錢強(qiáng)

摘要：教師答疑功能作為遠(yuǎn)程教育中不可或缺的一環(huán)，一直是現(xiàn)有研究的熱點(diǎn)。該文設(shè)計(jì)了一種新型的自動(dòng)問答系統(tǒng)能夠克服傳統(tǒng)的教師答疑受約束于時(shí)空限制，人力成本投入過大的缺點(diǎn)。同時(shí)系統(tǒng)融入了移動(dòng)學(xué)習(xí)的理念，對提升用戶學(xué)習(xí)興趣，增加用戶使用粘度，加大用戶自主學(xué)習(xí)性等都具有較大幫助。測試證明，該文提出的自動(dòng)問答系統(tǒng)有著回答準(zhǔn)確度高，易于二次推廣和用戶使用粘度強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，有一定的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)問答；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；移動(dòng)學(xué)習(xí)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）21-0081-02

1 概述

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，在線遠(yuǎn)程教育的方式方法正在不斷推進(jìn)。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程教育模式大多已經(jīng)不能適應(yīng)新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)需求。其中教師答疑作為教學(xué)活動(dòng)中不可或缺的一環(huán)一直是遠(yuǎn)程教育研究中的熱點(diǎn)，如何高效人性化提供教師答疑需求是目前急需解決的課題。自動(dòng)問答技術(shù)正是突破目前遠(yuǎn)程教育方式的一系列缺陷的關(guān)鍵技術(shù)。自動(dòng)問答技術(shù)相比于傳統(tǒng)的答疑技術(shù)（比如聊天室、討論版以及電子郵件等）和主流的搜索引擎的優(yōu)勢在于：首先答疑活動(dòng)不受時(shí)空環(huán)境約束，問答系統(tǒng)的構(gòu)建基于人工智能技術(shù)，避免答疑教學(xué)中的教師人力成本過高；其次，用戶得到的答案是一個(gè)或幾個(gè)明確簡潔的答案文本，提問時(shí)不需要把問題分解成關(guān)鍵字，無技術(shù)門檻[1]。目前已有許多不同專業(yè)領(lǐng)域和開放域的自動(dòng)問答系統(tǒng)，具體包括聊天機(jī)器人、基于知識庫的自動(dòng)問答系統(tǒng)、問答式檢索系統(tǒng)和基于文本的自動(dòng)問答系統(tǒng)等不同種類，其中侯麗敏等人構(gòu)建一個(gè)基于中文FAQ的面向特定課程的教學(xué)問答系統(tǒng)[2]，田峰文等人開發(fā)了一個(gè)基于句子相似度模型的集裝箱知識自動(dòng)問答系統(tǒng)[3]。特別注意到文獻(xiàn)[4]將自動(dòng)問答技術(shù)和社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合，構(gòu)建了一個(gè)社會(huì)化自動(dòng)問答系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)自動(dòng)問答技術(shù)答案庫構(gòu)建成本高，對發(fā)展較快的特定領(lǐng)域出現(xiàn)答案知識滯后等一系列缺點(diǎn)。本文在文獻(xiàn)[4]的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將自動(dòng)問答和移動(dòng)學(xué)習(xí)相融合，旨在實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠隨時(shí)隨地為學(xué)生提供自動(dòng)問答服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。能夠使使用者充分利用碎片化時(shí)間，實(shí)現(xiàn)以人為中心，以學(xué)習(xí)任務(wù)本身為焦點(diǎn)的學(xué)習(xí)模式，為泛在學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)保障。

