AI人工智能 Python實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話

更新時(shí)間：2017年11月13日 17:22:20 作者：柒小棧主

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了AI人工智能應(yīng)用，本文擬使用Python開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)類似于WIndows平臺的“小娜”，，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

在人工智能進(jìn)展的如火如荼的今天，我們?nèi)绻粐L試去接觸新鮮事物，馬上就要被世界淘汰啦~

本文擬使用Python開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)類似于WIndows平臺的“小娜”，或者是IOS下的“Siri”。最終達(dá)到人機(jī)對話的效果。

【實(shí)現(xiàn)功能】

這篇文章將要介紹的主要內(nèi)容如下：

　　1、搭建人工智能--人機(jī)對話服務(wù)端平臺
　　2、實(shí)現(xiàn)調(diào)用服務(wù)端平臺進(jìn)行人機(jī)對話交互

【實(shí)現(xiàn)思路】

　　AIML

　　AIML由Richard Wallace發(fā)明。他設(shè)計(jì)了一個(gè)名為 A.L.I.C.E. （Artificial Linguistics Internet Computer Entity 人工語言網(wǎng)計(jì)算機(jī)實(shí)體）的機(jī)器人，并獲得了多項(xiàng)人工智能大獎(jiǎng)。有趣的是，圖靈測試的其中一項(xiàng)就在尋找這樣的人工智能：人與機(jī)器人通過文本界面展開數(shù)分鐘的交流，以此查看機(jī)器人是否會被當(dāng)作人類。

　　本文就使用了Python語言調(diào)用AIML庫進(jìn)行智能機(jī)器人的開發(fā)。

　　本系統(tǒng)的運(yùn)作方式是使用Python搭建服務(wù)端后臺接口，供各平臺可以直接調(diào)用。然后客戶端進(jìn)行對智能對話api接口的調(diào)用，服務(wù)端分析參數(shù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行語句的分析，最終返回應(yīng)答結(jié)果。

　　當(dāng)前系統(tǒng)前端使用HTML進(jìn)行簡單地聊天室的設(shè)計(jì)與編寫，使用異步請求的方式渲染數(shù)據(jù)。

【開發(fā)及部署環(huán)境】

開發(fā)環(huán)境：Windows 7 ×64 英文版

　　　　　JetBrains PyCharm 2017.1.3 x64

測試環(huán)境：Windows 7 ×64 英文版

【所需技術(shù)】

　　1、Python語言的熟練掌握,Python版本2.7
　　2、Python服務(wù)端開發(fā)框架tornado的使用
　　3、aiml庫接口的簡單使用
　　4、HTML+CSS+Javascript(jquery)的熟練使用
　　5、Ajax技術(shù)的掌握

【實(shí)現(xiàn)過程】

1、安裝Python aiml庫

pip install aiml

2、獲取alice資源

Python aiml安裝完成后在Python安裝目錄下的 Lib/site-packages/aiml下會有alice子目錄，將此目錄復(fù)制到工作區(qū)。
或者在Google code上下載alice brain: aiml-en-us-foundation-alice.v1-9.zip

3、Python下加載alice

取得alice資源之后就可以直接利用Python aiml庫加載alice brain了：

import aiml
os.chdir('./src/alice') # 將工作區(qū)目錄切換到剛才復(fù)制的alice文件夾
alice = aiml.Kernel()
alice.learn("startup.xml")
alice.respond('LOAD ALICE')

注意加載時(shí)需要切換工作目錄到alice(剛才復(fù)制的文件夾)下。

4、與alice聊天

加載之后就可以與alice聊天了，每次只需要調(diào)用respond接口：

alice.respond('hello') #這里的hello即為發(fā)給機(jī)器人的信息

5. 用Tornado搭建聊天機(jī)器人網(wǎng)站　　

Tornado可以很方便地搭建一個(gè)web網(wǎng)站的服務(wù)端，并且接口風(fēng)格是Rest風(fēng)格，可以很方便搭建一個(gè)通用的服務(wù)端接口。

這里寫兩個(gè)方法：

　　get：渲染界面

　　post：獲取請求參數(shù)，并分析，返回聊天結(jié)果

　　Class類的代碼如下：

class ChatHandler(tornado.web.RequestHandler):
 def get(self):
 self.render('chat.html')

 def post(self):
 try:
  message = self.get_argument('msg', None)

  print(str(message))

  result = {
  'is_success': True,
  'message': str(alice.respond(message))
  }

  print(str(result))

  respon_json = tornado.escape.json_encode(result)

  self.write(respon_json)

 except Exception, ex:
  repr(ex)
  print(str(ex))

  result = {
  'is_success': False,
  'message': ''
  }

  self.write(str(result))

6. 簡單搭建一個(gè)聊天界面　　

該界面是基于BootStrap的，我們簡單搭建這么一個(gè)聊天的界面用于展示我們的接口結(jié)果。同時(shí)進(jìn)行簡單的聊天。

7. 接口調(diào)用　　

我們異步請求服務(wù)端接口，并將結(jié)果渲染到界面

 $.ajax({
 type: 'post',
  url: AppDomain+'chat',
  async: true,//異步
  dataType: 'json',
  data: (
  {
  "msg":request_txt
  }),
  success: function (data)
  {
   console.log(JSON.stringify(data));
   if (data.is_success == true) {
   setView(resUser,data.message);
  }
  },
  error: function (data)
  {
  console.log(JSON.stringify(data));
 }
 });//end Ajax

