“行空板+大模型”——基于ChatGLM的多角色交互式聊天机器人

随着人工智能技术的迅猛发展，大型语言模型成为了热门话题。国际上的GPT-3、BERT等模型备受关注，而国内的本土语言模型ChatGLM也引起了广泛关注。ChatGLM是由清华大学开发的强大语言生成模型，结合了深度学习技术和大量中文语料的训练成果。它在自然语言理解和生成方面展现了出色性能，为国内的自然语言处理研究与应用提供了有力支持。

通过使用行空板和UGB喇叭，你可以制作一个有趣好玩的聊天机器人应用。只需修改角色描述，你就能打造属于自己的个性化聊天机器人，它能以多个角色身份与你进行对话。

硬件准备

行空板，USB线，USB喇叭

行空板是一款专为Python学习和使用设计的新一代国产开源硬件，采用单板计算机架构，集成LCD彩屏、WiFi蓝牙、多种常用传感器和丰富的拓展接口。同时，其自带Linux操作系统和Python环境，还预装了常用的Python库，只需两步就能进行Python学习。

功能分解

具体操作

1、注册智谱api：智谱AI开放平台，https://open.bigmodel.cn/，选择验证码登录，输入手机号和验证码完成册。点击API keys, 点击“去认证”，进行实名认证。

2、注册并获取微软语音服务API密钥

（1）注册微软的账号，输入网址：https://portal.azure.com/，用邮箱创建新账号。

新用户有一年的免费额度但需要信用卡验证。如果没有条件申请微软的语音服务API，也可以使用百度的语音服务API，文章的最后提供了使用ChatGLM和百度API的实现代码。

（2）通过验证： 创建好账号登录后会进入以下页面https://portal.azure.com/#home面对新用户，微软提供了1年的免费服务但需要通过验证，这里有两种验证方法。（1）visa/银联卡验证（2）大学生能无需信用卡，使用学生邮箱验证。

（3）申请资源: 验证通过后，在Azure门户中，点击左上角的“+ 创建资源”按钮。之后会跳转到如下页面，按照提示完成填写信息。

3、加载行空板-安装库-行空板联网

(1)加载行空板：第一步：使用USB线将行空板连接在电脑上。按照步骤加载行空板，创建好文件后，可以看到一个名为“chatbot.py”的文件，双击打开。

(2)安装所需要的库，依次输入PIP指令，点击“运行”

(3)行空板联网：调用API必须要联网。由于在本项目中，使用了智谱清言的API和微软的语音API，所以要为行空板连接网络。（1）打开浏览器，输入“10.1.2.3”进行行空板页面。（2）选择“网络设置”,选择WIFI ，输入密码，注意行空板仅支持2.4GWIFI热点。点击“连接”，行空板成功联网会显示“连接成功”，如下图。

4、编程

(1)调用chatglm的API: 参考官方的API调用文档，定义一个名为ChatGPT的类，代表聊天机器。为了测试效果，在主循环中获取用户输入，将用户的输入传给聊天机器人，打印聊天机器人的回复。

(2)实现多轮对话： 点击右上角的运行，开始在终端打字，与机器人进行对话。以下是测试对话截图，"You"部分是输入的内容，“chatbot”是调用智谱API，使用模型'chatglm_turbo'，获取的回复

当聊天机器人给出谜语后，回复“猜不出来”时，期待的是聊天机器人能告诉谜语的答案。但显然根据它的回复，模型没有理解语意是猜不出上轮对话的谜语。这个现象是因为与模型的对话是单轮的形式，即问一答一；而在处理复杂的对话场景时，理解上下文和实现多轮对话是非常重要的。期待的效果是聊天机器人能结合上下文的语境，实现多轮对话。要解决这个问题，可以将整个对话历史作为输入发送给模型，而不仅仅是最新的用户消息。这样，模型就可以看到整个对话的上下文，并据此生成回复。

为了让聊天机器人能理解上下文的语境，可以在__init__ 方法中添加 self.dialogue 列表，用于存储对话历史。在 send_message 方法中，将用户的消息和模型的回复都添加到对话历史中，然后将整个对话历史转化为一个字符串，作为提示发送给模型。

(3)创建角色字典，实现多角色选择

现在我们已经成功实现了多轮对话，在与聊天机器人对话时，它是以人工智能助手（assistant）的身份。怎么能实现角色扮演呢？为了实现这个功能，可以在 ChatGPT 类中添加一个 self.role 属性来存储角色描述。然后，我们可以修改 send_message 方法，使其在将对话历史转化为字符串时，首先添加角色描述。这样，模型就会知道它应该扮演的角色，从而生成符合角色的回复。

5、UI设计

按照同样的逻辑在行空板上进行UI设计。

6、实现语音交互功能

实现语音交互功能，在角色图片的下方添加一个麦克风图片，当点击麦克风图片开始录音，并使用百度语音识别API实现语音转文字作为对话内容传给聊天机器人,再调用百度语音合成API将聊天机器人的回复播报出来。

借助ChatGLM语言生成模型和多种人工智能技术，我们可以创建一个有趣而富有趣味性的聊天机器人应用。只需准备一块行空板和一个UGB喇叭，就能得到一个可以扮演多个角色与你进行对话的机器人助手。通过自定义角色描述，你可以打造一个完全符合个性化需求的聊天机器人！让我们一起开始这个有趣的项目吧！

关于“行空板+大模型”——基于ChatGLM的多角色交互式聊天机器人”详细实现过程，关注“行空板”公众号”，了解更多。

上海智位机器人

上海智位机器人成立于2010年，是全球领先的从事开源硬件、机器人产品和科创教育的高科技企业，打造了DFRobot、蘑菇云科创教育等品牌，是国内最早的创客理念引入者和倡导者，创客教育的开拓者和引领者。旗下拥有中国最大的线上DF创客社区和国家级创客空间——蘑菇云创客空间，提供丰富的线上和线下学习资源，构建了一个自由、开放和富于创造力的交流空间。其Gravity产品已被全球超过100万开发者选用。合作伙伴包括微软、英特尔、Autodesk、霍尼韦尔、NASA、MIT等知名厂商和机构。

审核编辑 黄宇