在信息急劇增長的時(shí)代，科研工作者們往往面臨著海量的文獻(xiàn)資料和繁瑣的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。為了幫助大家更高效地進(jìn)行水科學(xué)領(lǐng)域的研究，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院基于百度文心大模型推出了全新的水科學(xué)研究助手——WaterScholar！它基于強(qiáng)大的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫和檢索增強(qiáng)技術(shù) RAG，讓您輕松查詢文獻(xiàn)、梳理引言、總結(jié)內(nèi)容、回答問題，現(xiàn)已在星河社區(qū)上線，歡迎相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)人士與高校師生體驗(yàn)！
 

　　01
 

　　響應(yīng)科研需求，創(chuàng)新科技助力
 

　　水科學(xué)作為一門綜合性學(xué)科，涉及水文水循環(huán)、給排水、水環(huán)境化學(xué)、水污染控制、水生態(tài)修復(fù)與保護(hù)、水系統(tǒng)可持續(xù)管理、氣候變化等研究領(lǐng)域，與泥沙、礦物質(zhì)、鹽類、有機(jī)質(zhì)、溶解性氣體、重金屬、化學(xué)污染物、蛋白質(zhì)、藻類、浮游動(dòng)物、魚類、鳥類、水生植被等物質(zhì)或生命體關(guān)系密切，其研究內(nèi)容廣泛而復(fù)雜，發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)累積已超過1500萬篇，并且每年正在以超百萬量級(jí)的速度增長。
 

　　水科學(xué)研究領(lǐng)域?qū)φ泶罅康目蒲形墨I(xiàn)的需求愈發(fā)強(qiáng)烈，然而，傳統(tǒng)的文獻(xiàn)檢索和信息整理方式往往耗時(shí)耗力，難以滿足深入挖掘潛在信息、梳理前沿進(jìn)展、探索問題新方案等日益增長的需求。水科學(xué)研究范式亟需拓展，尤其是文獻(xiàn)梳理、知識(shí)學(xué)習(xí)以及科研輔助。
 

　　因此，北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院劉永教授研究組攜手百度 AI，推出水科學(xué)研究助手WaterScholar，旨在通過智能化的方式，簡化科研流程，提高研究效率，讓科研工作者們能夠更專注于研究本身，發(fā)掘更多有價(jià)值的科研成果。
 

　　02
 

　　輕松上手，知識(shí)速成
 

　　WaterScholar 基于飛槳星河社區(qū)(AI Studio)平臺(tái)開發(fā)，底層大模型為文心大模型。目前階段實(shí)現(xiàn)的主要功能為查詢水相關(guān)領(lǐng)域文獻(xiàn)、圍繞關(guān)鍵詞撰寫引言、總結(jié)概括簡化內(nèi)容、根據(jù)文獻(xiàn)回答問題，希望能為對(duì)水科學(xué)研究領(lǐng)域感興趣的用戶提供幫助，包括研究人員、學(xué)生、工程師等。
 

　　■ 功能1：查詢水相關(guān)領(lǐng)域文獻(xiàn)
 

　　功能描述: 根據(jù)提供的關(guān)鍵詞信息在數(shù)據(jù)庫中檢索相關(guān)的文獻(xiàn)信息，并生成相應(yīng)的文本文件；
 

　　返回結(jié)果:返回查詢到的文獻(xiàn)內(nèi)容、下載鏈接和提示信息。
 

　　■ 功能2：圍繞關(guān)鍵詞撰寫引言
 

　　功能描述:根據(jù)傳入的關(guān)鍵詞撰寫水科學(xué)領(lǐng)域的英文引言，引言長度在800-1200詞之間，內(nèi)容包括研究問題的重要性、相關(guān)研究進(jìn)展、存在的問題或不足、以及將要開展的研究內(nèi)容；
 

　　返回結(jié)果: 返回撰寫好的英文引言內(nèi)容和提示信息。
 

　　■ 功能3：總結(jié)概括簡化內(nèi)容
 

　　功能描述: 根據(jù)傳入的文獻(xiàn)摘要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并去除無關(guān)信息，返回簡要介紹；
 