這里我附上系統(tǒng)的完整目錄結(jié)構(gòu)以及完整代碼->

8、目錄結(jié)構(gòu)

9、Python服務(wù)端代碼

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

import os.path
import tornado.auth
import tornado.escape
import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
import tornado.options
import tornado.web
from tornado.options import define, options

import os
import aiml

os.chdir('./src/alice')
alice = aiml.Kernel()
alice.learn("startup.xml")
alice.respond('LOAD ALICE')


define('port', default=3999, help='run on the given port', type=int)


class Application(tornado.web.Application):
 def __init__(self):
 handlers = [
  (r'/', MainHandler),
  (r'/chat', ChatHandler),
 ]

 settings = dict(
  template_path=os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'templates'),
  static_path=os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'static'),
  debug=True,
 )

 # conn = pymongo.Connection('localhost', 12345)
 # self.db = conn['demo']
 tornado.web.Application.__init__(self, handlers, **settings)


class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
 def get(self):
 self.render('index.html')

 def post(self):

 result = {
  'is_success': True,
  'message': '123'
 }

 respon_json = tornado.escape.json_encode(result)
 self.write(str(respon_json))

 def put(self):
 respon_json = tornado.escape.json_encode("{'name':'qixiao','age':123}")
 self.write(respon_json)


class ChatHandler(tornado.web.RequestHandler):
 def get(self):
 self.render('chat.html')

 def post(self):
 try:
  message = self.get_argument('msg', None)

  print(str(message))

  result = {
  'is_success': True,
  'message': str(alice.respond(message))
  }

  print(str(result))

  respon_json = tornado.escape.json_encode(result)

  self.write(respon_json)

 except Exception, ex:
  repr(ex)
  print(str(ex))

  result = {
  'is_success': False,
  'message': ''
  }

  self.write(str(result))


def main():
 tornado.options.parse_command_line()
 http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(Application())
 http_server.listen(options.port)
 tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()


if __name__ == '__main__':
 print('HTTP server starting ...')
 main()

9、Html前端代碼

 <!DOCTYPE html>
<html>
<head>
 <link rel="icon" href="qixiao.ico" type="image/x-icon"/> 
 <title>qixiao tools</title>
 <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../static/css/bootstrap.min.css">

 <script type="text/javascript" src="../static/js/jquery-3.2.0.min.js"></script>
 <script type="text/javascript" src="../static/js/bootstrap.min.js"></script>

 <style type="text/css">
 .top-margin-20{
  margin-top: 20px;
 }
 #result_table,#result_table thead th{
  text-align: center;
 }
 #result_table .td-width-40{
  width: 40%;
 }
 </style>

 <script type="text/javascript">


 </script>
 <script type="text/javascript">
 var AppDomain = 'http://localhost:3999/'
 $(document).ready(function(){
  $("#btn_sub").click(function(){
  var user = 'qixiao(10011)';
  var resUser = 'alice (3333)';

  var request_txt = $("#txt_sub").val();

  setView(user,request_txt);

  $.ajax({
   type: 'post',
   url: AppDomain+'chat',
   async: true,//異步
   dataType: 'json',
   data: (
   {
   "msg":request_txt
   }),
   success: function (data)
   {
   console.log(JSON.stringify(data));
   if (data.is_success == true) {
    setView(resUser,data.message);
   }
   },
   error: function (data)
   {
   console.log(JSON.stringify(data));
   }
  });//end Ajax

  
  });

 });
 function setView(user,text)
 {
  var subTxt = user + " "+new Date().toLocaleTimeString() +'\n·'+ text;
  $("#txt_view").val($("#txt_view").val()+'\n\n'+subTxt);

  var scrollTop = $("#txt_view")[0].scrollHeight; 
  $("#txt_view").scrollTop(scrollTop); 
 }
 </script>
</head>
<body class="container">
 <header class="row">
 <header class="row">
  <a href="/" class="col-md-2" style="font-family: SimHei;font-size: 20px;text-align:center;margin-top: 30px;">
  <span class="glyphicon glyphicon-home"></span>Home
  </a>
  <font class="col-md-4 col-md-offset-2" style="font-family: SimHei;font-size: 30px;text-align:center;margin-top: 30px;">
  <a href="/tools" style="cursor: pointer;">QiXiao - Chat</a>
  </font>
 </header>
 <hr>

 <article class="row">

  <section class="col-md-10 col-md-offset-1" style="border:border:solid #4B5288 1px;padding:0">Admin : QiXiao </section>
  <section class="col-md-10 col-md-offset-1 row" style="border:solid #4B5288 1px;padding:0">
  <section class="col-md-9" style="height: 400px;">
   <section class="row" style="height: 270px;">
   <textarea class="form-control" style="width:100%;height: 100%;resize: none;overflow-x: none;overflow-y: scroll;" readonly="true" id="txt_view"></textarea>
   </section>
   <section class="row" style="height: 130px;border-top:solid #4B5288 1px; ">
   <textarea class="form-control" style="overflow-y: scroll;overflow-x: none;resize: none;width: 100%;height:70%;border: #fff" id="txt_sub"></textarea>
   <button class="btn btn-primary" style="float: right;margin: 0 5px 0 0" id="btn_sub">Submit</button>
   </section>
  </section>
  <section class="col-md-3" style="height: 400px;border-left: solid #4B5288 1px;"></section>
  </section>
 </article>
 </body>
 </html>

【系統(tǒng)測試】

1、首先我們將我們的服務(wù)運(yùn)行起來