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聊天机器人-AIML人工智能标记语言

时间：2019-04-25 12:24:14

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聊天机器人-AIML人工智能标记语言

AIML简介

AIML，全名为Artificial Intelligence Markup Language（人工智能标记语言），是一种创建自然语言软件代理的XML语言，是由Richard Wallace和世界各地的自由软件社区在1995年至2002年发明的。Richard Wallace设计了一个名为A.L.I.C.E.（Artificial Linguistics Internet Computer Entity人工语言网计算机实体）的机器人，并获得了多项人工智能大奖。AIML定语基于规则的聊天机器人的响应。

AIML的安装

AIML原本不支持中文，程序员yaleimeng（/yaleimeng）移植到中文语境上。可以直接到他的仓库（/yaleimeng/py3Aiml_Chinese）里git下来，该项目运行于python3环境。不需要安装，把源码放到项目目录下即可运行。

AIML一开始是基于python的，后来被移植到各个平台，对于C#如何使用AIML，请参阅博客：/u010019717/article/details/53791579。

AIML的使用

作者给了一个示例放在Example文件夹里：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5">#-*-coding:utf-8-*-'''@author:yaleimeng@@license:(C)Copyright@desc:python3版本中文Alice，暂时简单添加空格@DateTime:Createdon/11/15，at10:20'''importKernelalice=Kernel.Kernel()alice.learn("cn-test.aiml")whileTrue:print(alice.respond(input('Alice请您提问...>>')))</span></span>

将该源文件与aiml源码放在一起运行，结果如下：

从运行结果可知该程序对于你的输入并不能全部响应，而是输出WARNING:No match found for input，这是因为你没有定义对应的模板或者说规则。该程序的模板被定义在cn-test.aiml文件中，打开该文件你就能看到里面是类似xml的文件。下面说明aiml文件元素的意义。

AIML语法简介

AIML的通配符

AIML1.0提供了*和_，表示“出现一次或者多次”；

AIML2.0新添加了^和#，表示“出现零次或者多次”，本文档所用的aiml解析器暂未支持aiml2.0

aiml元素

aiml文件的根标签，包含aiml文件的内容。

category元素

category是AIML库中的基本单位，每个category元素都至少包含两个子元素：pattern和template元素。下面是个简单的例子：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><category><pattern>WHATISYOURNAME</pattern><template>MynameisLeo.</template></category></span></span>

当这个AIML库被加载之后，你问机器人“WHAT IS YOUR NAME”，机器人便会回答“My name is Leo.”。

Pattern元素

Pattern主要用来匹配用户输入，在原生的英文AIML语法中Pattern支持_和*的模糊匹配。例如：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><category><pattern>WHATISYOUR*</pattern><template>MynameisLeo.</template></category></span></span>

只要用户的输入是以“WHAT IS YOUR”开头，机器人就会回复“My name is Leo.”。

Template元素

很明显Template元素是机器人的对用户提问的回答，当用户的输入和同一个category下的Pattern相匹配是，就会将此category元素下的Template输出。

That元素

机器人之所以有思考功能，主要就是that元素的作用。例如：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><categoryA><pattern>是的</pattern><that>你是程序员吗？</that><template>你最擅长的编程语言是什么？</template></category><categoryB><pattern>是的</pattern><that>你是学生吗？</that><template>你是哪个学校的</template></category></span></span>

机器人首先通过pattern匹配，匹配到了“是的”但是机器人的数据库中对应“是的”的回答必然非常多，比方有下面A和B两个categories。于是机器人便去匹配that标签，也就是机器人自己上句说过的话，即“你是程序员吗？”这样它就可以确定应该匹配category A了，最后给出正确的回应“你最擅长的编程语言是什么？”

