方案调研

关注点：

  • 这个方案的baseline是什么，最简单和快捷的方式是哪些，都有什么优缺点。
  • 大厂常用的方案是什么，有没有什么特别地操作，为什么要做这个操作。
  • 论文，科研界的主要方式是什么，需要关注哪些方面。

1、美团人工辅助——话术推荐

美团智能客服核心技术与实践

智能辅助目的：

  • 自动匹配历史对话日志，便于人工座席了解客户背景诉求；
  • 自动匹配历史优秀座席回答话术，供其他座席参考；
  • 场景话术推荐，分步规范座席对话流程；

面向座席的场景：
座席在与用户的对话聊天中经常回复相似甚至相同的话术，提供话术推荐的能力可以提升人工座席的工作效率，改善人工座席的工作体验。

那么，话术推荐具体要怎么做呢？常见的做法是先准备好常用通用话术库（直接从对话日志里面挖回复），部分座席或商家也会准备个人常见话术库，然后系统根据用户的Query及上下文来检索最合适的话术，预测接下来可能的回复话术

美团的做法是：将历史聊天记录构建成“N+1”QA问答对的形式建模，前N句看作问题Q，后1句作为回复话术A，整个框架就可以转化成检索式的问答模型。在召回阶段，除了文本信息召回外，还加入了上文多轮槽位标签，Topic标签等召回优化（我理解是 ES 建向量索引，top 相似度召回）；排序为基于BERT的模型，将“N+1”QA问答对拼接，并加入角色信息建模（角色为用户、商家或者座席）作为输入，利用 0/1 二分类做训练，利用xx相似度匹配做推理….
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2、基于LM的生成式多轮对话模型

动手做个DialoGPT：基于LM的生成式多轮对话模型

  1. 数据集：大规模的中文闲聊语料库LCCC，包含了部分多轮对话聊天…所有样本都被处理成双人对话。
  2. 考虑训练一个模型，预测下一个该回复什么。同时还要求这个模型支持多轮对话。
  3. 考虑对话历史的最简单的方式，就是把直到当前句的所有历史对话都拼接成单句文本，来作为模型的输入信息了。
  4. 选择就是单向语言模型（LM、GPT），做法如下图所示。选择当前主流的Transformer模型，按照BERT / GPT 的常规输入格式，将每句对话用[SEP]拼接起来，然后就训练一个从左往右的单向语言模型。为了区分不同的说话角色，我们对不同的说话者用不同的Segment Id区分。
  5. 此外，考虑到BERT和GPT都是用了绝对位置编码，可处理的文本长度存在一个上限，而对话轮数理论上是无限的，这里可以采用相对位置编码的NEZHA作为基本结构，并使用NEZHA的预训练权重作为模型的初始化权重。

坐席辅助话术推荐1-方案调研&设计 - 图2
利用单向语言模型做多轮对话示意图

另外，CDial-GPT也开源了自己训练的预训练模型，如下图：

坐席辅助话术推荐1-方案调研&设计 - 图3
CDial-GPT模型示意图

如图所示，CDial-GPT跟前述设计的主要不同是多轮对话之间的拼接方式，我们之前是直接用[SEP]连接，它是用[speaker1]、[speaker2]（图中简记为S1、S2）这样的角色标记来连接，最后才用一个[SEP]表示回复结束。这样一来，由于预测部分的格式跟历史的格式不一样，因此每次只能训练一句回复，多轮对话要拆分为多个样本来训练，理论上是增加了训练复杂性的（要训练多步才能把一个多轮对话样本训练完）。

3、Seq2Seq+前缀树⭐️

Seq2Seq+前缀树：检索任务新范式（以KgCLUE为例）

对于相似问检索来说，我们输入一个问句，希望输出数据库中与之最相近的句子；对于话术推荐，输入一个问句，希望输出话术库中与最合适的回复。这些任务本质即 seq2seq，再利用前缀树来约束解码过程，即可保证生成的结果在数据库/话术库中。

具体来说，我们用UNILM方案来训练一个Seq2Seq模型。将用户上下文 query 当作Seq2Seq的输入，将坐席客服回复（type=out）用[SEP]连接起来作为目标；推理/解码的时候，我们先把所有的坐席回复（即答案）建立成前缀树，然后按照前缀树进行 beam search 解码 and 输出结果。

