一种信息推荐的方法及系统与流程

本发明涉及机器学习、自然语言处理领域，具体是一种信息推荐的方法及系统。

背景技术：

智能问答，也被称为会话代理或对话系统，如今已经成为继移动应用之后最热门的话题之一。随着时代的发展，互联网取得了巨大的成功，同时也产生了巨量的数据。如何从海量的数据中精准理解用户需求并找到用户需要的答案，成为了检索领域、自然语言处理等领域一个热门的研究课题，而智能问答是实现这一功能的关键技术。近两年，智能问答逐渐成为一个热门研究领域，像Google、微软、Facebook、阿里等世界级互联网巨头纷纷加入到对其的研究里面来，究其原因，无非是智能问答被定位为未来各种应用的接口。智能问答一般可分为三类：一问一答、交互式问答、阅读理解，而聊天机器人就属于交互式问答的一种实现形式。如果把聊天机器人当作各种应用的接口，那么基于聊天机器人的产品推荐将会是一个非常广阔的应用场景。

许多公司希望开发出能进行无法与人类相区分的自然会话机器人，而自然语言处理和深度学习技术来使其成为了可能。随着聊天机器人越来越聪明，越来越能理解人类的语言，那么它就会能够帮助人类做许多事情，我们与其聊天的频率就会越来越多。在聊天对话的过程中会涉及到用户各种需求，通过对用户聊天的文本信息进行处理分析和利用自然语言处理技术，能够确定用户的聊天主题，进而定位到用户的需求，据此可以进行精确产品推荐。推荐算法分为基于用户的协同过滤和基于物品的协同过滤，在对用户的行为分析得到用户的偏好后，可以根据用户的偏好计算相似用户和物品，然后基于相似用户或物品进行推荐。

推荐在互联网广告领域取得了巨大的成功。但是近两年来，随着问答系统取得巨大的发展，在问答系统里面进行产品推荐仍是一个空白领域，会话系统可以通过对用户聊天内容的分析，确定其聊天主题和需求，从而可以对用户进行精准的产品推荐。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种信息推荐的方法及系统，通过对用户聊天文本的分析，对用户的需求进行提取和定位，进而对用户进行精准的产品推荐。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种信息推荐的方法，它包括以下步骤：

S1：构建库；

S2：获取文本内容；

S3：处理所述文本内容，提取主题；

S4：匹配库；

S5：推送信息或问答。

进一步的，在步骤S1中，所述的库包括产品信息库和知识存储库。

进一步的，在步骤S2中，能够通过QQ、微信、APP、网页对话机器人或者微信公众号，获取文本内容。

进一步的，在步骤S3中，所述的处理包括以下子步骤：

S31：对文本进行分词处理，判断是否具有特定的词汇；

S32：对文本进行命名实体识别；

S33：对文本进行上下文分析，提取相关主题。

进一步的，在步骤S33中，基于BTM模型，提取相关主题，包括以下子步骤：

S331：去掉文本中停用词，然后选取文本中的任意两个词对作为biterm词b；

S332：为了推断文本d中的主题z，设定文本的主题比例等于从文本中生成的biterms的主题比例的期望，则文档d中主题z的概率为：

S333：基于贝叶斯参数估计法计算P(z|b)：

其中，P(z)＝θ，P(w_i|z)＝φ_i|z，w代表每个词，w_i代表第i个词，w_j代表第j个词，P(w_i|z)为在主题z中w_i的比例，P(w_j|z)为在主题z中w_j的比例；

S334：计算隐含参数计算主题词分布和全局主题分布θ：

其中，α和β为设定的超参数，n_d(b)是文本d中biterm b的频率，n_z为主题z的频率，n_w|z为主题z中词w的个数，|B|是biterm的总数，K为设定的主题个数，M是文本d中的互异词个数；

