“行空板+大模型”——基于ChatGLM的多角色交互式聊天機器人

隨著人工智能技術的迅猛發(fā)展，大型語言模型成為了熱門話題。國際上的GPT-3、BERT等模型備受關注，而國內的本土語言模型ChatGLM也引起了廣泛關注。ChatGLM是由清華大學開發(fā)的強大語言生成模型，結合了深度學習技術和大量中文語料的訓練成果。它在自然語言理解和生成方面展現(xiàn)了出色性能，為國內的自然語言處理研究與應用提供了有力支持。

通過使用行空板和UGB喇叭，你可以制作一個有趣好玩的聊天機器人應用。只需修改角色描述，你就能打造屬于自己的個性化聊天機器人，它能以多個角色身份與你進行對話。

硬件準備

行空板，USB線，USB喇叭

行空板是一款專為Python學習和使用設計的新一代國產開源硬件，采用單板計算機架構，集成LCD彩屏、WiFi藍牙、多種常用傳感器和豐富的拓展接口。同時，其自帶Linux操作系統(tǒng)和Python環(huán)境，還預裝了常用的Python庫，只需兩步就能進行Python學習。

功能分解

具體操作

1、注冊智譜api：智譜AI開放平臺，https://open.bigmodel.cn/，選擇驗證碼登錄，輸入手機號和驗證碼完成冊。點擊API keys, 點擊“去認證”，進行實名認證。

2、注冊并獲取微軟語音服務API密鑰

（1）注冊微軟的賬號，輸入網址：https://portal.azure.com/，用郵箱創(chuàng)建新賬號。

新用戶有一年的免費額度但需要信用卡驗證。如果沒有條件申請微軟的語音服務API，也可以使用百度的語音服務API，文章的最后提供了使用ChatGLM和百度API的實現(xiàn)代碼。

（2）通過驗證： 創(chuàng)建好賬號登錄后會進入以下頁面https://portal.azure.com/#home面對新用戶，微軟提供了1年的免費服務但需要通過驗證，這里有兩種驗證方法。（1）visa/銀聯(lián)卡驗證（2）大學生能無需信用卡，使用學生郵箱驗證。

（3）申請資源: 驗證通過后，在Azure門戶中，點擊左上角的“+ 創(chuàng)建資源”按鈕。之后會跳轉到如下頁面，按照提示完成填寫信息。

3、加載行空板-安裝庫-行空板聯(lián)網

(1)加載行空板：第一步：使用USB線將行空板連接在電腦上。按照步驟加載行空板，創(chuàng)建好文件后，可以看到一個名為“chatbot.py”的文件，雙擊打開。

(2)安裝所需要的庫，依次輸入PIP指令，點擊“運行”

(3)行空板聯(lián)網：調用API必須要聯(lián)網。由于在本項目中，使用了智譜清言的API和微軟的語音API，所以要為行空板連接網絡。（1）打開瀏覽器，輸入“10.1.2.3”進行行空板頁面。（2）選擇“網絡設置”,選擇WIFI ，輸入密碼，注意行空板僅支持2.4GWIFI熱點。點擊“連接”，行空板成功聯(lián)網會顯示“連接成功”，如下圖。

4、編程

(1)調用chatglm的API: 參考官方的API調用文檔，定義一個名為ChatGPT的類，代表聊天機器。為了測試效果，在主循環(huán)中獲取用戶輸入，將用戶的輸入傳給聊天機器人，打印聊天機器人的回復。

(2)實現(xiàn)多輪對話： 點擊右上角的運行，開始在終端打字，與機器人進行對話。以下是測試對話截圖，"You"部分是輸入的內容，“chatbot”是調用智譜API，使用模型'chatglm_turbo'，獲取的回復

當聊天機器人給出謎語后，回復“猜不出來”時，期待的是聊天機器人能告訴謎語的答案。但顯然根據它的回復，模型沒有理解語意是猜不出上輪對話的謎語。這個現(xiàn)象是因為與模型的對話是單輪的形式，即問一答一；而在處理復雜的對話場景時，理解上下文和實現(xiàn)多輪對話是非常重要的。期待的效果是聊天機器人能結合上下文的語境，實現(xiàn)多輪對話。要解決這個問題，可以將整個對話歷史作為輸入發(fā)送給模型，而不僅僅是最新的用戶消息。這樣，模型就可以看到整個對話的上下文，并據此生成回復。

為了讓聊天機器人能理解上下文的語境，可以在__init__ 方法中添加 self.dialogue 列表，用于存儲對話歷史。在 send_message 方法中，將用戶的消息和模型的回復都添加到對話歷史中，然后將整個對話歷史轉化為一個字符串，作為提示發(fā)送給模型。

(3)創(chuàng)建角色字典，實現(xiàn)多角色選擇

現(xiàn)在我們已經成功實現(xiàn)了多輪對話，在與聊天機器人對話時，它是以人工智能助手（assistant）的身份。怎么能實現(xiàn)角色扮演呢？為了實現(xiàn)這個功能，可以在 ChatGPT 類中添加一個 self.role 屬性來存儲角色描述。然后，我們可以修改 send_message 方法，使其在將對話歷史轉化為字符串時，首先添加角色描述。這樣，模型就會知道它應該扮演的角色，從而生成符合角色的回復。

5、UI設計

按照同樣的邏輯在行空板上進行UI設計。

6、實現(xiàn)語音交互功能

實現(xiàn)語音交互功能，在角色圖片的下方添加一個麥克風圖片，當點擊麥克風圖片開始錄音，并使用百度語音識別API實現(xiàn)語音轉文字作為對話內容傳給聊天機器人,再調用百度語音合成API將聊天機器人的回復播報出來。

借助ChatGLM語言生成模型和多種人工智能技術，我們可以創(chuàng)建一個有趣而富有趣味性的聊天機器人應用。只需準備一塊行空板和一個UGB喇叭，就能得到一個可以扮演多個角色與你進行對話的機器人助手。通過自定義角色描述，你可以打造一個完全符合個性化需求的聊天機器人！讓我們一起開始這個有趣的項目吧！

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上海智位機器人

上海智位機器人成立于2010年，是全球領先的從事開源硬件、機器人產品和科創(chuàng)教育的高科技企業(yè)，打造了DFRobot、蘑菇云科創(chuàng)教育等品牌，是國內最早的創(chuàng)客理念引入者和倡導者，創(chuàng)客教育的開拓者和引領者。旗下?lián)碛兄袊畲蟮木€上DF創(chuàng)客社區(qū)和國家級創(chuàng)客空間——蘑菇云創(chuàng)客空間，提供豐富的線上和線下學習資源，構建了一個自由、開放和富于創(chuàng)造力的交流空間。其Gravity產品已被全球超過100萬開發(fā)者選用。合作伙伴包括微軟、英特爾、Autodesk、霍尼韋爾、NASA、MIT等知名廠商和機構。

審核編輯 黃宇