DialogBot

Dialogbot, provide complete dialogue model technology. Combining search-based dialogue model, task-based dialogue model and generative dialogue model, output the optimal dialogue response.

dialogbot实现了问答型对话，任务型对话，聊天型对话等多种对话机器人方案，支持网络检索问答，领域知识问答，任务引导问答，闲聊问答，开箱即用。

Guide

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• Solution
• Feature
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• Contact
• Reference

Question

人机对话系统一直是AI的重要方向，图灵测试以对话检测机器是否拥有高度的智能。

如何构建人机对话系统或者对话机器人呢？

Solution

对话系统经过三代的演变：

1. 规则对话系统：垂直领域可以利用模板匹配方法的匹配问句和相应的答案。优点是内部逻辑透明，易于分析调试，缺点是高度依赖专家干预， 缺少灵活性和可可拓展性。
2. 统计对话系统：基于部分可见马尔科夫决策过程的统计对话系统，先对问句进行贝叶斯推断，维护每轮对话状态，再跟进对话状态进行对话策略的选择， 从而生成自然语言回复。基本形成现代的对话系统框架，它避免了对专家的高度依赖，缺点是模型难以维护，可拓展性比较受限。
3. 深度对话系统：基本延续了统计对话系统的框架，但各个模型采用深度网络模型。利用了深度模型强大的表征能力，语言分类和生成能力大幅提高， 缺点是需要大量标注数据才能有效训练模型。

对话系统分为三类：

• 问答型对话：多是一问一答，用户提问，系统通过对问题解析和查找知识库返回正确答案，如搜索。
• 任务型对话：指由任务驱动的多轮对话，机器需要通过理解、主动询问、澄清等方式确定用户目标，然后查找知识库返回结果，完成用户需求。 如：机器人售电影票。
• 聊天型对话：目标是产生有趣且富有信息量的自然答复使人机对话持续下去，如小度音响。

Feature

问答型对话（Search Dialogue Bot）

本地检索问答

计算用户问句与问答库中问句的相似度，选择最相似的问句，给出其对应的答复。

句子相似度计算包括以下方法：

• TFIDF
• BM25
• OneHot
• Query Vector

网络检索问答

对百度、Bing的搜索结果摘要进行答案的检索

• 百度搜索，包括百度知识图谱、百度诗词、百度万年历、百度计算器、百度知道
• 微软Bing搜索，包括bing知识图谱、bing网典

任务型对话（Task Oriented Dialogue Bot）

• End to End Memory Networks(memn2n)
• BABi dataset

聊天型对话（Generative Dialogue Bot）

• GPT2 Model
• Sequence To Sequence Model(seq2seq)
• Taobao dataset

Demo

Official Demo: https://www.mulanai.com/product/dialogbot/

Install

The project is based on transformers 4.4.2+, torch 1.6.0+ and Python 3.6+. Then, simply do:

pip3 install torch # conda install pytorch
pip3 install -U dialogbot

or

pip3 install torch # conda install pytorch
git clone https://github.com/shibing624/dialogbot.git
cd dialogbot
python3 setup.py install

Usage

问答型对话（Search Bot）

example: examples/bot_demo.py

from dialogbot import Bot

bot = Bot()
response = bot.answer('姚明多高呀？')
print(response)

output:

query: "姚明多高呀？"
answer: "226cm"

任务型对话（Task Bot）

example: examples/taskbot_demo.py

聊天型对话（Generative Bot）

GPT2模型使用

基于GPT2生成模型训练的聊天型对话模型。

模型已经 release 到huggingface models：shibing624/gpt2-dialogbot-base-chinese

example: examples/genbot_demo.py

from dialogbot import GPTBot
bot = GPTBot()
r = bot.answer('亲 你吃了吗？', use_history=False)
print('gpt2', r)

output:

query: "亲 吃了吗？"
answer: "吃了"

GPT2模型fine-tune

数据预处理

在项目根目录下创建data文件夹，将原始训练语料命名为train.txt，存放在该目录下。train.txt的格式如下，每段闲聊之间间隔一行，格式如下：

真想找你一起去看电影
突然很想你
我也很想你

想看你的美照
亲我一口就给你看
我亲两口
讨厌人家拿小拳拳捶你胸口

今天好点了吗？
一天比一天严重
吃药不管用，去打一针。别拖着

运行preprocess.py，对data/train.txt对话语料进行tokenize，然后进行序列化保存到data/train.pkl。train.pkl中序列化的对象的类型为List[List],记录对话列表中,每个对话包含的token。

cd dialogbot/gpt/
python preprocess.py --train_path data/train.txt --save_path data/train.pkl