　　返回結(jié)果:返回總結(jié)后的文獻(xiàn)摘要內(nèi)容和提示信息。
 

　　■ 功能4：根據(jù)文獻(xiàn)回答問題
 

　　功能描述: 根據(jù)文檔內(nèi)容回答提供的問題；
 

　　返回結(jié)果:返回根據(jù)文檔內(nèi)容回答問題的結(jié)果和提示信息。
 

　　03
 

　　技術(shù)方案：文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫+RAG
 

　　智能處理更高效
 

　　WaterScholar 的強(qiáng)大功能得益于其背后的兩大核心：文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫和 RAG 技術(shù)。首先，數(shù)據(jù)庫基于在線文獻(xiàn)數(shù)據(jù)集(英文)，獲取到水科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵文獻(xiàn)清單。其中文獻(xiàn)來自于水科學(xué)領(lǐng)域數(shù)千種學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議，數(shù)量超過300萬篇，信息包含題目、摘要、作者、時(shí)間、研究對(duì)象、研究問題與方法等。通過語義相似性匹配等智能搜索算法從文獻(xiàn)摘要信息中快速準(zhǔn)確地找到與用戶關(guān)鍵詞相關(guān)的文獻(xiàn)列表，處理為可下載的文件鏈接。鏈接分為兩部分：文獻(xiàn)清單與文獻(xiàn)摘要，提供豐富的研究素材，用戶可下載文件并在本地閱讀與使用。其次，RAG(Retrieval-Augmented Generation)是一種將檢索技術(shù)與語言生成技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)新方法，旨在提高搜索結(jié)果的準(zhǔn)確性和多樣性，實(shí)現(xiàn)對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容的深度理解和智能處理。它能夠自動(dòng)提取文獻(xiàn)中的關(guān)鍵信息，生成高質(zhì)量的引言和總結(jié)，并根據(jù)用戶的需求提供有針對(duì)性的回答，提高了工作效率，降低人為因素導(dǎo)致的誤差和遺漏。
 

　　WaterScholar 充分發(fā)揮了北大環(huán)境學(xué)院在專業(yè)領(lǐng)域的資源優(yōu)勢和百度文心大模型的技術(shù)優(yōu)勢。首先，文心大模型的解析調(diào)度模塊可根據(jù)用戶輸入確定是否使用工具 API 及解析參數(shù)取值，并發(fā)出啟用服務(wù)命令；WaterScholar 收到請(qǐng)求后提取 API 需要的參數(shù)，完成文獻(xiàn)查詢、結(jié)果處理、文件生成等功能，并將其摘要緩存在服務(wù)器端；工具服務(wù)完成處理后，以 json 格式返回由摘要緩存、用戶需求、prompt 模板形成的數(shù)據(jù)；文心大模型匯總結(jié)果并按要求智能生成答案。
 

　　04
 

　　團(tuán)隊(duì)介紹
 

　　劉永
 

　　北京大學(xué)教授、環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長
 

　　國家環(huán)境保護(hù)河流全物質(zhì)通量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任
 

　　主要研究方向?yàn)楹?流域過程與調(diào)控，主持國家水專項(xiàng)、973計(jì)劃青年項(xiàng)目等，發(fā)表 SCI 論文150余篇，出版第1作者專著5部；獲中國青年科技獎(jiǎng)、中國生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)展等，兼任教育部科技委委員、Limnology and Oceanography 副主編等。
 

　　蔣青松
 

　　北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院助理研究員
 

　　主要研究方向?yàn)榱饔蚩茖W(xué)與機(jī)器學(xué)習(xí)算法，發(fā)表論文17篇，以第一作者申請(qǐng)授權(quán)軟件著作權(quán)6項(xiàng)，出版專著2部；獲國家青年自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助。
 

　　05
 

　　常見問題解答，讓您更放心使用
 

　　為了讓大家更好地使用 WaterScholar，整理一些常見的問題和解答：
 

　　■ Q1: WaterScholar 與相似產(chǎn)品有何不同？
 

　　本項(xiàng)目開展的 WaterScholar 將更加聚焦于水體研究領(lǐng)域，雖然涉及眾多自然學(xué)科，但主體圍繞水體進(jìn)行知識(shí)問答或引言梳理，提供更加專業(yè)性的事實(shí)依據(jù)和知識(shí)生成服務(wù)。
 