注意，利用前缀树约束Seq2Seq解码其实很简单，即根据树上的每一条路径（以[BOS]开头、[EOS]结尾）查找到以某个前缀开头的字/句有哪些。然后，把模型预测其他字的概率都置零，这样模型只可能从这些字中选其一。依此类推，通过将不在前缀树上的候选token置零，保证解码过程只走前缀树的分支，而且必须走到最后，这样解码出来的结果必然是话术库中已有的句子。
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在“Seq2Seq+前缀树”方案中，Seq2Seq（Roberta / UER / RoFormer+UniLM）并不是真的要去生成任意文本，而是在前缀树的约束下做本质上是检索的操作。

“Seq2Seq+前缀树”对标的是传统的稠密向量检索任务。理论上“Seq2Seq+前缀树”的检索时间是固定的，也就是说不管数据库中有多少句子，其预测时间都是常数级别。待检索句子的多少，影响的是前缀树的空间占用，基本不影响检索速度。

方案设计

算法设计

  • 数据：C2 坐席半年的对话数据(20211001~20220301)，通过二八分拆出训练集和评测集；
    1. 把直到当前句的所有历史对话都拼接成单句文本（q1+a1+…+qn+an）作为输入，预测回复话术(分类)；
    2. 将历史聊天记录构建成“N+1”QA问答对的形式，前N句看作问题Q，后1句作为回复话术A，通过[SEP]占位符拼接；
  • 在线更新。需要设计在线实时更新的pipeline。
  • 机器。阿波罗的多gpu的机器（8 卡），搭建Docker+配置Conda+安装依赖包；
  • 模型的训练策略：
    1. 当做单标签多分类任务，类别数很大，效果不一定好；
    2. 类似nlu度量学习，转化成检索式的问答模型：多分类任务训练，保存编码模型，最后向量相似度检索；
    3. 交互精排：拼接【问题+话术】作为模型的输入，二分类任务（相似/不相似），需要一个召回模型~
    4. 双塔模型，问题bert+话术bert（二者可共享权重），预测（相似/不相似）；
    5. seq2seq+前缀树（参考方案调研 3）
  • 算法效果评估，分类方案使用 pearson和spearman系数双50%，生成方案使用 BLEU评分；
    • 坐席推荐选 pearson和spearman 系数进行评测，这里说下原因：（评测集的情况下）
      1. 省去了需要召回阶段才能评测，省事
      2. 直接对QA对进行打分，然后用pearson和spearman去计算 socre list 和 label list 的趋势契合度
      3. 如果以 ACC/F1 来评测，需要人工卡阈值，才能评估模型的分类准确性；
      4. 如果以 pearson/spearman 评测，看趋势，可以评估模型的排序相关性；
      5. 话术推荐是一个非二分类问题，不关心绝对得分大小，而是关心相对得分大小，只要整体得分趋势接近，即可用于特征的对比排序
        1. 好比有一个q，它有一个正例a1和一个难负例a2，推理出的分数为0.9和0.8，如果是走ACC，默认0.5的阈值，会得到俩1，0.5的ACC。而如果是走spearman或pearson，会是[0.8,0.9]对应[0,1]的label，趋势是一致的

模型的训练策略C，精排策略的具体细节：

  1. 问题的拼接：
    首先将查询和每一个候选文档一起作为Bert模型的输入，开始加入[CLS]标记。查询和文档之间加入[SEP]标记。利用BPE算法等进行分词，得到Bert模型的输入特征向量。
  2. 相似度计算：
    将特征向量输入Bert后，经计算将得到BERT的输出（句子中每个词的向量表示），取[CLS] 标记的向量表示，通过一个单层或多层的线性神经网络，得到两个文档的相似度得分（相似的概率)。

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模型的训练策略D，孪生策略的具体细节：

  1. BERT 模型共享权重；
  2. 将两个 CLS 取出作差 or 级联，最后通过Dense+Softmax进行分类；
  3. 使用交叉熵计算二分类损失 or margin loss

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1、通用 margin loss 如下：
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2、Triple loss function为：

坐席辅助话术推荐1-方案调研&设计 - 图8

工程设计

  • 算法模块在整个流程中的角色是什么，上下游接口怎么样。
  • 数据流是怎么走的，需要确认，包括离在线，搜索系统的话不仅考虑用户query等信息，还有物料的信息怎么存储，另外如果个性化，还有用户画像的数据问题。
  • 中间件的使用和维护，如常用的数据库mysql、ES、redis之类的，还有些类似kafka、hadoop全家桶之类的。
  • ……

参考

心法利器[56] | 算法技术设计思路小结