Chatopera多輪對話(huà)設計器:實(shí)現天氣查詢(xún)機器人的過(guò)程

2016-2018年亞馬遜Alexa技能數量增長(cháng)圖

　　在企業(yè)中，客服系統、工作臺和辦公軟件也逐漸走向更加智能化和自動(dòng)化的方案。不管是中小型企業(yè)或者大型公司，都在踴躍嘗試AI技術(shù)飛躍帶來(lái)的福利。企業(yè)IT系統將迎來(lái)更多升級，機器學(xué)習會(huì )刷新每一個(gè)軟件。圖片，視頻和文本是人工智能技術(shù)重點(diǎn)發(fā)揮優(yōu)勢的地方。人機對話(huà)系統將迎來(lái)革命，企業(yè)會(huì )普遍應用對話(huà)應用，一種更快捷，更智能的服務(wù)方式：使用對話(huà)機器人完成業(yè)務(wù)流程，比如智能會(huì )簽、智能請假、智能審批和智能客服等。

　　但是目前，企業(yè)實(shí)現對話(huà)應用的方式還很笨拙：

　　1）上線(xiàn)周期長(cháng)：由于缺少實(shí)踐經(jīng)驗，難以掌握人工智能技術(shù)的邊界，往往難以做好功能設計，在開(kāi)始后還會(huì )返工。

　　2）需要一個(gè)華麗的團隊：需要招聘目前緊俏的AI產(chǎn)品經(jīng)理、機器學(xué)習工程師和自然語(yǔ)言處理工程師，亦或是標注人員和測試人員。

　　3）需要接入第三方服務(wù)：比如語(yǔ)音識別、文字到語(yǔ)音和機器學(xué)習硬件依賴(lài)等。

　　然而，在Chatopera，我們回顧一些對話(huà)應用，比如機器人客服場(chǎng)景時(shí)，和機器人相關(guān)的模塊可以獨立為一個(gè)產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)了仔細的分析，我們認為，可以開(kāi)發(fā)兩個(gè)產(chǎn)品：多輪對話(huà)設計器和智能問(wèn)答引擎。前者面向企業(yè)的業(yè)務(wù)人員，撰寫(xiě)聊天機器人腳本；后者面向企業(yè)的IT人員，是問(wèn)答服務(wù)的運行環(huán)境。

　　本文重點(diǎn)介紹使用多輪對話(huà)設計器實(shí)現“天氣查詢(xún)機器人”的過(guò)程，我們選擇這個(gè)場(chǎng)景并不是因為它簡(jiǎn)單，而是因為它容易理解，使用多輪對話(huà)設計器可以實(shí)現更復雜，更有價(jià)值的應用。我們先一睹為快，這個(gè)機器人是什么樣子的。

　　天氣查詢(xún)機器人Demo:https://v.qq.com/x/page/a0717l5z53k。html

　　是不是很實(shí)用？如果你掌握了下面的技巧，它可以幫助做更多的事情。

　　首先，我們需要梳理一下需求：

　　1. 我想知道任意城市的天氣信息，比如“今天上海天氣怎么樣”；

　　2. 我還比較關(guān)心空氣，我可以通過(guò)“今天上海空氣怎么樣”獲得空氣質(zhì)量信息；

　　3. 我想知道今天適不適合戶(hù)外運動(dòng)，就問(wèn)“今天上海適合運動(dòng)么”；

　　4. 如果我問(wèn)了一個(gè)城市的天氣狀況，我還想繼續詢(xún)問(wèn)這個(gè)城市更多信息，這樣我不用每次都告訴機器人城市名稱(chēng)。

　　當然，我的每個(gè)意圖都有多種表述方式，機器人能支持一些變化的問(wèn)法。如果我的問(wèn)題不夠嚴謹，機器人還應該提醒我合理的表達。

　　多輪對話(huà)設計器的下載地址是：

　　https://www.chatopera.com/product/conversation-designer

　　如果您打開(kāi)后，下載按鈕顯示未“待發(fā)步”，是因為我們還在緊張的測試，預計2018年7月21日可以發(fā)布v1.0版本，請填寫(xiě)“建立聯(lián)系”表單，我們發(fā)布后第一時(shí)間與您聯(lián)系。

多輪對話(huà)設計器下載頁(yè)面

　　目前，多輪對話(huà)設計器支持的操作系統包括Windows和MacOSX，在安裝過(guò)程和啟動(dòng)過(guò)程中，如果遇到問(wèn)題請通過(guò)微信公眾號找到我們：

　　微信公眾號:獲得支持和幫助

　　現在很多服務(wù)以API的形式提供，從搜索引擎中查找“天氣查詢(xún)服務(wù)API”，我們就能得到一些供應商，經(jīng)過(guò)一些比較，我選擇了和風(fēng)天氣，它數據豐富，免費額度大方。

