基於百度理解與交互技術實現機器問答
一、前言
我們都知道現在聊天對話機器是一個很有意思的東西，比如說蘋果siri，比如說微軟的小冰。
聊天對話機器的應用場景也很廣泛，比如說：銀行的自助辦卡機器人、展會講解解說等等。
我們對機器人說句話，機器人從聽取，到語義識別，認知轉換，到最後調出我們所想要的東西，這個過程看似簡單，其實內藏許多黑科技，讓我們來一一解析一下。
1、我們對機器人說句話：我想看一下今天的天氣？
技術實現：不論是語音、文字，機器首先要采集到我們的問題，語音還需要語音轉換的一個過程，且內容轉換結果必須準確，否則就有點像不同語言體系的人在對話，有種雞同鴨講的感覺，結果肯定也是一個大坑了。
2、語義識別
技術實現：通常這個階段，已經將內容轉換為一段文字，程序會對文字進行分詞，結合關鍵字截取拼接語義（這裏需要AI的訓練）
3、認知轉換
技術實現：上述的那就話中，今天是個關鍵詞，天氣是個關鍵詞， 在訓練庫中需要提煉詞槽，將可能語句盡可能提供給機器人
4、調用結果
當認知轉換完成後，需要對關鍵詞進行規則判斷，比如說， 想看 + 今天+ 天氣，組成時候，自動調用查詢天氣接口
上述的結果，更多需要我們對機器人進行訓練，讓它學習，要不然結果肯定不是那麽友好的。
二、技術需求
通過文字輸入問題，動態理解轉化，識別內容，進行機器解答和語音提示。
PS：上述的需求基本可以理解為你叫機器人做一件事，機器人領悟，按照你的要求執行。
進階：可以采用語音輸入，轉換為文字，之後的序列一樣。（需要陣列麥克風）
三、技術選型
1、采用C# winform 作為程序主題
2、采用win7 TTS 作為語音朗讀功能
3、采用百度理解交互技術 UNIT 作為識別基礎
四、實現
1、新建winform 窗體
2、添加TTS，引用System.Speech
3、進行 語音朗讀測試
SpeechSynthesizer voice = new SpeechSynthesizer(); //創建語音實例
voice.Rate = 2; //設置語速,[-10,10]
voice.Volume = 100; //設置音量,[0,100]
PS:有些win7 系統TTS 有問題，需要自己百度查找，下載TTS 進行安裝。目前上述支持中文，輸入英文，只會念字母，因為需要朗讀類別做轉換，詳細請百度speech 操作。
4、結合百度理解與交互技術
百度提供的sdk 目前只支持android 和IOS，但有提供http API，所以筆者采用C#實現了。
先去官網註冊成為百度開發者。
（1） 創建應用
（2） 創建場景，場景編號是後面需要用到的
（3）新建單元，官方提供對話單元和問答單元，我們選擇創建對話單元
（4）、對對話單元進行配置，新建詞藻
新建詞藻
詞藻詞典有自定義的，也有系統的，本文中選擇系統通用的。也可以下載自定義模板，寫入自己的自定義詞典
這個對話單元中，有文本回復和執行函數，我們這裏選文本回復
觸發的規則：會話規則中，上述的詞藻已填充，那麽文本內容才會出現
保存完成，後再次新建對話單元，主要說明介紹我們的公司
跳轉到數據中心，進行新建對話樣本
添加
依法將公司介紹關鍵詞添加
來的訓練與驗證板塊
輸入打開菜單，一開始輸入，可能得到錯誤答案，你要 @UNIT 糾正意圖與詞槽，手動將關鍵詞和意圖、取詞、詞藻匹配上
完成後的結果：
（1）、
配置基本參數
/// <summary> /// 理解與交互技術UNIT /// </summary> public class ConfigUnit { /// <summary> /// Api key /// </summary> public static String clientId = ""; // 百度雲中開通對應服務應用的 Secret Key public static String clientSecret = ""; //場景Id public static string clientSceneId = ""; }
部分解析實體model
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace BaiduAIAPI.Model.UnitModel { public class UnitModel { public long log_id { get; set; } public string error_code { get; set; } public string error_msg { get; set; } public UnitResult result { get; set; } public bool IsSuccess { get; set; } public string returnSay { get; set; } } public class UnitResult { public string session_id { get; set; } public List<UnitAction_list> action_list { get; set; } public object schema { get; set; } public object qu_res { get; set; } } public class UnitAction_list { public string action_id { get; set; } public object action_type { get; set; } public object arg_list { get; set; } public object code_actions { get; set; } public float confidence { get; set; } public object exe_status { get; set; } public string main_exe { get; set; } public string say { get; set; } public object hint_list { get; set; } } /// <summary> /// 其余的model 還沒補充完整 /// </summary> public class UnitSchema { } }
錯誤信息定義
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace BaiduAIAPI.Type { public class BaiduUnitType { public static string GetErrorCodeToDescription(string errorCode) { string errorDecrition = ""; switch (errorCode) { case "1": errorDecrition = "服務器內部錯誤，請再次請求， 如果持續出現此類錯誤，請通過QQ群（224994340）聯系技術支持團隊。"; break; case "2": errorDecrition = "服務暫不可用，請再次請求， 如果持續出現此類錯誤，請通過QQ群（224994340）或工單聯系技術支持團隊。"; break; case "3": errorDecrition = "調用的API不存在，請檢查後重新嘗試。"; break; case "4": errorDecrition = "集群超限額。"; break; case "6": errorDecrition = "無權限訪問該用戶數據。"; break; case "14": errorDecrition = "IAM鑒權失敗，建議用戶參照文檔自查生成sign的方式是否正確，或換用控制臺中ak sk的方式調用。"; break; case "17": errorDecrition = "每天請求量超限額。"; break; case "18": errorDecrition = "QPS超限額。"; break; case "19": errorDecrition = "請求總量超限額。"; break; case "100": errorDecrition = "無效的access_token參數，請檢查後重新嘗試。"; break; case "110": errorDecrition = "access token無效。"; break; case "111": errorDecrition = "access token過期。"