淺談人工智能在信息檢索中的應(yīng)用

李玲

【摘 要】人工智能是對(duì)人的意識(shí)、思維的信息過程的模擬。本文介紹了當(dāng)前信息檢索面臨的問題和現(xiàn)有人工智能方法，并闡述了現(xiàn)階段人工智能在信息檢索方面的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】人工智能；信息檢索；檢索技術(shù)

【Abstract】Artificial intelligence is the simulation of the information process of human consciousness and thinking. This paper introduces the current problems of information retrieval and the existing artificial intelligence methods， and expounds the application of artificial intelligence in information retrieval.

【Keywords】Artificial intelligence； Information retrieval； Retrieval technologies

一、引言

人工智能（Artificial Intelligence）是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的一門前沿學(xué)科，是在計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門綜合性很強(qiáng)的邊緣學(xué)科。它是研究機(jī)器模擬人的大腦所從事的感覺、認(rèn)知、記憶、學(xué)習(xí)、聯(lián)想等思維活動(dòng)，解決人類才能處理的復(fù)雜問題，實(shí)質(zhì)上是模仿人的大腦而展開思考。目前，人工智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在許多方面，而信息檢索（Information Retrieval）就是其中的一個(gè)重要應(yīng)用。

二、信息檢索存在的問題

信息檢索將分散的信息以某種方法提煉、整合成數(shù)據(jù)資源，然后從數(shù)據(jù)資源中正確找出用戶指定的信息。信息檢索存在很難成立信息檢索的專家?guī)臁⒂?jì)算機(jī)識(shí)別自然語(yǔ)言能力差等問題。

（1）獲取知識(shí)，關(guān)鍵是很難成立信息檢索的專家?guī)臁Ｓ脩粢驗(yàn)槟挲g、受教育程度、愛好、職業(yè)等方面的原因，對(duì)獲取信息的需求不同。專家能滿足人們知識(shí)領(lǐng)域的專業(yè)需求。對(duì)計(jì)算機(jī)來(lái)說，合理定位用戶是一件困難的事情。術(shù)業(yè)有專攻，各種領(lǐng)域的知識(shí)專業(yè)性，嚴(yán)重阻礙了計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)化知識(shí)的整理。每一位專家在信息檢索知識(shí)方面具有獨(dú)特的見解，而計(jì)算機(jī)對(duì)專家經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知的偏差，導(dǎo)致難以成立信息檢索的專家?guī)?。例如，?jì)算機(jī)工程師和商店服務(wù)員分別查詢“無(wú)人商店”的信息，計(jì)算機(jī)工程師檢索需求側(cè)重于技術(shù)，商店服務(wù)員檢索需求側(cè)重于應(yīng)用。

（2）知識(shí)的表示，關(guān)鍵是計(jì)算機(jī)理解自然語(yǔ)言的能力。人們重要的溝通交流工具是語(yǔ)言，它會(huì)根據(jù)人們生活的發(fā)展而不斷改進(jìn)。人們擁有豐富的語(yǔ)言能力，能輕松地表達(dá)各種情感，描述各類詞語(yǔ)。用戶可以通過一句話的語(yǔ)調(diào)，表達(dá)自己的兩種態(tài)度。例如“你真討厭”，這句話對(duì)于情侶來(lái)說，有可能是厭煩，也可能是撒嬌。計(jì)算機(jī)面對(duì)詞語(yǔ)，沒有情感，不能準(zhǔn)確描述信息的內(nèi)容。因此，計(jì)算機(jī)對(duì)語(yǔ)言環(huán)境缺乏精確判斷，阻礙了信息檢索技術(shù)的發(fā)展。

要想提高計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)信息處理能力和自然語(yǔ)言的理解能力，要將人工智能技術(shù)與信息檢索技術(shù)有效地結(jié)合起來(lái)。

三、人工智能方法

人工智能就是為了幫助人們更快的解決問題，它包括兩方面：對(duì)于確定性事物的判斷和對(duì)于不確定性事物的判斷，它的主要方法包括以下幾種。

（一）啟發(fā)式搜索

不斷地嘗試各種方案的準(zhǔn)確性，對(duì)各種可能性進(jìn)行反復(fù)測(cè)試，直到找到合適的解決方案，是人們常用的方法。常用的搜索策略有盲目搜索和啟發(fā)式搜索。盲目搜索是按順序測(cè)試各種方案的可行性；而啟發(fā)式搜索則可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和啟發(fā)式信息進(jìn)行搜索，對(duì)希望不大的搜索方向就直接摒棄掉。

啟發(fā)式搜索可以利用問題本身的定義，還可以利用與問題有關(guān)的一些特定的知識(shí)進(jìn)行搜索，因而可以找到更有效的解決方案，大大縮短了搜索過程。