　　Chatopera與Sayinfo達成戰略合作關(guān)系，所以，我們的對話(huà)系統產(chǎn)品與任你說(shuō)音箱可以直接集成。

　　第一次打開(kāi)多輪對話(huà)設計器后，我們看到如下的面板，我們稱(chēng)之為主面板。

　　點(diǎn)擊新建按鈕，彈出創(chuàng )建機器人的表單：

　　填入“小叮當”，當前多輪對話(huà)設計器支持中文(zh_CN)和英文(en_US)，我們選擇“zh_CN”，點(diǎn)擊“確認”。然后我們就得到了一個(gè)聊天機器人。

　　在操作中，有幾個(gè)按鈕：

　　點(diǎn)擊“管理”，進(jìn)入多輪對話(huà)管理頁(yè)面，點(diǎn)擊“新建對話(huà)”，在彈出的窗口中，填寫(xiě)“對話(huà)名稱(chēng)”為“weather”，點(diǎn)擊“確認”。這時(shí)，我們看到了新建的對話(huà)，我們將修改它的內容完成天氣對話(huà)服務(wù)。

　　點(diǎn)擊“編輯”，進(jìn)入對話(huà)編輯窗口。在左側的“腳本區域”，寫(xiě)下第一條規則。

　　+今天(*)天氣[怎么樣]

　　-{keep} <cap1>天氣挺好的

　　點(diǎn)擊“保存”，這時(shí)右側的“邏輯區域”有了變化，出現了一個(gè)線(xiàn)條，在線(xiàn)條左右兩端分別是問(wèn)題和答案。在“對話(huà)區域”，我們輸入“今天北京天氣怎么樣”，點(diǎn)擊發(fā)送，這時(shí)機器人回復了。

　　從我們需求上看，這沒(méi)什么用，但是它工作了，我們就一點(diǎn)點(diǎn)優(yōu)化它。對于在這條規則中，我們使用的語(yǔ)法，(*)代表一個(gè)槽位，<cap1>代表在回復中取槽位的值，[怎么樣]是可有的字符串，{keep}代表這條規則始終生效，keep涉及到對話(huà)的狀態(tài)管理，我們將在文檔中提供更多規則的描述，現在，讀者看懂本示例就可以了。

　　在多輪對話(huà)設計器中，怎么請求和風(fēng)天氣的數據呢？使用函數。函數是多輪對話(huà)支持的使用JavaScript實(shí)現的程序。

　　我們在“對話(huà)編輯窗口”點(diǎn)擊函數，粘貼如下代碼：

var WForewast = function (apiKey) {
    if (!apiKey) throw new Error('Invalid token, get it from http://www.heweather.com/my/service');
    this.key = apiKey;
}


WForewast.prototype.getWeatherByCity = function (city) {
    return new Promise((resolve, reject)=>{
        let url =  "https://free-api.heweather.com/v5/weather?city=" + encodeURIComponent(city) + "&key=" + this.key
        http
            .get(url)
            .then((res)=>{
                resolve(res.data.HeWeather5[0].suggestion);
            })
            .catch(function (err) {
                if (err) return reject(err);
            });
    })
}

const wf = new WForewast('182f1b6826d94c6285a489d2414f3ad0');


exports.getWeatherByCity = function(city, cb){
    debug("getWeatherByCity: %s", city);
    wf.getWeatherByCity(city)
        .then((suggestions)=>{
            cb(null, {
                text: suggestions["comf"]["txt"]
            })
        }, (err)=>{
            debug("error:%j", err)
            cb(null, {
                text: `很抱歉，沒(méi)有獲得${city}的天氣信息。`
            })
        })
}

exports.getAirByCity = function(city, cb){
    debug("getAirByCity: %s", city);
    wf.getWeatherByCity(city)
        .then((suggestions)=>{
            cb(null, {
                text: suggestions["air"]["txt"]
            })
        }, (err)=>{
            cb(null, {
                text: `很抱歉，沒(méi)有獲得${city}的空氣信息。`
            })
        })
}


exports.getSportByCity = function(city, cb){
    debug("getSportByCity: %s", city);
    wf.getWeatherByCity(city)
        .then((suggestions)=>{
            cb(null, {
                text: suggestions["sport"]["txt"]
            })
        }, (err)=>{
            cb(null, {
                text: `很抱歉，沒(méi)有獲得${city}的信息。`
            })
        })
}

exports.getDresscodeByCity = function(city, cb){
    debug("getDresscodeByCity: %s", city);
    wf.getWeatherByCity(city)
        .then((suggestions)=>{
            cb(null, {
                text: suggestions["drsg"]["txt"]
            })
        }, (err)=>{
            cb(null, {
                text: `很抱歉，沒(méi)有獲得${city}的信息。`
            })
        })
}
 