據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)布《第37次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》稱，截至2015年12月，我國網(wǎng)民中使用手機(jī)上網(wǎng)的比例為90.1%，手機(jī)上網(wǎng)網(wǎng)民的數(shù)量已經(jīng)接近7億，可以看到，基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程教學(xué)模式具有極大的研究空間和前景。移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種在移動(dòng)設(shè)備幫助下的能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)發(fā)生的學(xué)習(xí)，移動(dòng)學(xué)習(xí)使用的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并且提供教師與學(xué)習(xí)者之間的雙向交流。其主要的優(yōu)點(diǎn)包括：1） 便攜性。移動(dòng)學(xué)習(xí)的首要特征是便攜性數(shù)字媒體，這是移動(dòng)學(xué)習(xí)有別于其它學(xué)習(xí)類型的本質(zhì)特征之一；2） 高可用性。高可用性指的是移動(dòng)學(xué)習(xí)能夠隨時(shí)隨地打開使用，這是與傳統(tǒng)PC有所區(qū)別的本質(zhì)特征之一；3） 個(gè)體自主性。學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，并可以根據(jù)自身需求，設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)效率更高[5]。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)針對《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程開發(fā)，根據(jù)該課程對自動(dòng)問答服務(wù)的具體需求，系統(tǒng)的主要工作流程如圖1，用戶通過自然語言向系統(tǒng)提問，系統(tǒng)對用戶提問進(jìn)行分詞、去除停等詞等預(yù)處理后，提交自動(dòng)問答模塊實(shí)現(xiàn)答案檢索，并按照提問/答案匹配度對提供的答案實(shí)現(xiàn)排序，將排名前5的答案依序提供給用戶。如果匹配度低于系統(tǒng)設(shè)閾值或檢索不到答案則告知用戶無法回答問題。并同時(shí)將該問題開放給其他用戶回答，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)化問答功能。同時(shí)提問用戶對系統(tǒng)提供的答案進(jìn)行點(diǎn)評，如果用戶不滿意，也將該問題開放給其他用戶回答。系統(tǒng)具體分為四個(gè)功能模塊：用戶信息模塊、自動(dòng)問答模塊、問題開放模塊和教師維護(hù)模塊。

2.1 用戶信息模塊

該模塊主要保留用戶的個(gè)人信息記錄已經(jīng)該用戶參與社會(huì)化問答過程的歷史記錄。同時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的歷史提問記錄，提供相應(yīng)的知識模塊推薦給用戶學(xué)習(xí)。

2.2 自動(dòng)問題模塊

該模塊實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的主要功能。針對用戶的自然語言提問，基于VSM（Vector Space Model）模型[6]在答案庫中檢索。答案庫中的備選答案采用共現(xiàn)詞特征表示，問題和答案的匹配程度采用向量內(nèi)積計(jì)算。如果匹配值超過系統(tǒng)設(shè)定閾值，則依序返回給用戶提問界面。否則，直接將該問題發(fā)送到問題開放模塊處理。

2.3 問題開放模塊

考慮到答案庫不完備性和自動(dòng)問答技術(shù)本身的缺點(diǎn)等因素，所以設(shè)計(jì)問題開放模塊。主要參考現(xiàn)有的社會(huì)化問答應(yīng)用模式。針對以下兩種情況：1）系統(tǒng)無法提供答案；2）用戶對系統(tǒng)提供的答案不滿意。此時(shí)，用戶提問將會(huì)被開放給所有的用戶實(shí)現(xiàn)人工回答（系統(tǒng)對于回答者會(huì)標(biāo)注教師或者學(xué)生身份供提問者參考）。同時(shí)所有用戶可以對回答實(shí)現(xiàn)“贊同/反對”兩種方式點(diǎn)評。對于高贊同問答對，會(huì)反饋到教師維護(hù)模塊使用。

2.4 教師維護(hù)模塊

教師維護(hù)模塊的主要功能是對問答模塊的答案庫實(shí)現(xiàn)維護(hù)。當(dāng)發(fā)生以下兩種情況時(shí)需要教師維護(hù)答案庫：1）大量同類問題系統(tǒng)無法檢索出答案或者系統(tǒng)檢索出的答案用戶基本不滿意；2）開放出的問題的回答贊同/反對比以及贊同數(shù)同時(shí)超過一定的閾值。上述兩類情況發(fā)生時(shí)，會(huì)在教師用戶信息中給予提示，教師可以在維護(hù)模塊中更新或擴(kuò)充答案庫。

3 系統(tǒng)開發(fā)和實(shí)現(xiàn)

根據(jù)第3節(jié)所述的系統(tǒng)各模塊功能，下面重點(diǎn)介紹基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的自動(dòng)問答系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

3.1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

為了增加系統(tǒng)的可擴(kuò)展和可維護(hù)性。自動(dòng)問答系統(tǒng)采用三層架構(gòu)設(shè)計(jì)思想來實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的獨(dú)立性和低耦合性，并利用Web Service實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)前后端之間的數(shù)據(jù)連接。Web Service技術(shù)能使得運(yùn)行在不同終端上的不同應(yīng)用無須借助第三方軟硬件， 就可相互交換數(shù)據(jù)。本文使用Web Service最主要的原因是可以實(shí)現(xiàn)前后端的系統(tǒng)異構(gòu)性，服務(wù)器和移動(dòng)客戶端分屬不同的系統(tǒng)。

