基于百度理解与交互技术实现机器问答
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。
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我們對機器人說句話，機器人從聽取，到語義識別，認知轉換，到最后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。
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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。
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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（這里需要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
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4、調用結果
當認知轉換完成后，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
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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么友好的。?
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二、技術需求
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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，之后的序列一樣。（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
?本篇的重點在于如何對機器UNIT 進行配置與訓練（機器識別會理解錯誤，需要進行糾錯），最后的winform 只是調用結果顯示，不作為重點關注。
四、實現
1、新建winform 窗體
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2、添加TTS，引用System.Speech
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3、進行 語音朗讀測試
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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(“您好！”); ?//播放指定的字符串,這是異步朗讀
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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。
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?4、結合百度理解與交互技術
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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。
先去官網注冊成為百度開發者。
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（1） 創建應用
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?（2） 創建場景，場景編號是后面需要用到的
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（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
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（4）、對對話單元進行配置，新建詞藻
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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
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這個對話單元中，有文本回復和執行函數，我們這里選文本回復
觸發的規則：會話規則中，上述的詞藻已填充，那么文本內容才會出現
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保存完成，后再次新建對話單元，主要說明介紹我們的公司
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?跳轉到數據中心，進行新建對話樣本
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?添加
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?依法將公司介紹關鍵詞添加
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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
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?完成后的結果：
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（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 = "";
? ? ? ? // 百度云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，請檢查后重新嘗試。"; 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，請檢查后重新嘗試。"; 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，請稍后再試；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后再識別，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 = "今天天氣怎么樣？";
? ? ? ? ? ? ? ? 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
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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。
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總結
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