الإجابة على السؤال

July 4, 2023

يرتبط فهم الحاسوب للغة الطبيعية بقدرة النظام على ترجمة العبارات والجمل إلى تمثيل داخلي والذي من خلاله يتمكن نظام الإجابة على السؤال من انتاج إجابات صحيحة ذات صلة بإستعلام (سؤال) المستخدم.في هذا المقال نستعرض مفهوم الإجابة علي السؤال وأنواعه الأساسية والتحديات المختلفة التي يمكن أن تواجهها أنظمة الاجابة على السؤال .

ما هو مفهوم الإجابة على السؤال (Question Answering)

           يعرف الإجابة على السؤال بأنه أحد تخصصات علوم الحاسب المرتبطة بمجالات إسترجاع المعلومات (IR) ومعالجة اللغة الطبيعية(NLP) ، والتي تقوم بالتركيزعلى بناء أنظمة تقوم بالأجابة التلقائية على أسئلة المستخدمين بلغة طبيعية [1]. 

يمكن أن يتيج نظام الاجابة علي السؤال اثنان من الامكانيات:

1- إجابة مخصصة علي السؤال (Custom question answering): باستخدام هذه الإمكانية ، يمكن للمستخدم تخصيص جوانب مختلفة مثل تعديل السؤال والأجابة المستخرجين من المصدر ، وتحديد المرادفات والبيانات الوصفية ، وقبول اقتراحات الأسئلة وما إلى ذلك.

2- الإجابة على الأسئلة مسبقة الصنع (Prebuilt question answering): حيث تتيح هذه الإمكانية للمستخدم الحصول على إجابة عن طريق الاستعلام عن مقطع نصي دون الحاجة إلى إدارة قواعد المعرفة [2].

نماذج الاجابة علي السؤال :

          لدينا 3 ثلاث نماذج رئيسية للاجابة على السؤال :

1- الإجابة علي السؤال المبني علي استرجاع المعلومات (IR-based question answering): 

يسعى الى الإجابة على السؤال المطروح من المستخدم عن طريق العثور على مقاطع نصية على شبكة الويب أو مجموعة أخرى من المستندات ،ويتكون من 3 مراحل كما يلي :

• مرحلة معالجة الأسئلة والتي يتم فيها استخراج بعض المعلومات من السؤال وأيضا تحديد نوع الإجابة والكيان التي تنتمي له الإجابة سواء كان شخص أو موقع وما إلى ذلك .

مثال : السؤال " ? Which Egyptian city has the largest population "

 في مرحلة المعالجة يمكن استنتاج المعلومات التالية 

? Query: Which Egyptian city has the largest population

Answer type: city

• مرحلة استرجاع المستندات والفقرات والتي فيها يتم إرسال الإستعلام (الذي يحدد ما يسئل عنه المستخدم )(Query) الذي تم انتاجه من المرحلة السابقة الى محرك استرجاع المعلومات والناتج هو مجموعة مرتبة من المستندات وفقا لدرجة صلتهم بالاستعلام [3]. ويقوم نظام الاجابة على السؤال بتقسيم المستندات الي اجزاء صغيرة مثل الفقرات.
• مرحلة استخراج الاجابة والتي تهدف الى استخراج إجابة محددة من المقطع أو الفقرة.

          2- الإجابة على السؤال المبني علي المعرفة (Knowledge-based question answering): ويسعي هذا النوع الى الإجابة على سؤال المستخدم الذي يكون باللغة الطبيعية وذلك عن طريق ربطه أو تحويله لاستعلام عبر قاعدة بيانات منظمة.

3- الإجابة على السؤال المبني على مصادر معلوماتية متعددة (Using Multiple information sources) : مثل نظام IBM’s Watsonوالذي هوأحد أمثلة أنظمة الاجابة على السؤال التي تستند علي مصادر واسعة للإجابة [4].    

تحديات أنظمة الاجابة علي السؤال :

         1- الفجوة المعجمية (Lexical gap):حيث أنه تتيح اللغة الطبيعية التعبير عن المعني ذاته بطرق عديدة. وحيث أن عملية الاجابة على السؤال تتطلب تحديد وفهم المفاهيم المشار اليها في نص السؤال لذلك ينبغي سد هذه الفجوة وذلك من أجل زيادة نسبة الأسئلة التي يمكن لنظام الاجابة علي السؤال الاجابة عنها وبدقة [5].

         2- الغموض (Ambiguity) : الغموض هو ظاهرة ان يكون لدي نفس العبارة معاني مختلفة ، ويمكن أن يكون الغموض نحويا (syntactic) او دلاليا بمعني مرتبطا بالمعني (Semantic) [6]. تمثل مشكلة الغموض أحد أبرز و أهم تحديات الاجابة علي السؤال. علي سبيل المثال جملة " قال المعلم أنه سيجري اختبارا يوم الجمعة " الغموض هنا نحويا أي يخص تركيب الجملة حيث من غير المعلوم اذا كان يوم الجمعة هو قال فيه المعلومة أو يوم الاختبار . ومن أمثلة الغموض الدلالي “we drive to the bank” كلمة "bank" بها غموض دلالي حيث من غير المعلوم المقصود بالمعني هنا البنك أم الضفة .

        3- التعددية اللغوية (Multilingualism): حيث أن لا توجد لغة واحده تستخدم في جميع مستندات الويب ويتم التعبير بلغات مختلفة ، لذلك من المتوقع من النظام أن يقوم بالتعرف علي اللغة والحصول علي النئائج في نفس الوقت . والتعددية تعرف بأنها قدرة النظام علي الاجابة علي سؤال مطروح بلغة واحدة بأستخدام مجال واسع من الاجابات بلغة أخري [7].

الخاتمة:

إن البحث عن المعرفة أمر بشري ،ولكن مع تطور وجود اجهزة الحاسوب وامكانياتها أصبح لدينا الشغف لنطرح الأسئلة علي الحاسوب. بحلول أوائل الستينيات ، كان توجه أنظمة الاجابة علي السؤال يعتمد علي النموذجين الرئيسيين للإجابة على الأسئلة - المبني على استرجاع المعلومات والمبني على المعرفة للإجابة علي أسئلة حول إحصائيات لعبة البيسبول أو الحقائق العلمية. ومع الوقت تطورت الانظمة وظهر التوجه للإعتماد علي المصادر المتعددة كما هو الحال في نظام الاجابة علي الاسئلة IBM’ Watson الذي فاز في برنامج الألعاب التلفزيوني Jeopardy والذي يستخدم بنية هجينة تفوقت على البشر في الإجابة على السؤال . يستمر تطور هذا النوع من الأنظمة لمحاكاة وأيضا التفوق علي الاداء البشري بشكل مبهر.

المراجع:

[1]:https://www.researchgate.net/publication/269238993_Development_and_Evaluation_of_a_Web_Based_Question_Answering_System_for_Arabic_Language

[2]: https://learn.microsoft.com/en-us/azure/cognitive-services/language-service/question-answering/overview 

[3]: https://web.stanford.edu/~jurafsky/slp3/old_oct19/25.pdf

[4]:https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=f991d7697f800d075280522cf97d5c1a0914e72d

[5]:https://www.researchgate.net/publication/303826023_Survey_on_Challenges_of_Question_Answering_in_the_Semantic_Web

[6]:https://www.morganclaypoolpublishers.com/catalog_Orig/samples/9781627056328_sample.pdf

[7]:https://www.researchgate.net/publication/343444393_Using_Natural_Language_Processing_for_Question_Answering_in_Closed_and_Open_Domains_Majid_Latifi