數字多媒體旅游咨詢信息智能問答系統設計

李佳+楊婷婷++劉偉

摘 要： 為了促進旅游業信息化發展腳步，設計數字多媒體旅游咨詢信息智能問答系統。系統由主機端和移動終端構成，移動終端收集游客提出的旅游咨詢信息，經主機端中的問句解析模塊提取信息關鍵詞，利用索引器將關鍵詞引入數字多媒體數據庫，通過數字多媒體技術向旅游咨詢信息中匹配與信息實體、屬性以及關系有關的數據，獲取候選問答答案，并進行旅游咨詢信息的相似度計算，按照計算結果排列候選問答答案，將其顯示在移動終端上。實驗證明，所設計的系統可靠性強，可以正確處理旅游咨詢信息的概念關系。

關鍵詞： 數字多媒體； 旅游咨詢信息； 智能問答系統； 系統設計

中圖分類號： TN915.5?34； TP391.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）12?0066?03

Abstract： In order to promote the development of tourism information， a digital multimedia intelligent question?answering system dealing with tourism consulting information was designed. The system makes up of the host and mobile terminals. The mobile terminals are employed to collect travel advisory information from tourists. The question analysis module of the host is adopted to extract information keywords， and bring them in using the digital multimedia database by means of indexer. The data related to information entities， attributes， and relationship is matched with the travel advisory information in virtue of the digital multimedia technology to get the candidate quiz answers. The similarity of tourism consulting information is calculated. The candidate quiz answers are arranged according to the calculated results， and are displayed on the relevant mobile terminal. The experiment results show that the designed system has strong reliability， and can deal with the concept relation of tourism consulting information.

Keywords： digital multimedia； travel advisory information； intelligent question?answering system； system design

0 引 言

自1945年二戰結束后，世界各地的旅游業一直呈穩步上升態勢，對各國的政治、經濟、文化等行業的發展具有一定的推動作用，旅游業也正逐漸代替傳統的工、農業成為各國重點的經濟支柱產業，發展前景廣闊[1]。各地旅游人群不斷增多，游客產生的旅游咨詢信息在很多情況下得不到解答，嚴重干擾了游客行程，制約了旅游業的發展，智能問答系統對旅游業來說極具應用和專研價值。數字多媒體以信息及數字技術為主導，以數據通信為基礎，為旅游咨詢信息的智能問答帶來了歷史性變革，產生了如京東實時情報傳遞（JD Instant Messaging intelligence，JIMI）等效果良好的問答系統，不斷推進旅游業向著智能信息化的時代邁進。

1 數字多媒體旅游咨詢信息智能問答系統設計

1.1 總體硬件結構與流程設計

數字多媒體旅游咨詢信息智能問答系統由主機端和移動終端構成，如圖1所示。主機端內包括問句解析模塊、索引器和數字多媒體數據庫；移動終端進行游客與主機的旅游咨詢信息問答交互，界面友好。

圖1標記的序號表示系統處理順序，游客在移動終端中輸入文字或者語音來咨詢相關旅游信息，主機端的問句解析模塊給出旅游咨詢信息釋義，利用索引器在數字多媒體數據庫中進行釋義匹配，給出匹配度高的候選問答答案，將問答答案按照數字多媒體數據庫提供的相關順序顯示在移動終端上[2]，游客也可以在移動終端上查看問答答案的實際屬性和關系。數字多媒體旅游咨詢信息智能問答系統的主機端提供語句解釋功能，移動終端只進行采集和顯示[3]，在主機端功能沒有實現的前提下，移動終端的顯示功能是不被調用的，系統處理流程如圖2所示。

1.2 數字多媒體數據庫設計

數字多媒體數據庫基于數字多媒體技術自動建立而成，融入了信息融合、數據實體識別、近似屬性提取、數字標注等多媒體處理步驟；通過數據迭代更新數據庫內容，由通信層、運算層和管理層構成，使用起來簡單方便、處理靈活[4]；擁有眾多旅游網站資源，覆蓋旅游過程中的機票購買、門票搶購、酒店預訂和路線規劃等多方面內容。數字多媒體數據庫硬件結構如圖3所示。