　　■ Q2: 文獻(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)匹配與排序？
 

　　目前 WaterScholar 通過后端程序?qū)崿F(xiàn)云端數(shù)據(jù)庫的訪問，根據(jù)用戶查詢文獻(xiàn)時(shí)輸入的關(guān)鍵詞與數(shù)據(jù)庫中的文獻(xiàn)摘要計(jì)算文本相似性，按照相似性得分高低排序，并返回前20篇文獻(xiàn)。
 

　　■ Q3: 文獻(xiàn)來源是否真實(shí)可靠？
 

　　文獻(xiàn)全部來自于 SCI 數(shù)據(jù)庫，保留了含有摘要的300余百萬篇文獻(xiàn)，信息來源真實(shí)可靠；包含的信息還包括年份、題目、作者、DOI 鏈接、期刊、關(guān)鍵詞、引用數(shù)、研究領(lǐng)域等。
 

　　■ Q4: WaterScholar是否支持多種語言？
 

　　目前，WaterScholar 主要支持中文和英文，其中查詢文獻(xiàn)時(shí)建議使用英文關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，使專業(yè)術(shù)語的語義匹配更準(zhǔn)確；后續(xù)逐步增加對(duì)其他語言的支持。
 

　　■ Q5: 我是否可以修改生成的提示詞？
 

　　生寫一段質(zhì)量較好的答案需要復(fù)雜的提示詞，包括對(duì)文字長短、內(nèi)容要點(diǎn)、格式等方面的約束。目前已經(jīng)在工具中準(zhǔn)備了必要的提示詞，但用戶可以明確提出自己重點(diǎn)關(guān)心的問題，大模型據(jù)此關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行引言梳理。
 

　　■ Q6: WaterScholar 生成的引言和總結(jié)是否可以直接用于論文？
 

　　WaterScholar 生成的引言和總結(jié)是基于文獻(xiàn)內(nèi)容的智能提取和整理，可以作為論文的參考素材。但建議您在使用前進(jìn)行修改和完善，以確保符合論文的專業(yè)要求和風(fēng)格。
 

　　■ Q7: 使用 WaterScholar 是否免費(fèi)，訪問需要國外 VPN?
 

　　WaterScholar 完全免費(fèi)，在國內(nèi)聯(lián)網(wǎng)條件下直接使用即可。
 

　　■ Q8: 如何提交使用反饋意見？
 

　　可進(jìn)入問卷星(https://www.wjx.cn/vm/t2VFw02.aspx)，完成問卷需花費(fèi)一分鐘左右，感謝您提出寶貴意見！
 

　　06
 

　　未來優(yōu)化升級(jí)計(jì)劃
 

　　隨著人工智能技術(shù)發(fā)展和科研需求的不斷變化，該項(xiàng)目將在北大環(huán)境學(xué)院以及相關(guān)領(lǐng)域推廣試用，持續(xù)優(yōu)化 WaterScholar 的功能與性能。主要計(jì)劃如下：
 

　　(1)完善文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，補(bǔ)充中文期刊文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，增加更多的學(xué)術(shù)資源和數(shù)據(jù)支持；
 

　　(2)緊跟技術(shù)發(fā)展，增加大語言模型對(duì)長文本的支持能力；
 

　　(3)加強(qiáng) RAG 技術(shù)的研究和應(yīng)用，將目前的段落級(jí)別匹配提升為語句級(jí)別識(shí)別，提高智能處理的準(zhǔn)確性和效率；
 

　　(4)升級(jí) WaterScholar 為 AI Agent 模式，增加數(shù)據(jù)分析、多角色交互、調(diào)用外部工具等功能；
 

　　(5)優(yōu)化工具訪問速度。
 

　　相信 WaterScholar 將成為水科學(xué)研究領(lǐng)域不可或缺的重要工具，為科研工作者們提供更加便捷、高效的服務(wù)。誠邀廣大科研工作者們前來體驗(yàn) WaterScholar 的魅力，攜手推動(dòng)水科學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展！請(qǐng)前往星河社區(qū)平臺(tái)使用，開啟您的智能科研之旅吧！
 

　　原標(biāo)題：校企合作！基于文心大模型共建水科學(xué)研究助手WaterScholar