摘要：該文闡述了療養(yǎng)院網(wǎng)絡(luò)安全的概念以及在完全管理中出現(xiàn)問題的原因，并就網(wǎng)絡(luò)安全的分類及技術(shù)特點(diǎn)及影響網(wǎng)絡(luò)安全的因素，提出了相應(yīng)的解決方法，讓療養(yǎng)院網(wǎng)絡(luò)安全、可靠、高效的運(yùn)行，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的保密性。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全；入侵監(jiān)測；防火墻；包過濾

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）21-0061-02

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)和不斷發(fā)展，療養(yǎng)院信息化的也呈跨越式的發(fā)展。所有療養(yǎng)人員的信息都已經(jīng)通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化存入了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，使療養(yǎng)人員的健康管理，療案跟蹤以及醫(yī)護(hù)人員的定點(diǎn)服務(wù)能夠快速、準(zhǔn)確。所以療養(yǎng)院網(wǎng)絡(luò)的安全，將直接關(guān)系到療養(yǎng)工作的正常進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)上的漏洞、病毒等如果不進(jìn)行有效的技術(shù)控制防護(hù)殺毒，將會(huì)帶來巨大的災(zāi)難和損失。那么，對于網(wǎng)絡(luò)安全管理來說，管理員應(yīng)該從哪些方面，如何才能做到安全管理呢，我們一步一步進(jìn)行分析。

1 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)分析

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)一般都由多種安全技術(shù)組成，如網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)入侵檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)防病毒技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全漏洞掃描技術(shù)。

1.1 網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)防火墻又分為硬件防火墻和軟件防火墻，他們的功能基本相同，都是在療養(yǎng)院內(nèi)部可信任網(wǎng)絡(luò)和外部不可信任的公共網(wǎng)絡(luò)之架起一座橋梁，然后根據(jù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的要求，允許授權(quán)的包通過，同時(shí)防止外部未經(jīng)授權(quán)的用戶非法訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，也可以完全阻止外部用戶的訪問，進(jìn)而保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受非法用戶的入侵。不管是硬件防火墻還是軟件防火墻都能夠根據(jù)一定的安全規(guī)則來控制內(nèi)外網(wǎng)之間的信息流，并且保護(hù)自身不受非法用戶的攻擊。防火墻技術(shù)從應(yīng)用上來說一般分為“包過濾”型（Packet Filtering）、“應(yīng)用代理”型（Application Proxy），網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換型（Network Address Translation）三種。

“包過濾”型：它是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包傳輸，根據(jù)防火墻制作的過濾包的規(guī)則來檢測攻擊行為。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是以“包”為單位進(jìn)行傳輸?shù)?，每一個(gè)數(shù)據(jù)包都包含特定的信息，像數(shù)據(jù)源地址、目的地址、端口號等等。包過濾會(huì)檢查這些是否來自可信任的安全站點(diǎn)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包不正?；騺碜圆话踩牡刂?，就會(huì)拒絕這些數(shù)據(jù)包通過。管理員可根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)的需要來制定相應(yīng)的包過濾規(guī)則。包過濾也有一定的缺點(diǎn)，因?yàn)樗枪ぷ髟诰W(wǎng)絡(luò)層，通過數(shù)據(jù)包的信息來判斷，如果有黑客偽造地址和端口等方法就能很容易通過包過濾型的防火墻。

“應(yīng)用代理”型：應(yīng)用代理型的防火墻其實(shí)就是使用代理服務(wù)器作為防火墻用，代理服務(wù)器處于客戶機(jī)和服務(wù)器之間，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過代理服務(wù)使用外部網(wǎng)絡(luò)，而外部網(wǎng)絡(luò)用戶無法訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。由于內(nèi)外之間沒有直接連接，都是通過代理服務(wù)器進(jìn)行，所以安全性較高。代理服務(wù)器還可以同時(shí)提供安全審計(jì)和日志服務(wù)。代理服務(wù)雖然安全性較高，對病毒和木馬入侵十分有效，但是因?yàn)樗锌蛻魴C(jī)的訪問都要由代理服務(wù)器進(jìn)行連接，加重了代理服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，而且速度較慢。

“網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換”型：它是把內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶的內(nèi)部IP臨時(shí)轉(zhuǎn)換成具有外部網(wǎng)絡(luò)的IP地址的計(jì)算機(jī)來訪問外網(wǎng)。外部網(wǎng)絡(luò)不能訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器在訪問外網(wǎng)果，都由NAT服務(wù)器來產(chǎn)生一個(gè)映射地址，然后在映射出一個(gè)偽裝的端口通過網(wǎng)卡訪問，這樣就隱藏了實(shí)際的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址?！熬W(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換”型的優(yōu)點(diǎn)是可以使內(nèi)部所有的機(jī)器共享幾個(gè)外網(wǎng)的IP訪問外網(wǎng)，對于內(nèi)網(wǎng)安全性較高，但是同樣網(wǎng)絡(luò)訪問速度慢。