數字多媒體數據庫結構圖層解釋如表1所示。圖層類型分為行政區、路面和路線；圖層規格分為點、線、面。圖層更正也是信息處理模板負責的項目。

1.3 問句解析模塊設計

問句解析模塊分兩個部分進行旅游咨詢信息的關鍵詞提取。第一部分是信息格式轉換，將游客的文字或語音信息轉換成能夠被索引器和數字多媒體數據庫辨認的數字多媒體文本格式；第二部分是語音辨認，這一部分通過建立知識模型進行信息辨認以及問句解析[5?6]。

問句解析模塊由通信層、邏輯處理層和存儲層構成，其硬件結構如圖4所示，通信層電路如圖5所示。

由圖4和圖5可知，通信層負責將旅游咨詢信息輸入到邏輯處理層，將邏輯處理層給出的關鍵詞輸出到數字多媒體數據庫。通信層外接程序設計接口，引進簡單的算法進行旅游咨詢信息格式轉換。可調電阻R2的作用十分大，作用是調整格式轉換力度，也可阻礙信息中干擾數據的傳輸。邏輯處理層使用Java Spring MVC結構，將模型、視圖和控制器通過Java編程語言連接起來實現應有功能，將分類步驟與分析步驟隔離，減輕數據關聯問題。利用語義依存分析進行語音辨認，建立語義鏈接，利用查詢語言服務進行語音辨認更正，同時負責圖層信息的設計。存儲層在E?charts圖形庫的開源圖層架構上建立而成，為系統提供了免費且穩定的可視化信息存儲與顯示功能。

2 實驗與評估

2.1 評估函數

本文實驗使用4種評估函數，以確保實驗結果的精確無誤，分別是，，和，，，分別表示旅游咨詢信息智能問答系統給出的候選答案出現在用戶瀏覽頁第1頁、前3頁和前10頁中的概率，是候選答案排序的加權平均值。顯然，，，的值越大越好，的值越小越好。4種評估函數的計算公式表示如下：

式中：的定義是所有旅游咨詢信息的問答答案數量；指用戶瀏覽頁數范圍；是旅游咨詢信息的問答答案集合。

2.2 實驗結果與討論

實驗中涉及到的對比系統有基于張量分解的問答系統、RESCAL和RGTE。基于張量分解的問答系統使用張量分解算法模糊估計旅游咨詢信息問答答案，RESCAL引入了權值法，RGTE則采用梯度算法進行旅游咨詢信息的特征提取并優化最優問答答案，實驗評估結果如表2～表5所示。

本文系統實驗采用了4種函數評價4個系統討論旅游咨詢信息問答答案的可靠性。基于張量分解的問答系統、RESCAL和RGTE在單獨使用時的可靠性都不強，但有個別項目的實驗評估結果仍達到了很好的數值。例如RGTE的評估結果以及基于張量分解的問答系統的評估結果等。實際使用時可以將幾種系統匯合在一起，分別處理各自擅長的項目，也能夠為游客帶來良好的旅游咨詢體驗。本文設計的數字多媒體旅游咨詢信息智能問答系統在實驗評估結果中脫穎而出，不用和其他系統匯合使用便已具備可靠性優勢，在復雜和簡單的旅游咨詢信息集中都可以正確處理概念關系。

3 結 論

本文設計了數字多媒體旅游咨詢信息智能問答系統，系統分為主機端和移動終端兩部分。主機端由問句解析模塊、索引器和數字多媒體數據庫構成。數字多媒體數據庫由通信層、運算層和管理層構成。問句解析模塊由通信層、邏輯處理層和存儲層構成。主要設計了本文系統的整體處理流程、重要模塊結構以及數字多媒體數據庫結構圖層解釋表，通過實驗證明了本文系統的可靠性優勢。

參考文獻

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