S325：计算P(b|d)，设定文档d中的所有P(b|d)为均匀分布，将biterm经验分布作为估计：

其中，n_d(b)是biterm b在文档d中出现的频率。

进一步的，在步骤S4中，所述的匹配根据文本处理和主题提取以后的结果，选择匹配产品信息库或知识存储库，产品信息库用于推荐产品信息，知识存储库用于问答。

进一步的，在步骤S5中，所述的推荐信息需要计算得分和得分排名，计算得分和得分排名包括以下子步骤：

S51：获取特征量D；

S52：对特征量D进行归一化处理；

S53：计算得分：

其中，R_i代表第i个产品的得分，代表归一化后的第i个产品的销量，P_i^*代表归一化后的第i个产品的价格，代表归一化后的第i个产品的用户评价星级；

S54：根据得分进行排名；

S56：获取排名最高的产品信息，并对其进行格式化处理，保留产品名称和URL。

进一步的，在步骤S5中，所述的问答能够通过构建特定知识库或者使用开源知识库，能够储存大量的信息内容。

进一步的，所述的特征量D包括销量、价格和用户评价星级。

一种信息推荐的方法所使用的系统，它包括：

文本内容获取模块，用于获取用户聊天文本；

文本处理模块，用于对用户聊天内容的分析，计算用户的真实需求；

产品库，用于储存产品信息；

知识库，用于在问答状态提供相关的知识；

产品匹配模块，能够根据用户的真实需求，匹配到相应的产品及信息；

排名模块，用于对匹配到的产品信息的特征进行计算得分，按照得分对产品进行排名；

推送模块，用于把匹配、排名后的无结构化信息进行结构化处理，得到结构化的信息，并推送给用户。

本发明的有益效果是：本发明通过对用户的聊天内容分析，确定用户的需求和聊天主题，再进行产品推荐，推荐的结果更符合用户的需求。在本发明中，设定聊天时间窗，把每个聊天时间窗里的聊天文本作为一个文档，选择主题词分布中频率最高的词作为该主题的关键词，随着对话的进行，聊天主题不断的改变，根据不断改变的聊天主题来判断用户对产品的需求愿望。本发明的方法对自然语言的处理简洁高效，分析精细，提升了程序执行效率，本发明的软系统降低了向用户精准信息的成本，具有推广应用的价值。

附图说明

图1为本发明的方法步骤流程图；

图2为本发明的聊天机器人示意图；

图3为本发明的聊天流程图；

图4为本发明的聊天机器人系统结构图；

图5为本发明用于微信平台的聊天机器人的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种信息推荐的方法，它包括以下步骤：

S1：构建库；

S2：获取文本内容；

S3：处理所述文本内容，提取主题；

S4：匹配库；

S5：推送信息或问答。

进一步的，在步骤S1中，所述的库包括产品信息库和知识存储库。

进一步的，在步骤S2中，能够通过QQ、微信、APP、网页对话机器人或者微信公众号，获取文本内容。

进一步的，在步骤S3中，所述的处理包括以下子步骤：

S31：对文本进行分词处理，判断是否具有特定的词汇；

S32：对文本进行命名实体识别；

S33：对文本进行上下文分析，提取相关主题。

进一步的，在步骤S33中，基于BTM模型，提取相关主题，包括以下子步骤：

S331：去掉文本中停用词，然后选取文本中的任意两个词对作为biterm词b；

S332：为了推断文本d中的主题z，设定文本的主题比例等于从文本中生成的biterms的主题比例的期望，则文档d中主题z的概率为：

S333：基于贝叶斯参数估计法计算P(z|b)：

其中，P(z)＝θ，P(w_i|z)＝φ_i|z，w代表每个词，w_i代表第i个词，w_j代表第j个词，P(w_i|z)为在主题z中w_i的比例，P(w_j|z)为在主题z中w_j的比例；

S334：计算隐含参数计算主题词分布和全局主题分布θ：

其中，α和β为设定的超参数，n_d(b)是文本d中biterm b的频率，n_z为主题z的频率，n_w|z为主题z中词w的个数，|B|是biterm的总数，K为设定的主题个数，M是文本d中的互异词个数；

S325：计算P(b|d)，设定文档d中的所有P(b|d)为均匀分布，将biterm经验分布作为估计：

其中，n_d(b)是biterm b在文档d中出现的频率。

进一步的，在步骤S4中，所述的匹配根据文本处理和主题提取以后的结果，选择匹配产品信息库或知识存储库，产品信息库用于推荐产品信息，知识存储库用于问答。

进一步的，在步骤S5中，所述的推荐信息需要计算得分和得分排名，计算得分和得分排名包括以下子步骤：

S51：获取特征量D；

S52：对特征量D进行归一化处理；

S53：计算得分：

其中，R_i代表第i个产品的得分，代表归一化后的第i个产品的销量，P_i^*代表归一化后的第i个产品的价格，代表归一化后的第i个产品的用户评价星级；

S54：根据得分进行排名；

S56：获取排名最高的产品信息，并对其进行格式化处理，保留产品名称和URL。

进一步的，在步骤S5中，所述的问答能够通过构建特定知识库或者使用开源知识库，能够储存大量的信息内容。

进一步的，所述的特征量D包括销量、价格和用户评价星级。

如图2，3，4所示，一种信息推荐的方法所使用的系统，它包括：

文本内容获取模块，用于获取用户聊天文本；

文本处理模块，用于对用户聊天内容的分析，计算用户的真实需求；

产品库，用于储存产品信息；

知识库，用于在问答状态提供相关的知识；

产品匹配模块，能够根据用户的真实需求，匹配到相应的产品及信息；

排名模块，用于对匹配到的产品信息的特征进行计算得分，按照得分对产品进行排名；

推送模块，用于把匹配、排名后的无结构化信息进行结构化处理，得到结构化的信息，并推送给用户。

常用的主题提取模型有很多，如LDA、NFM、BTM等方法，LDA模型对长文本主题提取较好，但是短文本则不行，本发明采用BTM方法对短文本进行主题提取。BTM，全称为biterm topic model，是一种提取短文本主题的方法，它通过对词-词共现模式建模来学习主题，是一种非常适合于短文本主题提取的模型，具体思路是通过直接建模在整个语料库中所有biterms(即词共现模式)的生成，来学习短文本的主题。在本发明中，假如设定聊天时间窗size＝20句，那么每个聊天时间窗里的聊天文本就是一个文档，可以提取时间窗内的聊天主题。