1.2 網(wǎng)絡(luò)入侵檢測技術(shù)

入侵檢測技術(shù)能夠監(jiān)視計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中發(fā)生的各種事件并形成日志文件，并且進(jìn)行完整檢測分析，從中找到不安全的因素或系統(tǒng)中存在的漏洞。一般把入侵檢測的軟件與硬件的組合稱為入侵檢測系統(tǒng)。它是一種主動(dòng)型的安全防護(hù)系統(tǒng)，可以對內(nèi)部攻擊、誤操作和外部攻擊做實(shí)時(shí)防護(hù)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)受到危害之前提前報(bào)警、攔截和響應(yīng)。入侵檢測系統(tǒng)可分為兩類?；谥鳈C(jī)的入侵檢測系統(tǒng)用于保護(hù)關(guān)鍵應(yīng)用的服務(wù)器，實(shí)時(shí)監(jiān)視可疑的連接、系統(tǒng)日志檢查，非法訪問的闖入等。特點(diǎn)是：精確，可以精確地判斷入侵事件；高級，可以判斷應(yīng)用層的入侵事件；對入侵時(shí)間立即進(jìn)行反應(yīng)；針對不同操作系統(tǒng)特點(diǎn)；占用主機(jī)寶貴資源?；诰W(wǎng)絡(luò)的入侵檢測系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵路徑的信息。特點(diǎn)是：能夠監(jiān)視經(jīng)過本網(wǎng)段的任何活動(dòng)；實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視；監(jiān)視粒度更細(xì)致；精確度較差；防入侵欺騙的能力較差；交換網(wǎng)絡(luò)環(huán)境難于配置。

1.3 網(wǎng)絡(luò)防病毒技術(shù)

計(jì)算機(jī)病毒是危害網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)安全的重要問題之一，它可以通過光盤、優(yōu)盤、移動(dòng)硬盤、網(wǎng)上下載、電子郵件等方式進(jìn)行傳播，一旦網(wǎng)絡(luò)中的某一臺(tái)主機(jī)受到病毒感染，病毒程序就會(huì)很快迅速傳播，一般的蠕蟲病毒可能拖慢計(jì)算機(jī)速度，惡意的病毒則可能使用信息泄漏、文件丟失甚至造成計(jì)算機(jī)崩潰，最嚴(yán)重的病毒甚至可以造成計(jì)算機(jī)硬件燒毀，如CIH病毒等。網(wǎng)絡(luò)防病毒一般是在全網(wǎng)安裝防病毒軟件客戶端，由一臺(tái)防病毒服務(wù)器來運(yùn)行服務(wù)端軟件。服務(wù)端和客戶軟件都具有檢查和清除病毒的功能，服務(wù)端還可以設(shè)置所有在線機(jī)器的定時(shí)殺毒以及網(wǎng)全網(wǎng)殺毒。當(dāng)服務(wù)端的殺毒程序升級更新后所有的客戶端都可以自動(dòng)更新，增加內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的防病毒能力。

1.4 網(wǎng)絡(luò)安全漏洞掃描技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)安全漏洞掃描技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中不可或缺的一部分，它能夠增強(qiáng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性，能夠掃描分析系統(tǒng)中存在的安全問題，并針對掃描到的安全漏洞提供詳細(xì)的安全解決方案，使系統(tǒng)管理員及時(shí)打好系統(tǒng)安全補(bǔ)丁，避免因存在的漏洞而讓黑客有可乘之機(jī)，造成數(shù)據(jù)丟失?，F(xiàn)在的漏洞掃描工具分為兩類，一類是基于服務(wù)的，一類是基于網(wǎng)絡(luò)的?；诜?wù)器的漏洞掃描工具可以對服務(wù)器進(jìn)行全方位的掃描，如弱口令、共享文件、WWW服務(wù)、系統(tǒng)漏洞等，掃描完成后會(huì)給出詳盡的分析說明?；诰W(wǎng)絡(luò)的安全掃描工具主要掃描設(shè)定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交換機(jī)、路由器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、防火墻等設(shè)備的安全漏洞，還可以設(shè)定模擬攻擊，以便測試系統(tǒng)的防御能力。通過漏洞掃描技術(shù)的應(yīng)用，管理可以針對相應(yīng)的問題，制定切實(shí)可行的安全解決方案。