　　在函數中，我們實(shí)現了根據城市請求天氣、空氣質(zhì)量、著(zhù)裝建議和運動(dòng)建議的接口，分別是getWeatherByCity，getAirByCity，getDresscodeByCity和getSportByCity。

　　細心的讀者會(huì )發(fā)現，在函數中，多輪對話(huà)設計器直接支持了http，debug作為工具類(lèi)，發(fā)起網(wǎng)絡(luò )請求和輸出日志信息。這兩個(gè)接口極大的擴展了函數的能力，我們也會(huì )在函數中詳細描述它們的使用。

　　然后，回到“腳本區域”，修改一下規則，更新如下：

　　+今天(*)天氣[怎么樣]

　　-{keep}^getWeatherByCity(<cap1>)

　　在回復中，我們調用了getWeatherByCity，并且傳入了城市名稱(chēng)。接著(zhù)，在“對話(huà)區域”，輸入“今天北京天氣怎么樣”，回復與上次不一樣了。

　　這次，我們看到了期望的回復，正是從和風(fēng)天氣返回的北京今天的天氣狀況。

　　在上面的函數中，我們有一個(gè)敏感的信息：和風(fēng)天氣的API密鑰。在實(shí)際應用中，我們希望設計階段和部署階段，它的值是不同的。這時(shí)，就需要使用環(huán)境變量，環(huán)境變量正是為解決這個(gè)問(wèn)題而設計的。

　　回到主面板，在“小叮當”操作中，點(diǎn)擊環(huán)境變量，創(chuàng )建如下鍵值對：

　　讀者可以從和風(fēng)天氣獲得該密鑰，為驗證用途，可以粘貼下面的值：

　　保存后，回到天氣對話(huà)腳本的“對話(huà)編輯窗口”，在函數中，使用下面的腳本：

/**
 * Plugin
 */

var WForewast = function (apiKey) {
    if (!apiKey) throw new Error('Invalid token, get it from http://www.heweather.com/my/service');
    this.key = apiKey;
}


WForewast.prototype.getWeatherByCity = function (city) {
    return new Promise((resolve, reject)=>{
        let url = config["HEWEATHER_URL"] + "/weather?city=" + encodeURIComponent(city) + "&key=" + this.key
        http
            .get(url)
            .then((res)=>{
                resolve(res.data.HeWeather5[0].suggestion);
            })
            .catch(function (err) {
                if (err) return reject(err);
            });
    })
}

const wf = new WForewast(config["HEWEATHER_KEY"]);


exports.getWeatherByCity = function(city, cb){
    debug("getWeatherByCity: %s", city);
    wf.getWeatherByCity(city)
        .then((suggestions)=>{
            cb(null, {
                text: suggestions["comf"]["txt"]
            })
        }, (err)=>{
            debug("error:%j", err)
            cb(null, {
                text: `很抱歉，沒(méi)有獲得${city}的天氣信息。`
            })
        })
}



exports.getAirByCity = function(city, cb){
    debug("getAirByCity: %s", city);
    wf.getWeatherByCity(city)
        .then((suggestions)=>{
            cb(null, {
                text: suggestions["air"]["txt"]
            })
        }, (err)=>{
            cb(null, {
                text: `很抱歉，沒(méi)有獲得${city}的空氣信息。`
            })
        })
}


exports.getSportByCity = function(city, cb){
    debug("getSportByCity: %s", city);
    wf.getWeatherByCity(city)
        .then((suggestions)=>{
            cb(null, {
                text: suggestions["sport"]["txt"]
            })
        }, (err)=>{
            cb(null, {
                text: `很抱歉，沒(méi)有獲得${city}的信息。`
            })
        })
}

exports.getDresscodeByCity = function(city, cb){
    debug("getDresscodeByCity: %s", city);
    wf.getWeatherByCity(city)
        .then((suggestions)=>{
            cb(null, {
                text: suggestions["drsg"]["txt"]
            })
        }, (err)=>{
            cb(null, {
                text: `很抱歉，沒(méi)有獲得${city}的信息。`
            })
        })
}

　　這次，代碼內容和前一版本相比，使用了config對象，config是一個(gè)包含環(huán)境變量的JSON數據。所以，我們更佳利于將來(lái)部署對話(huà)應用了。

　　回想我們需要的幾種天氣信息，我們根據需求變更腳本，一個(gè)滿(mǎn)足需求的腳本呈現如下：

/**
 * 一個(gè)能回答天氣的對話(huà)腳本
 * author: Hai Liang Wang<hain@chatopera.com>
 * date:   2018-06-20
 */


// 技能介紹

+ 你知道哪些天氣信息
- 我知道今天的空氣，著(zhù)裝建議和適不適合運動(dòng)

