如何以 Python Programming 自己製作 Chatbot?

以 Python Programming 配合 NLP 可以製作簡單的 Chatbot 去自動化對答工作。花十分鐘時間認識更多 Python Programming 的應用，Chatbot 的設計及其背後的原理

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Chatbot (聊天機器人) 是以人工智能驅動的電腦程式 (e.g. Apple iOS Siri, Android Google Assistant)，它透過與顧客對答，從中分析顧客需求，然後協助顧客完成指定任務，如網購， 預訂酒店 、產品查詢等。現時 Chatbot 已經處理約 85% 的客戶服務及協助完成約 30% 的網上交易。幾乎每家大型網購公司都以聊天機器人 24 小時全天候與用戶進行互動。

自然語言處理 (NLP)

自然語言處理 (Natural Language Processing) 結合了人類語言學及電腦科學，以人工智能去分析及理解人類的語言。通過運用 NLP，程式員可以進行翻譯 、 情感分析、語音識別等任務。

NLP 主要提供兩種商業用途。它可以讓公司即時解答顧客問題（如 Chatbot 或語音應用）及以多種語言提供服務，以提升服務水平。另外 NLP 可以讓公司減省人手及工作空間去處理客戶服務。

此外 NLP 也在日常生活中幫助大家解決不少問題:

• 電子郵箱如何識別垃圾電郵 (Junk mail)? NLP 把垃圾電郵中的單詞與普通電郵進行對比以識別垃圾郵件
• 你可以在 mobile apps 如 WhatsApp「閱讀」別人的留言? 那是 NLP 的語音文字轉換技術
• 網站會建議其他內容或主題給你瀏覽? 那是內容搜索及分類的 NLP 應用

有興趣了解更多 NLP 可以看此文章

以 Python 製作 Chatbot

借助 Natural Language Toolkit (NLTK) 及 scikit-learn (sklearn) 2 大 Python libraries，我們可以製作簡單的 Chatbot。今天我們便試範製作一個有關 Data Science 的 Chatbot。

1. 首先下載 wiki 的內容去訓練 Chatbot 並成為 Chatbot 的知識:

2. 以 NLTK 把輸入文字進行 Tokenization 及 Lemmatization，目的是把每「句」文字切割成「一連串」的字詞，方便在下一步分析文字的相似度

3. 以 sklearn 把用家的提問及 Chatbot 的知識進行相似度分析，當中運用 Term Frequency-Inverse Document Frequency (TF-IDF) 及 Cosine similarity 兩項技術去分析雙方字詞的相似度，從而決定 Chatbot 的回答內容:

有興趣了解更多 TF-IDF 可以看此文章

有興趣了解更多 Cosine similarity 可以看此文章

4. 加入指令讓 Chatbot 根據用家的提問去決定進行「問好」,「對答」還是「終止」:

5. 完成! 看看我們的 Chatbot 如何以對答方式介紹 Data Science:

總結

以 Python Programming 配合 NLP 可以製作簡單的 Chatbot 去自動化對答工作。我們希望這個試範可以幫助你認識更多 Python Programming 的應用，Chatbot 的設計及其背後的原理。

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Enjoy Programming!