答系统的设计与实现
• 5.1 AQAS 的设计思想、框架结构和流程图
• 5.1.1 AQAS 的设计思想
• 5.1.2 自动问答系统的框架结构
• 5.1.3 AQAS 的设计步骤和流程图
• 5.2 AQAS 系统各模块的实现
• 5.2.1 课程本体的构建
• 5.2.2 分词的实现
• 5.2.3 词语相似度计算
• 5.2.4 句子相似度计算
• 5.2.5 基于 FAQ 库的自动问答系统
• 5.3 实验结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢
• 大摘要