知识检索与推理在求解选择型问题中的应用 学生：丁文韬 指导教师：瞿裕忠

大纲 课题背景 典型高考选择题 问答系统 问题分解 知识检索 & 规则推理 问题求解策略 课题目标 进度安排

课题背景 选题背景是863课题（2015AA015406），该课题 要求研发一个高考地理自动答题系统。 问答技术的研究由来已久，其中选择型问题是非 常常见的一类问题。 高考地理选择题的提问形式复杂多样，并要求回 答者对高中地理知识有良好的掌握。 复杂选择题的求解往往要求依托知识对问题进行 理解和分析，知识检索与推理技术在其中的综合 使用，有很大的探讨空间。

典型高考地理选择题 （北京卷2014-4）气旋 A、①给南亚地区带来大风暴雨天气 B、②自东南向西北方向移动 C、③移动方向与地球自转方向相反 D、④生成于太平洋热带洋面 （北京卷2012-9）为降低大城市震后救灾活动强度，应采取的主要防灾减灾 措施包括 ①完善城市功能区划 ②调整产业结构 ③人口外迁 ④房屋加固 ⑤组建志愿者队伍 ⑥避灾自救技能培训 A．①②③④ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．①④⑤⑥ 事件的影响/因果分析 空间推理 问题的解决方案/措施

问答系统 问题分解 将复杂问题分解为易于解决的简单问题组合

问答系统 知识检索 规则推理 自然语言->结构化查询 自然语言->逻辑形式 基于规则的推理系统 语义分析(Semantic Parsing) 规则推理 自然语言->逻辑形式 基于规则的推理系统

问答系统 问题求解策略

课题目标 调研现有的问答技术，对高考地理选择题进行分 类，并尝试分解部分复杂问题 设计针对问题的求解策略，使用相应的知识检索 和推理技术求解问题 对部分类别的问题深入分析，制定专门的求解策略提 升系统性能 对求解策略得到的结果进行排序、筛选 实现高考地理选择题自动答题系统

进度安排 第一阶段（2015.10-2015.11）： 第二阶段（2015.11-2015.12）： 完成相关资料调研工作。 第二阶段（2015.11-2015.12）： 实现简单的原型，确定大致技术路线。 第三阶段（2016.1-2016.3）： 基本实现高考地理选择题自动答题系统，完成论文基 本框架。 第四阶段（2016.4-2016.6）： 完成论文写作，适当优化上述系统。

参考文献 Oh, Hyo-Jung, et al. "Compositional question answering: A divide and conquer approach." Information Processing & Management 47.6 (2011): 808-824. Kolomiyets, Oleksandr, and Marie-Francine Moens. "A survey on question answering technology from an information retrieval perspective." Information Sciences 181.24 (2011): 5412-5434. Androutsopoulos, Ion, Graeme D. Ritchie, and Peter Thanisch. "Natural language interfaces to databases–an introduction." Natural language engineering 1.01 (1995): 29-81. Bilotti, Matthew W., et al. "Structured retrieval for question answering." Proceedings of the 30th annual international ACM SIGIR conference on Research and development in information retrieval. ACM, 2007. Kwiatkowski, Tom, et al. "Inducing probabilistic CCG grammars from logical form with higher-order unification." Proceedings of the 2010 conference on empirical methods in natural language processing. Association for Computational Linguistics, 2010. Shen, Dan, and Mirella Lapata. "Using Semantic Roles to Improve Question Answering." EMNLP-CoNLL. 2007. Hartrumpf, Sven, Ingo Glöckner, and Johannes Leveling. "Efficient question answering with question decomposition and multiple answer streams."Evaluating Systems for Multilingual and Multimodal Information Access. Springer Berlin Heidelberg, 2009. 421-428. Katz, Boris, Gary Borchardt, and Sue Felshin. "Syntactic and semantic decomposition strategies for question answering from multiple resources."Proceedings of the AAAI 2005 workshop on inference for textual question answering. 2005.

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