Random元素

在某个匹配的很多回答中随机选取一个

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><category><pattern>ONETIMEI*</pattern><template><random><li>Goon.</li><li>Howoldareyou?</li><li>Bemorespecific.</li><li>Ididnotknowthat.</li><li>Areyoutellingthetruth?</li><li>Idon'tknowwhatthatmeans.</li><li>Trytotellmethatanotherway.</li><li>Areyoutalkingaboutananimal,vegetableormineral?</li><li>Whatisit?</li></random></template></category></span></span>

li元素

表示单条响应

star元素

匹配pattern标签中的*通配符，示例如下：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><category><pattern>A*isa*.</pattern><template>Whena<starindex="1"/>isnota<starindex="2"/>?</template></category></span></span>

如果用户输入："A mango is a fruit."机器人会回答："When a mango is not a fruit?"，其中index属性描述通配符的位置

topic元素

<topic>标记在AIML中用于存储上下文，以便以后的对话可以基于该上下文完成。通常，<topic>标签用于是/否类型对话。它有助于AIML搜索在主题上下文中编写的类别。使用如下：

使用<set>标签定义主题

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><template><setname="topic">topic-name</set></template>使用<topic>标记定义类别<topicname="topic-name"><category>...</category></topic></span></span>

在这里，机器人以“电影”为主题进行回应。

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?><aimlversion="1.0"encoding="UTF-8"?><category><pattern>LETDISCUSSMOVIES</pattern><template>Yes<setname="topic">movies</set></template></category><topicname="movies"><category><pattern>*</pattern><template>Watchinggoodmovierefreshesourminds.</template></category><category><pattern>ILIKEWATCHINGCOMEDY!</pattern><template>Ilikecomedymoviestoo.</template></category></topic></aiml></span></span>

结果输出：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5">Human:letdiscussmoviesRobot:YesmoviesHuman:ComedymoviesarenicetowatchRobot:Watchinggoodmovierefreshesourminds.Human:IlikewatchingcomedyRobot:Ilikewatchingcomedytoo.</span></span>

condition元素

<condition>标签类似于编程语言中的switch语句。它有助于ALICE响应匹配的输入。使用：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><category><pattern>HOWAREYOUFEELINGTODAY</pattern><template><think><setname="state">happy</set></think><conditionname="state"value="happy">Iamhappy!</condition><conditionname="state"value="sad">Iamsad!</condition></template></category></span></span>

结果：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5">Human:HowareyoufeelingtodayRobot:Iamhappy!</span></span>

srai元素

内容会作为输入继续匹配，该标签可以为同一个回答匹配多个问句。主要的功能是：简化模式、分而治之、同义词解析、关键词检测。示例如下：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><category><pattern>现在几点钟</pattern><template><dateformat="hh点mm"></date></template></category><category><pattern>几点了</pattern><template><srai>现在几点钟</srai></template></category></span></span>

运行结果：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5">>>几点了SunFeb1716:45:56</span></span>

这里的<set>标签包含在<template>中，用于设置变量的值，<get>用于获取某些变量的值。举例如下：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?><aimlversion="1.0.1"encoding="UTF-8"?><category><pattern>Iam*</pattern><template>Hello<setname="username"><star/>!</set></template></category><category><pattern>GoodNight</pattern><template>Hi<getname="username"/>Thanksfortheconversation!</template></category></aiml></span></span>

输出：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5">Human:IamMaheshRobot:HelloMahesh!Human:GoodNightRobot:GoodNightMahesh!Thanksfortheconversation!</span></span>

Learn元素

描述aiml文件

Thank元素

<think>标签在AIML中用于存储变量而不通知用户。使用<think>标记存储值：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><think><setname="variable-name">variable-value</set></think></span></span>

使用：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><category><pattern>Mynameis*</pattern><template>Hello!<think><setname="username"><star/></set></think></template></category><category><pattern>Byeee</pattern><template>Hi<getname="username"/>Thanksfortheconversation!</template></category></span></span>

结果：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5">Human:MynameisMaheshRobot:Hello!Human:ByeeeRobot:HiMaheshThanksfortheconversation!</span></span>