// 天氣

+ 今天 (*) 天氣 [怎么樣]
- {keep} ^getWeatherByCity(<cap1>)

+ [今天] (天氣|氣候) [怎么樣]
- {@__wf_guide_}

+ (*) 今天天氣 [怎么樣]
- {keep} ^getWeatherByCity(<cap1>)

    + (*) 空氣 (*)
    % ^getWeatherByCity(<cap1>)
    - {keep} ^getAirByCity(<p1cap1>)


+ __wf_guide_
- {keep} 添加城市名哦，比如“今天北京天氣怎么樣”或者“北京天氣怎么樣”
- 我需要知道城市名稱(chēng)，比如“今天北京天氣怎么樣”或者“北京天氣怎么樣”
- 要告訴我城市名，比如“今天北京天氣怎么樣”或者“北京天氣怎么樣”


// 空氣

+ [今天] 空氣 [怎么樣]
- {@__wf_guide_air}

+ (*) 今天空氣 [怎么樣]
- {keep} ^getAirByCity(<cap1>)

+ 今天 (*) 空氣 [怎么樣]
- {keep} ^getAirByCity(<cap1>)

+ __wf_guide_air
- {keep} 添加城市名哦，比如“今天北京空氣怎么樣”或者“北京空氣怎么樣”
- 我需要知道城市名稱(chēng)，比如“今天北京空氣怎么樣”或者“北京空氣怎么樣”
- 要告訴我城市名，比如“今天北京空氣怎么樣”或者“北京空氣怎么樣”


// 運動(dòng)

+ [今天] 適(合|宜)運動(dòng)(么|嗎)
- {@__wf_guide_sport}

+ (*) 今天適(合|宜)運動(dòng)(么|嗎)
- {keep} ^getSportByCity(<cap1>)

+ 今天 (*) 適(合|宜)運動(dòng)(么|嗎)
- {keep} ^getSportByCity(<cap1>)

+ __wf_guide_sport
- {keep} 添加城市名哦，比如“今天北京適合運動(dòng)么”或者“北京今天適合運動(dòng)么”
- 我需要知道城市名稱(chēng)，比如“今天北京適合運動(dòng)么”或者“北京今天適合運動(dòng)么”
- 要告訴我城市名，比如“今天北京適合運動(dòng)么”或者“北京今天適合運動(dòng)么”


// 衣著(zhù)

+ [今天] 適(合|宜)穿什么
- {@__wf_guide_dresscode}

+ (*) 今天適(合|宜)穿什么
- {keep} ^getDresscodeByCity(<cap1>)

+ [今天] (*) 適(合|宜)穿什么
- {keep} ^getDresscodeByCity(<cap1>)


+ __wf_guide_dresscode
- {keep} 添加城市名哦，比如“今天北京適合穿什么”或者“北京今天適合穿什么”
- 我需要知道城市名稱(chēng)，比如“今天北京適合穿什么”或者“北京今天適合穿什么”
- 要告訴我城市名，比如“今天北京適合穿什么”或者“北京今天適合穿什么”

　　這也就是我們在天氣查詢(xún)機器人Demo中看到的機器人的腳本，在設計過(guò)程中，我們通過(guò)對話(huà)區域來(lái)測試機器人的回復是否符合預期，我們通過(guò)邏輯窗口來(lái)查看當前機器人的思維邏輯導圖，當前機器人對話(huà)的狀態(tài)會(huì )被高量，被命中的規則呈現為路徑。

　　另外，在設計過(guò)程中，每次保存自動(dòng)為腳本和函數生成快照，使用快照下拉列表，我們能方便的回退。

　　這就是我們追求的體驗，業(yè)務(wù)人員可以更專(zhuān)注于對話(huà)機器人的對話(huà)邏輯滿(mǎn)足需求。

　　現在，有了可以工作的腳本，我們想發(fā)布一個(gè)版本，這時(shí)回到主面板，點(diǎn)擊“發(fā)布”，填入如下信息，點(diǎn)擊“確認”。

　　最終，我們需要得到一個(gè)“服務(wù)”，它能時(shí)刻被訪(fǎng)問(wèn)，以及和AI音箱集成。我們需要將天氣機器人導出為對話(huà)應用，然后部署到智能問(wèn)答引擎。在主面板，點(diǎn)擊版本管理，我們看到操作中有三項。

　　智能問(wèn)答引擎是多輪對話(huà)的運行時(shí)，同時(shí)也包含知識庫和統計監控等功能。智能問(wèn)答引擎和多輪對話(huà)設計器會(huì )同時(shí)發(fā)布。

　　如果您想參加這兩個(gè)產(chǎn)品的發(fā)布會(huì )，請報名Chatopera產(chǎn)品發(fā)布會(huì )：追求高度智能化和自動(dòng)化的企業(yè)服務(wù)。