; break; case "282004": errorDecrition = "請求參數格式不正確。"; break; case "282900": errorDecrition = "必傳字段為空。"; break; case "282901": errorDecrition = "場景ID校驗失敗，請確認console中app和場景是否關聯了：https://console.bce.baidu.com/ai/#/ai/unit/app/list。"; break; case "282902": errorDecrition = "UNIT環境啟動中，請稍後再試；如果持續出現此類錯誤，請通過QQ群（224994340）聯系技術支持團隊。"; break; case "282903": errorDecrition = "UNIT系統異常；如果持續出現此類錯誤，請通過QQ群（224994340）聯系技術支持團隊。"; break; case "282000": errorDecrition = "服務器內部錯誤，如果您使用的是高精度接口，報這個錯誤碼的原因可能是您上傳的圖片中文字過多，識別超時導致的，建議您對圖片進行切割後再識別，其他情況請再次請求， 如果持續出現此類錯誤，請通過QQ群（631977213）或工單聯系技術支持團隊。"; break; default: errorDecrition = "未知的錯誤！"; break; } return errorDecrition; } } }
封裝的接口方法
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Web.UI.WebControls; using AOP.Common; using BaiduAIAPI.Model.UnitModel; using BaiduAIAPI.Type; namespace BaiduAIAPI.UNIT { public class UnderstandingAndInteractiveTechnology { // unit對話接口 public static UnitModel Unit_Utterance(string token, string sceneId, string query) { UnitModel result = new UnitModel(); #region 基礎校驗 string error = ""; if (string.IsNullOrWhiteSpace(token)) { error += "token不能為空！"; } if (string.IsNullOrWhiteSpace(sceneId)) { error += "場景編號不能為空！"; } if (string.IsNullOrWhiteSpace(query)) { error += "詢問問題不能為空！"; } if (!string.IsNullOrWhiteSpace(error)) { result.error_msg = error; return result; } #endregion string host = "https://aip.baidubce.com/rpc/2.0/solution/v1/unit_utterance?access_token=" + token; string str = "{\"scene_id\":" + sceneId + ",\"query\":\"" + query + "\", \"session_id\":\"\"}"; // json格式 var tempResult = HttpRequestHelper.Post(host, str); result=Json.ToObject<UnitModel>(tempResult); if (!string.IsNullOrWhiteSpace(result.error_code)) { result.error_msg = BaiduUnitType.GetErrorCodeToDescription(result.error_code); result.IsSuccess = false; } else { result.IsSuccess = true; result.returnSay = result.result.action_list[0].say; } return result; } } }
首先用單元測試結果：
using System; using BaiduAIAPI; using BaiduAIAPI.UNIT; using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting; namespace AIAPIUnitTestProject.BaiduAIAPI { [TestClass] public class BaiduUnitTest { [TestMethod] public void TestChat() { var accessTokenModel = Access_Token.GetAccessToken(ConfigUnit.clientId, ConfigUnit.clientSecret); if (accessTokenModel.IsSuccess) { string queryString = "今天天氣怎麽樣？"; var tempUnitResult = UnderstandingAndInteractiveTechnology.Unit_Utterance(accessTokenModel.SuccessModel.access_token, ConfigUnit.clientSceneId, queryString); } } } }
確定接口沒有問題，結合到我們的Demo程序中，界面代碼如下：
using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; using System.Speech.Synthesis; using BaiduAIAPI; using BaiduAIAPI.UNIT; using BaiduAIAPI.Model.UnitModel; namespace SpeechDemo { public partial class Form1 : Form { public Form1() { InitializeComponent(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { if (tb_YourSay.Text.Trim() == "") { MessageBox.Show("請你輸入你要說的話！"); return; } UnitModel result = new UnitModel(); var accessTokenModel = Access_Token.GetAccessToken(ConfigUnit.clientId, ConfigUnit.clientSecret); if (accessTokenModel.IsSuccess) { string queryString = tb_YourSay.Text.Trim(); result = UnderstandingAndInteractiveTechnology.Unit_Utterance(accessTokenModel.SuccessModel.access_token, ConfigUnit.clientSceneId, queryString); } else { result.returnSay = result.error_msg; } tb_RobotSay.Text = result.returnSay; SpeechSynthesizer voice = new SpeechSynthesizer(); //創建語音實例 voice.Rate = 2; //設置語速,[-10,10] voice.Volume = 100; //設置音量,[0,100] voice.SpeakAsync(result.returnSay); //播放指定的字符串,這是異步朗讀 } } }
結果展示
評價
理解和交互需要做大量的對話樣本和語言交互糾錯，才可以實現相對比較精準的回答。
基於百度理解與交互技術實現機器問答