（二）智能規(guī)劃

智能規(guī)劃主要是面向?qū)嶋H問題，基本思想是：對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行認(rèn)識(shí)與分析，根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，對(duì)若干可供選擇的動(dòng)作及所提供的資源限制施行推理，綜合制定出實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的規(guī)劃。規(guī)劃要依靠啟發(fā)式信息，成功與否，很大程度上決定于啟發(fā)信息的可靠程度。而智能規(guī)劃問題的操作的前提之間也存在著很強(qiáng)的依賴與沖突關(guān)系，即一個(gè)操作的使用常常使另一個(gè)操作無(wú)法執(zhí)行，甚至導(dǎo)致最終目標(biāo)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此，在智能規(guī)劃中也要考慮如何避免操作間的沖突。

智能規(guī)劃目的是建立起高效實(shí)用的智能規(guī)劃系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要功能可以描述為：給定問題的狀態(tài)描述、對(duì)狀態(tài)描述進(jìn)行變換的一組操作、初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)。智能規(guī)劃系統(tǒng)能夠給出從初始狀態(tài)變到目標(biāo)狀態(tài)的一個(gè)操作序列，其復(fù)雜性和所處的環(huán)境以及Agent的功能有關(guān)。

（三）知識(shí)的表達(dá)技術(shù)

知識(shí)及其表達(dá)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中智能程序設(shè)計(jì)研究的主要領(lǐng)域，也是人工智能領(lǐng)域關(guān)心的基礎(chǔ)性問題。知識(shí)表達(dá)（Knowledge Representation），即知識(shí)表示或知識(shí)描述，也就是知識(shí)的形式化或模型化，是研究在機(jī)器中表示知識(shí)的方法、可行性、有效性及一些通用的原則。而智能程序，就是把現(xiàn)實(shí)世界的知識(shí)有機(jī)地結(jié)合到計(jì)算機(jī)程序中，使程序具有識(shí)別、學(xué)習(xí)、推理和適應(yīng)環(huán)境等能力。主要技術(shù)包括：如何把各類知識(shí)進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)；如何快速尋找需要的知識(shí)；如何對(duì)知識(shí)進(jìn)行運(yùn)算、推理；如何對(duì)知識(shí)進(jìn)行更新、修改等。

四、人工智能在信息檢索中的應(yīng)用

人工智能是對(duì)人的意識(shí)、思維的信息過程的模擬，已被應(yīng)用于電商零售、教育等各個(gè)領(lǐng)域。智能信息檢索系統(tǒng)是模擬人類關(guān)于數(shù)據(jù)處理的思維過程和智能活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的檢索、表示和推理，還為用戶提供智能輔助。從技術(shù)方面，將智能信息檢索技術(shù)分為三類：基于垂直搜索的信息檢索技術(shù)、基于語(yǔ)料庫(kù)的信息檢索技術(shù)和基于語(yǔ)義網(wǎng)的信息檢索技術(shù)。

第一種垂直搜索的信息檢索技術(shù)，是基于研究各種信息的專業(yè)性，采用結(jié)構(gòu)化信息加工、全文深度搜索、分組和捕獲等核心技術(shù)，檢索信息。垂直搜索的信息檢索技術(shù)具有查詢時(shí)間短、搜索效率高的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是應(yīng)用范圍有限、查全率低、需要人工建模分類。例如，大學(xué)生畢業(yè)找工作，可以去求職網(wǎng)頁(yè)上，按照工作崗位、工資薪酬、工作地點(diǎn)等檢索條件查找自己需要的崗位。

第二種語(yǔ)料庫(kù)的信息檢索技術(shù)，是基于多種多樣的自然語(yǔ)言，采用解析目標(biāo)信息的語(yǔ)義，在語(yǔ)料庫(kù)中搜索到與內(nèi)容相匹配的信息。語(yǔ)料庫(kù)的信息檢索技術(shù)具有查詢信息范圍大、正確率高、查全率高的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是檢索時(shí)間長(zhǎng)、需要人工構(gòu)建語(yǔ)料庫(kù)。

第三種語(yǔ)義網(wǎng)的信息檢索技術(shù)，是基于研究數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，使用語(yǔ)義網(wǎng)技術(shù)，完成信息查找。語(yǔ)義網(wǎng)的信息檢索技術(shù)提高了數(shù)據(jù)檢索層面、增強(qiáng)了自然語(yǔ)言的理解力、提升了查全率，其缺點(diǎn)是檢索速度慢、查詢復(fù)雜、耗費(fèi)大量人工。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著各個(gè)領(lǐng)域信息量的不斷增加，人們對(duì)信息檢索的需求也日益增加，傳統(tǒng)的信息檢索方法逐漸被智能信息檢索系統(tǒng)取代。智能信息檢索滿足人們對(duì)信息多樣化的需要，有利于提高信息檢索的效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]呂進(jìn)來(lái).人工智能技術(shù)在信息檢索中的應(yīng)用[J].山西電子技術(shù)，2016（5）：34-35.

[2]宋文賓，錢興華，劉鵬.智能信息檢索應(yīng)用技術(shù)研究[J].船舶電子工程，2015（7）：136-140.

[3]付存君.智能信息檢索發(fā)展現(xiàn)狀的研究[J]. 信息與電腦，2015（12）：23-24.