4.2.2 编程调用平台中的智能工具 ppt课件(61张ppt)+教案+任务单+练习 缺少音频-2023新人教中图版《高中信息技术》必修第一册.rar

学习任务单课程基本信息课题编程调用平台中的智能工具教科书书名：信息技术必修 1：数据与计算 出版社：人民教育出版社、中国地图出版社 出版日期：2019 年 6 月学生信息姓名学校班级学号学习目标1.理解对话机器人的工作原理，经历使用编程开发智能工具的过程，完成对话机器人的编程实现。【计算思维】2.认识对话机器人在信息社会中的应用价值，体会人工智能对我们生活的影响。【信息意识】【计算思维】课前学习任务1.准备好学生资源中的素材以及任务单。2.在自己的电脑中安装好 ChatterBot 及 ChatterBot Corpus 模块，安装包已在素材库中提供。课上学习任务【学习任务一】对话机器人工作原理分析请尝试写出对话机器人的工作原理是什么。【学习任务二】对话机器人的开发实现请按照如下所示的步骤将对话机器人的程序代码写出来。1.构建机器人模型2.创建对话语料数据3.训练对话机器人模型 4.与对话机器人开展对话【学习任务三】对话机器人的优化设计请按照如下所示的要求将对话机器人的程序代码写出来。1.创建中文对话机器人2.为对话机器人手动添加语料数据推荐的学习资源ChatterBot 训练方式：训练方式：1、通过列表数据进行训练、通过列表数据进行训练chatterbot.trainers.ListTrainer(storage,*kwargs)允许使用对话字符串列表来训练 ChatBot。对于训练过程，您需要传递一个语句列表，其中每个语句的顺序基于其在给定对话中的位置。例如，如果你使用如下语言进行训练，则当你输入 Hi there!或者 Greetings!的时候机器人会回复你 Hello。from chatterbot.trainers import ListTrainerchatterbot=ChatBot(Training Example)chatterbot.set_trainer(ListTrainer)chatterbot.train(Hi there!,Hello,)chatterbot.train(Greetings!,Hello,)您还可以提供更长的训练对话清单。这将在列表中建立每个项目作为响应。chatterbot.train(How are you?,I am good.,That is good to hear.,Thank you,You are welcome.,)2、使用语料库数据进行训练、使用语料库数据进行训练chatterbot.trainers.ChatterBotCorpusTrainer(storage,*kwargs)允许使用来自 ChatterBot 对话语料库的数据训练聊天机器人。ChatterBot 附带一个数据语料库和实用程序模块，可以很容易地快速训练您的机器人进行交流。为此，只需指定要使用的语料库数据模块即可。3、指定语料库范围、指定语料库范围也可以一次导入 ChatterBot 语料库的各个子集。例如，如果您只希望根据英文问候语和对话语料进行训练，那么您只需指定它们即可。chatterbot.train(chatterbot.corpus.english.greetings,chatterbot.corpus.english.conversations)在调用 train 方法时，您还可以指定文件路径到语料库文件或语料库文件的目录。chatterbot.train(./data/greetings_corpus/custom.corpus.json,./data/my_corpus/)4、使用、使用 Ubuntu 对话语料库进行训练对话语料库进行训练Ubuntu 对话语料库是一个海量数据集。当使用这个语料库时，开发者目前会遇到显着下降的表现，其形式是来自聊天机器人的延迟训练和响应时间。chatterbot.trainers.UbuntuCorpusTrainer(storage,*kwargs)允许 chatbots 使用来自 Ubuntu Dialog Corpus 的数据进行训练。此训练类使您可以使用 Ubuntu 对话语料库来训练您的聊天机器人。由于 Ubuntu 对话语料库的文件大小，下载和训练过程可能需要相当长的时间。此训练类将处理下载压缩语料库文件并提取它的过程。如果该文件已被下载，则不会再次下载。如果文件已被提取，则不会再提取。课程基本信息课题编程调用平台中的智能工具教科书书名：信息技术必修 1：数据与计算 出版社：人民教育出版社、中国地图出版社 出版日期：2019 年 6 月教学目标教学目标：1.理解对话机器人的工作原理，经历使用编程开发智能工具的过程，完成对话机器人的编程实现。【计算思维】2.认识对话机器人在信息社会中的应用价值，体会人工智能对我们生活的影响。【信息意识】【计算思维】教学重点：对话机器人的工作原理教学难点：对话机器人的编程实现教学过程时间教学环节主要师生活动2分钟情境导入情境导入1.智能客服的应用在日常生活中，我们经常会使用智能客服来进行咨询，解决问题。去年双十一当天，淘宝接待在线咨询服务超 3 亿次，其中 97%由智能客服机器人完成。2.对话机器人智能客服本质上是一个对话机器人，用来模拟人类对话聊天形式并提供服务的程序。对话机器人是如何实现与人之间的交流呢？今天我们就来聊一聊，对话机器人的工作原理是什么，以及如何利用编程来开发实现。8分钟探究一：对话机器人的探究一：对话机器人的1.回顾机器学习1.回顾机器学习 在前面的学习中，同学们已经了解到人工智能技术的核心是机器学习。简单来说，机器学习就是从已有数据中学习规律，从而对未来数据进行预测。机器学习通过对历史数据进行处理，训练模型。训练之后的模型可对新数据的特性进行预测。工作原理工作原理2.