由于本发明统兼有问答功能及产品推荐功能，所以首先要建立产品库及知识库，产品库的信息主要来源于企业的产品数据以及品牌信息等，知识库可以是开源的知识库，也可以自己构建的专门知识库，使用公开知识库可以充实问答数据库，能够解答更复杂的问题。

可以通过即使通讯工具或平台得到用户对话内容，主要可以分为以下三类：

(1)移动端，例如手机QQ、微信、软件APP等。

(2)Web端，如嵌入到各种网页服务机器人，其对话内容可以作为采集的聊天文本。

(3)其它平台，如微信公众号等。

对聊天内容进行一系列的处理，对聊天内容的处理包括以下几步：

(1)对聊天内容进行分词处理；

(2)对聊天内容进行命名实体识别，得到对话中相关的实体，例如对话内容中出现的产品名；

(3)对聊天内容上下文分析，提取出与用户聊天的主题。

从产品库里可以匹配得到用户需要的或相关的产品，基于匹配得到的用户需求产品，对这些产品进行打分，根据得分进行产品的排名，选出产品得分排名最高的产品。排名的方法分为如下两步：

(1)提取产品的信息特征，在本发明中提取三个产品特征，即产品销量、价格、用户评价星级；

(2)根据产品特征计算得分，得到产品排名，计算产品排名，把得分排名最高的产品进行处理，主要是对其格式进行处理，把无结构化的信息变成有结构化的信息后，直接推送给用户。

作为本发明的实施例之一，基于本发明的一种实时聊天系统的个性化产品推荐的方法与系统，该系统可分别提供问答功能和产品推荐功能。如附图2，5所示，该应用场景是微信,，包括微信端、聊天平台、产品库、知识库等四部分。

步骤1：微信用户通过公众号关注本发明实施例之一提供的聊天机器人，通过与微信用户的聊天，聊天机器人实时搜集与用户的聊天的语料；

步骤2：聊天机器人包括了以下几个模块，各个模块及其功能如下：

(1)文本处理模块，对步骤1中搜集到的文本进行处理。对文本语料进行分词处理和命名实体识别实理，通过处理可以得到显式的用户需要，例如：

用户：“这几天真冷，是时候买个羽绒服了”。

在这里聊天机器人对该句话进行分词和命名实体识别处理，可以得到动作词“买”和实体“羽绒服”，这样就得到用户需要的产品名“羽绒服”，然后调用产品库对用户进行产品匹配。

(2)主题提取模块，在聊天机器人和用户进行聊天时，有时用户的产品需求并没有表现的那么明显，或者需要通过上下文才能知道用户的实际产品需求，这时聊天机器人就需要对聊天文本的主题进行提取，然后推测出与用户相关的需求，例如：

用户：嗨，未来成都天气怎么样？

Chatbot：这个嘛，未来几天有点冷哦。中雨，最低气温0°度，最高气温4°度，风力四到五级。

用户：这么冷，看来要买件衣服了过冬了；

Chatbot：是很冷的，穿的太少会感冒哦；

用户：想买个性价高的外套；

Chatbot：…

用户：…

通过对用户聊天内容进行主题提取，可以知道这段对话的主题是关于“天气”和“衣服”的，并且用户是有购买意愿的。

(3)产品推荐模块，在该模块主要功能是根据前两步确定的产品或主题，在产品库里找到相应的不同厂家或品牌的同类产品信息，计算出不同厂家或品牌的产品得分，选择产品得分排名，确定得分较高的产品。

步骤3：产品推送模块，在推送前，该模块会对将要推送的产品信息进行格式化处理，使其平滑的嵌入到我们的聊天内容中，不至于那么突兀。在本发明中，格式化处理后的产品信息只剩下产品名和URL，用户可以通过此链接访问到推送产品的具体信息。

本发明所述的构建产品库，该产品库的构建由两部分构成，分别是自建产品库和合作产品库。自建产品库主要由自己添加一些产品信息构成，合作产品库由一些有意向合作的厂家和品牌构成，其中合作厂家库占据主要地位，这也是本系统及方法能够产生较大经济效益的地方。而构建知识库，由于在本发明的实施例之一聊天机器人实时问答系统中，问答仍占据位置，问答的实现是参照了开源项目Alice的实现，知识库的构建一部分是自己构建，二是使用开源的知识库，极大地扩充在问答过程中聊天机器人能够调用的储存知识信息。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。