训练模型

运行train.py,使用预处理后的数据，对模型进行自回归训练，模型保存在根目录下的model文件夹中。

在训练时，可以通过指定patience参数进行early stop。当patience=n时，若连续n个epoch，模型在验证集上的loss均没有下降，则进行early stop，停止训练。当patience=0时，不进行early stop。

代码中默认关闭了early stop，因为在实践中，early stop得到的模型的生成效果不一定会更好。

python train.py --epochs 40 --batch_size 8 --device 0,1 --train_path data/train.pkl

更多的训练参数介绍，可直接看train.py中的set_args()函数中的参数说明

预测模型（人机交互）

运行interact.py，使用训练好的模型，进行人机交互，输入q结束对话之后，聊天记录将保存到sample.txt文件中。

python interact.py --no_cuda --model_dir path_to_your_model

执行interact.py时，可以尝试通过调整topk、topp、repetition_penalty、max_history_len等参数，调整生成的效果。更多的参数介绍，可直接看interact.py的set_args()函数中的参数说明 如果要使用GPU进行生成，则不要调用--no_cuda参数，并且通过--device gpu_id来指定使用哪块GPU。

问答示例

• sample1

  user :在干嘛
chatbot:睡觉
  user :这么早就睡觉啦
chatbot:嗯啊你也早点睡啊
  user :我再玩一会儿手机
chatbot:早点休息晚安
  user :拜拜啦
chatbot:晚安晚安
  user :多喝热水
chatbot:哈哈哈
  user :多喝热水
chatbot:好的咯

• sample2

  user :在吗
chatbot:在
  user :我不开心
chatbot:怎么啦
  user :最近好累啊
chatbot:是挺累的
  user :作业好多啊
chatbot:还好还好
  user :我觉得我快要挂科了
chatbot:我也是啊，但是我觉得我快熬出头了
  user :不说了，我还有好多作业没写
chatbot:我也是啊好多啊
  user :那先这样，下次再聊，再见了
chatbot:好哒

Dataset

闲聊语料分享

中文闲聊语料的内容样例如下:

谢谢你所做的一切
你开心就好
开心
嗯因为你的心里只有学习
某某某，还有你
这个某某某用的好

你们宿舍都是这么厉害的人吗
眼睛特别搞笑这土也不好捏但就是觉得挺可爱
特别可爱啊

今天好点了吗？
一天比一天严重
吃药不管用，去打一针。别拖着

模型分享

Contact

• Issue(建议)：
• 邮件我：xuming: [email protected]
• 微信我：加我微信号：xuming624, 进Python-NLP交流群，备注：姓名-公司名-NLP

Citation

如果你在研究中使用了dialogbot，请按如下格式引用：

@misc{dialogbot,
  title={dialogbot: Dialogue Model Technology Tool},
  author={Xu Ming},
  year={2021},
  howpublished={\url{https://github.com/shibing624/dialogbot}},
}

License

授权协议为 The Apache License 2.0，可免费用做商业用途。请在产品说明中附加dialogbot的链接和授权协议。

Contribute

项目代码还很粗糙，如果大家对代码有所改进，欢迎提交回本项目，在提交之前，注意以下两点：

• 在tests添加相应的单元测试
• 使用python -m pytest来运行所有单元测试，确保所有单测都是通过的

之后即可提交PR。

Reference

• Wen T H, Vandyke D, Mrksic N, et al. A Network-based End-to-End Trainable Task-oriented Dialogue System[J]. 2016.
• How NOT To Evaluate Your Dialogue System: An Empirical Study of Unsupervised Evaluation Metrics for Dialogue Response Generation
• A. Bordes, Y. Boureau, J. Weston. Learning End-to-End Goal-Oriented Dialog 2016
• Zhao T, Eskenazi M. Towards End-to-End Learning for Dialog State Tracking and Management using Deep Reinforcement Learning [J]. arXiv preprint arXiv:1606.02560, 2016.
• Kulkarni T D, Narasimhan K R, Saeedi A, et al. Hierarchical deep reinforcement learning: Integrating temporal abstraction and intrinsic motivation [J]. arXiv preprint arXiv:1604.06057, 2016.
• BBQ-Networks: Efficient Exploration in Deep Reinforcement Learning for Task-Oriented Dialogue Systems
• Deep Reinforcement Learning with Double Q-Learning
• Deep Attention Recurrent Q-Network
• SimpleDS: A Simple Deep Reinforcement Learning Dialogue System
• Deep Reinforcement Learning with a Natural Language Action Space
• Integrating User and Agent Models: A Deep Task-Oriented Dialogue System
• The Curious Case of Neural Text Degeneration
• DialoGPT: Large-Scale Generative Pre-training for Conversational Response Generation
• vyraun/chatbot-MemN2N-tensorflow
• huggingface/transformers
• Morizeyao/GPT2-Chinese
• yangjianxin1/GPT2-chitchat