对话机器人的工作原理2.对话机器人的工作原理(1)构建对话机器人的模型(1)构建对话机器人的模型 首先，我们要选择构建对话机器人的模型，这个模型是训练之前的模型。(2)创建对话语料数据(2)创建对话语料数据通过收集对话产生的数据，并加以存储处理，即可形成相应的对话语料数据。例如，这两段对话通过收集处理，可存储为如下格式的语料数据。(3)训练对话机器人模型(3)训练对话机器人模型有了对话语料的数据，对话机器人模型就可以开始训练，从数据中学习规律。对话机器人在训练时，会遍历每一条对话语句，最终生成知识图谱。例如，对于对话 1 和 2，其语句 1 都是早上好，但回复的语句 2 不同，就可以合并为如图所示的对话结构。训练之后的结果将会存储在计算机中。(4)与对话机器人开展对话(4)与对话机器人开展对话训练之后的对话机器人模型就可以开展实际对话，来进行模型应用。根据用户的输入内容，与知识图谱中的语句进行比对匹配，找到与其最相似的一条，然后给出本语句的反馈，做出应答。3.小结对话机器人的工作原理10分钟探究二：对话机器人的开发实现探究二：对话机器人的开发实现1.构建机器人模型ChatterBot 库与 ChatBot 函数1.构建机器人模型ChatterBot 库与 ChatBot 函数(1)ChatterBot 库ChatterBot 库是一个基于机器学习的对话机器人引擎，可以实现对用户输入的自动响应。ChatterBot 可训练支持任何语言的聊天机器人。(2)编程实现导入 Chatterbot 模块的 ChatBot利用 ChatBot 创建一个对话机器人框架2.建立语料库数据ChatterBotCorpus 及列表数据2.建立语料库数据ChatterBotCorpus 及列表数据(1)自带语料库：ChatterBotCorpusChatterbot Corpus 包是一个机器可读的多语言对话语料库。这些模块用于快速训练 ChatterBot 以响应不同语言的各种输入。体验活动：查看 Chatterbot Corpus 英文语料库。(2)手动添加语料：对话列表数据编程实现：3.训练对话机器人模型3.训练对话机器人模型以在 ChatterBotCorpusTrainer 英文数据训练为例，利用训练师 trainer 中的 train（）函数进行训练。在训练的过程中，对话机器人将遍历每一个语句，从而生成知识图谱。编程实现：4.开展对话机器人模型的对话4.开展对话机器人模型的对话(1)对话规则与流程图(2)编程实现5.小结对话机器人实现过程5.小结对话机器人实现过程3分钟探究三：对话机器人的优化设计探究三：对话机器人的优化设计1.对话机器人如何实现说中文？1.对话机器人如何实现说中文？解决办法：对话机器人模型是通过对话语料数据来进行学习，因此将训练数据改为中文语料数据即可。编程实现：2.对话机器人如何添加语句？2.对话机器人如何添加语句？解决办法：使用列表数据进行训练，将需要学习的对话在源代码中写出。编程实现：3分钟探究四：对话机器人的应用价值探究四：对话机器人的应用价值1.对话机器人助力防疫中的咨询导诊1.对话机器人助力防疫中的咨询导诊2.博物馆观览助手2.博物馆观览助手3.智能语音助手3.智能语音助手 2分钟小结与练习小结与练习1.回顾总结知识1.回顾总结知识2.小测完成自评2.小测完成自评 学生完成课后练习题，检验自己的学习效果。Q1.对话机器人的工作原理是什么？Q2.尝试编程，让机器人学会如下对话：“请问有什么需要？”“我想买两张电影票。”“哪部电影？”“八佰，谢谢！”练习题练习题Q1.对话机器人的工作原理是什么？Q2.尝试编程，让机器人学会如下对话：“请问有什么需要？”“我想买两张电影票。”“哪部电影？”“八佰，谢谢！”编程调用平台中的智能工具（第三十一课时）高中信息技术课前准备2 安装第三方库 安装好ChatterBot及ChatterBot Corpus模块。1 学生资源素材 准备好学生资源中的素材以及任务单。高中信息技术智能客服3亿次在线咨询97%高中信息技术智能客服全天候服务全天候服务减少人力减少人力提高效率提高效率高中信息技术对话机器人 对话机器人是模拟人类对话聊天形式并提供服务的程序。高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理机器学习机器学习学习规律学习规律数据数据预测预测高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理模型模型历史数据历史数据训练训练新的数据新的数据输入输入未知属性未知属性预测预测高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理对话机器人模型对话机器人模型构建对话机器人的模型构建对话机器人的模型高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理新的数据新的数据模型模型未知属性未知属性历史数据历史数据训练训练输入输入预测预测高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理早上好！早上好！早上好！早上好！早上好！早上好！早！早！高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理语句语句1 1早上好！早上好！语句语句2 2早上好！早上好！对话语料对话语料对话对话1 1语句语句1 1早上好！早上好！语句语句2 2早！早！