论文总字数：25963字

摘 要

随着自然语言处理技术和信息检索技术的研究发展和互联网 政务的政府服务型转变，越来越多的电子政务建设项目希望将自动问答系统应用到政务领域。

本文设计并实现了一个基于政务领域常见问题集的智能问答系统，以满足实时、高效的政务服务要求和市民的基本咨询需求。该政务智能问答系统包括常见问题集管理，问答和访问监测与数据分析三大模块，本文主要介绍了这三大组成部分的主要功能和实现方法，并研究和改进了相关问句分类算法。具体研究过程包括系统的功能性需求分析，系统的详细设计、编码实现和测试，相关算法的设计、实现和评估。

实验结果表明，问句分类算法对答案检索的准确率提升达到16%，验证了本文所用算法的准确性。系统测试表明，系统满足需求分析阶段提出的功能要求，运行流畅，性能良好。

关键词：智能问答系统，电子政务，Elastic Search，问题分类，n-gram

Abstract

With the progress made on the natural language processing and information retrieval technology, there is a growing need for e-government construction projects to apply Automatic Question Answering System to the government administration field.

An Intelligent Question Answering System based on the frequently asked questions in the government administration field is presented in this paper, which is to meet the real-time, efficient needs from government services and the basic citizen consulting needs. There are three modules in this system - common problem set management, question answering and system data analysis. The specific research process includes the functional requirements analysis, detailed system design, implementation, system testing and evaluation of related algorithms.

The experimental results show that the Question Classification Algorithm improves the answer retrieval accuracy by up to 16% and verifies the accuracy of the proposed algorithm in this system. The system testing shows that the system meets the functional requirements with a satisfied performance.

KEY WORDS: Intelligent Question Answering System, E-government, ElasticSearch,

Question Classification, N-gram

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 选题的背景和研究意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 课题目标 2

1.4 论文的组织结构 2

第二章 相关技术介绍 3

2.1 Spring SpringMVC Mybatis框架 3

2.1.1 Spring IOC 3

2.1.2 Spring AOP 3

2.1.3 SrpingMVC 3

2.1.4 Mybatis 3

2.2 ElasticSearch 3

2.3 n元文法模型 4

2.4 常见汉语分词方法 4

第三章 小Z智能问答系统的需求分析 6

3.1 功能性需求 6

3.1.1 常见问题集管理模块 6

3.1.2 问答模块 6

3.1.3 访问监测与数据分析模块 7

3.2 非功能性需求 8

3.2.1 性能 8

3.2.2 可靠性 8

3.2.3 安全性 8

第四章 问句分类算法的设计与评估 9

4.1 n-gram语言模型及平滑方法 9

4.2 问句分类算法的基本步骤 10

4.3 问句分类算法的设计与改进 10

4.4 实验结果与分析 12

4.4.1 实验设置 12

4.4.2 评估标准 13

4.4.3 结果分析 13

第五章 小Z智能问答系统的设计 16

5.1 系统总体设计 16

5.2 常见问题集管理模块详细设计 17

5.2.1 知识库的编辑 17

5.2.2 ElasticSearch集群构建和管理 17

5.2.3 问题集管理 17

5.3 问答模块详细设计 17

5.3.1 训练分类语言模型 18

5.3.2 问句处理 18

5.3.3 答案检索设计 19

5.4 访问监测与数据分析模块详细设计 20

5.4.1 数据收集 20

5.4.2 系统数据分析 20

第六章 小Z智能问答系统的实现 21

6.1 系统开发框架 21

6.2 常见问题集管理模块实现 21

6.2.1 集群配置和管理 21

6.2.2 数据管理 22

6.3 问答模块实现 22

6.3.1 用户界面 22

6.3.2 问题理解 23

6.3.3 答案检索 23

6.3.4 检索结果处理 23

6.4 访问监测与数据分析模块实现 24

6.4.1 LogAspect实现 24

6.5 测试 25

6.5.1 测试框架 25

6.5.2 单元测试 25

第七章 总结与展望 28

7.1 总结 28

7.2 展望 28

致谢 29

参考文献 30

绪论

选题的背景和研究意义

近几年来，我们越来越强调政府的公信力和执行力，建设令人民群众满意的服务型政府。近年来，很多政务业务查询和办理都可以在网上服务大厅进行。“互联网 政务服务”改革已经充分借助了云计算、大数据和互联网技术，提高了政务服务的主动供给能力，为老百姓提供了更全面、更简便的公共服务。

如今，电子政务发展逐渐突出以人为本的理念和对新概念、新技术的运用能力，越来越多的电子政务建设迎来智能互动的时代。目前，许多政务网站面临着入驻单位多、政务内容广，老百姓咨询量大等问题，所以建设一个智能互动服务知识库，与相关的政务政策、政务知识结合，为老百姓提供一个即时交互查询的服务平台是一大需求。

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