FAQ问答项目代码细节————BM25+BERT句子相似度

本文介绍了如何建立FAQ问答库,利用BM25和BERT模型进行句子相似度计算。首先,建立包含多个问题形式的FAQ库,接着初始化BM25,计算相关值并构建倒排索引。当输入问句时,通过分词和倒排索引找到相关文档,计算BM25和BERT相似度,选取最匹配的回答。最后,概述了BERT相似度模型的训练过程。

一、建立FAQ库

一个问题三个形式,

数据增强之后问题和答案一一对应,19MB的ask.txt,答案保存在answer0-424中,每个文件1000个回答。节省处理时间。

二、BM25初始化

目的:计算bm25公式中需要的值

1、self.titles  <list> len=424043 eg:['什么是发票?','发票是什么?','发票的概念']

2、self.segTitles <list> len=424043 eg:[ ['什么', '是', '发票'],['发票', '是', '什么'], ['发票', '的', '概念']]

3、self.df <dict> len=28387 eg:{"什么":131898,"是":136367,"发票":13734}

4、self.idf <dict> len =28387 eg:{"什么":0.7952192784285401,"是":0.7464831376894789,"发票":3.3970008374344935}

5、self.D = 424043,self.b=0.75 ,self.k1=1.5 (人为设定一般值)

<think>好的,用户想了解如何构建一个基于深度学习的FAQ文本问答项目原型。我需要先理清项目的基本步骤,然后结合用户提供的引用内容来组织答案。 首先,用户提到的引用[1]提到了大模型问答机器人的开发流程,包括安装工具库,这可能涉及环境搭建。引用[2]介绍了使用Hugging Face的Transformers库加载预训练模型,比如GPT-2,这对模型选型有帮助。引用[4]提到了知识库配置的参考链接,这可能涉及数据处理部分。 接下来,我应该按照项目构建的流程来分步骤说明。第一步是数据准备,需要收集FAQ数据,并进行预处理,比如分词、清洗。然后选择模型,这里可以使用预训练模型如BERT或GPT,如引用[2]中的示例。接着是训练模型,可能需要微调,引用[3]的Keras示例可能有帮助。之后构建知识库,引用[4]的链接可能提供配置方法。最后是部署和优化,引用[1]提到的其他库如Pandas可能在数据处理中使用。 用户可能需要示例代码,特别是使用预训练模型的部分。引用[2]中的代码可以用来展示如何加载模型和生成回答。同时,要确保回答结构清晰,分步骤讲解,每个步骤都有具体方法和注意事项。 另外,用户的问题可能涉及性能优化和实际应用,所以在相关问题上可以提到这些方面,比如使用更高效的模型或部署到服务器。需要检查引用内容是否覆盖了这些点,并适当引用。 最后,确保所有数学公式和代码块符合格式要求,比如行内公式用$...$,代码用三个反引号包裹。同时生成的相关问题要覆盖数据处理、模型选择、优化和部署等方面。</think># 基于深度学习的FAQ文本问答项目原型构建指南 ### 一、核心构建流程 1. **数据准备阶段** - 构建FAQ语料库:收集高频问答对,建议使用$n$≥500组数据 - 数据预处理:通过正则表达式清洗文本,建立词向量映射关系$f(w_i)→\mathbb{R}^d$ - 格式转换:将问答对转换为JSON格式,包含`{"question":..., "answer":...}`字段[^4] 2. **模型选型** 推荐使用预训练语言模型架构: $$ \text{BERT}(Q) \rightarrow \text{[CLS] embedding} \xrightarrow{\text{softmax}} \text{Answer Index} $$ 或使用双塔结构的Sentence-BERT进行语义匹配[^2] 3. **示例代码(模型训练)** ```python from transformers import BertForQuestionAnswering, BertTokenizer # 加载预训练模型 model = BertForQuestionAnswering.from_pretrained('bert-base-uncased') tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained('bert-base-uncased') # 输入编码 inputs = tokenizer(question, return_tensors="pt", padding=True, truncation=True) start_pos = torch.argmax(output.start_logits) end_pos = torch.argmax(output.end_logits) + 1 ``` 4. **知识库构建** - 使用ElasticSearch建立索引,设置BM25相似度算法: $$ \text{score}(Q,D) = \sum_{t \in Q} \text{IDF}(t) \cdot \frac{f_{t,D} \cdot (k_1 + 1)}{f_{t,D} + k_1 \cdot (1 - b + b \cdot \frac{|D|}{\text{avgdl}})} $$ - 配置增量更新机制[^4] ### 二、关键优化策略 1. **混合检索模式** 结合字面匹配与语义检索,设置权重参数$\alpha \in [0,1]$: $$ \text{FinalScore} = \alpha \cdot \text{BM25} + (1-\alpha) \cdot \text{SemanticScore} $$ 2. **服务部署** 使用FastAPI构建服务接口,通过Docker容器化部署: ```python @app.post("/ask") async def answer_question(question: str): embedding = model.encode(question) results = es_client.search(index="faq", body={ "query": { "script_score": { "query": {"match": {"question": question}}, "script": {"source": "cosineSimilarity(params.query_vector, 'embedding') + 1.0"}, "params": {"query_vector": embedding.tolist()} } } }) return results["hits"]["hits"][0]["_source"]["answer"] ``` ### 三、效果评估指标 - 准确率:$Accuracy = \frac{\text{正确回答数}}{\text{总查询数}}$ - 响应时间:控制$t \leq 500ms$ - 使用混淆矩阵评估分类效果: $$ \text{F1-Score} = \frac{2 \times Precision \times Recall}{Precision + Recall} $$
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