添加多个aiml文件

当我们的模板很多的时候，一个aiml文件是不够的，我们可以通过以下方式添加多个aiml文件。标准的做法是，创建一个名为std-startup.xml的启动文件，作为加载AIML文件的主入口点。

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?><aimlversion="1.0"><metaname="author"content="Yalei"/><metaname="language"content="zh"/><category><pattern>LOADAIML</pattern><template><learn>template1.aiml</learn></template></category></aiml></span></span>

Template1.aiml的内容为：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?><aimlversion="1.0"><metaname="author"content="Yalei"/><metaname="language"content="zh"/><category><pattern>*再见</pattern><template><random><li>再见，<getname="name"/>.</li><li>好的,有空再聊，<getname="name"/>.</li><li>下次见,<getname="name"/>.</li><li>谢谢你陪我聊天,<getname="name"/>.</li><li>改天见,<getname="name"/>.</li></random></template></category></aiml></span></span>

源代码内容为：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5">#-*-coding:utf-8-*-importKernelimportsysimportosbot=Kernel.Kernel()bot.learn("std-startup.aiml")bot.respond('LOADAIML')whileTrue:print(bot.respond(input('>>')))</span></span>

当程序运行时，先载入启动文件，然后再载入其它aiml文件，启动文件只是入口，

Template1.aiml才是真正描述规则的地方。

加速AIML载入

随机aiml文件的增多，程序的学习的时间会长很多，这时候我们需要用大脑文件加速这个过程。在机器人学习完所有AIML文件后，它可以直接以文件形式存储大脑，再次运行时可以大大提升载入时间。程序如下：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5">#-*-coding:utf-8-*-importKernelimportsysimportosbot=Kernel.Kernel()fileName='bot_brain.brn'if(os.path.isfile(fileName)):bot.bootstrap(brainFile=fileName)else:bot.bootstrap(learnFiles='std-startup.aiml',commands='LOADAIML')bot.saveBrain(fileName)whileTrue:print(bot.respond(input('>>')))</span></span>

会话和谓词（Predicates）

通过指定会话，AIML能根据不同对话者随机应变。举个例子，如果某人告诉机器人他们叫Alice，另一个人则告诉机器人它叫Bob，机器人可以分清他们。指定你需要的会话，将它作为第二个参数传递给respond()。

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5">sessionId=12345kernel.respond(raw_input(">>>"),sessionId)</span></span>

和每个客户都能有个性化的对话——这棒极了。你不得不生成你特有的会话ID并追踪。记住保存大脑文件不要保存所有的会话值。

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5">sessionId=12345#将会话信息作为字典#包含输入输出的历史像已知谓词那样sessionData=kernel.getSessionData(sessionId)#每个会话ID需要一个唯一的值#用会话中机器人已知的人或事给谓词命名#机器人已经知道你叫"Billy"而你的狗叫"Brandy"kernel.setPredicate("dog","Brandy",sessionId)clients_dogs_name=kernel.getPredicate("dog",sessionId)kernel.setBotPredicate("hometown","127.0.0.1")bot_hometown=kernel.getBotPredicate("hometown")在AIML中，我们可以在项中设置谓词。</span></span>

aiml文件：

<span style="color:#333333"><span style="background-color:#f5f5f5"><aimlversion="1.0"encoding="UTF-8"><category><pattern>MYDOGSNAMEIS*</pattern><template>Thatisinterestingthatyouhaveadognamed<setname="dog"><star/></set></template></category><category><pattern>WHATISMYDOGSNAME</pattern><template>Yourdog'snameis<getname="dog"/>.</template></category></aiml></span></span>

通过以上AIML你可以告诉机器人：My dogs name is Max

机器人会回答：That is interesting that you have a dog named Max

另外如果问机器人：What is my dogs name?

机器人会这么回应你：Your dog's name is Max.

待续(累死了)。。。