对话对话2 2高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理新的数据新的数据模型模型未知属性未知属性历史数据历史数据训练训练输入输入预测预测高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理对话语料对话语料模型训练模型训练对话机器人模型对话机器人模型（训练之前）（训练之前）对话机器人模型对话机器人模型（训练之后）（训练之后）高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理语句语句1 1早上好！早上好！语句语句2 2早上好！早上好！对话对话1 1语句语句1 1早上好！早上好！语句语句2 2早！早！对话对话2 2对话机器人的知识图谱对话机器人的知识图谱高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理语句语句1 1早上好！早上好！语句语句1 1最近怎么样最近怎么样？语句语句2 2早上好！早上好！语句语句2 2早！早！语句语句2 2我挺好的！我挺好的！对话机器人的知识图谱对话机器人的知识图谱高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理对话语料对话语料模型训练模型训练对话机器人模型对话机器人模型（训练之前）（训练之前）对话机器人模型对话机器人模型（训练之后）（训练之后）存储训练结果存储训练结果高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理模型模型未知属性未知属性历史数据历史数据训练训练新的数据新的数据输入输入预测预测高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理输入输入最近怎么样最近怎么样？匹配匹配对话机器人模型对话机器人模型（训练之后）（训练之后）高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理语句语句1 1早上好！早上好！语句语句1 1最近怎么样最近怎么样？语句语句2 2早上好！早上好！语句语句2 2早！早！语句语句2 2我挺好的！我挺好的！对话机器人的知识图谱对话机器人的知识图谱语句语句1 1最近怎么样最近怎么样？高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理新的数据新的数据模型模型历史数据历史数据训练训练输入输入未知属性未知属性预测预测高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理语句语句1 1早上好！早上好！语句语句1 1最近怎么样最近怎么样？语句语句2 2早上好！早上好！语句语句2 2早！早！语句语句2 2我挺好的！我挺好的！对话机器人的知识图谱对话机器人的知识图谱语句语句1 1最近怎么样最近怎么样？语句语句2 2我挺好的！我挺好的！高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理对话模型对话模型（训练结果）（训练结果）输入输入最近怎么样最近怎么样？输出输出我挺好的！我挺好的！应答应答匹配匹配高中信息技术探究一：对话机器人的工作原理建立建立语料库语料库数据数据训练训练机器人机器人模型模型开展开展机器人机器人对话对话构建构建机器人机器人模型模型探究二：对话机器人的开发实现高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现ChatterBot基于机器学习实现基于机器学习实现根据输入返回输出根据输入返回输出对话机器人模型对话机器人模型：ChatBot高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现ChatterBotChatBot建立建立语料库语料库数据数据训练训练机器人机器人模型模型开展开展机器人机器人对话对话构建构建机器人机器人模型模型高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现模块名模块名子模块等名字子模块等名字ChatBotfrom importchatterbot12ChatBot()“name“Candice“bot=高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现ChatterBotChatBot自带语料自带语料手动添加手动添加建立建立语料库语料库数据数据训练训练机器人机器人模型模型开展开展机器人机器人对话对话构建构建机器人机器人模型模型高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现自带语料库自带语料库Chatterbot Corpus高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现自带语料库自带语料库Chatterbot Corpus手动添加语料手动添加语料对话列表数据对话列表数据高中信息技术示例示例1：包邮吗包邮吗?,亲，全场包邮亲，全场包邮!手动添加语料手动添加语料对话列表数据对话列表数据示例示例2：How are you?,I am fine.示例示例3：去看电影吧去看电影吧?，好呀，看什么好呀，看什么?，八佰怎么样八佰怎么样?，可以可以!高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现自带语料库自带语料库Chatterbot Corpus手动添加语料手动添加语料对话列表数据对话列表数据ChatterBotCorpusTrainerListTrainer高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现from import模块名模块名chatterbot.trainers 34ChatterBotCorpusTrainer()子模块等名字子模块等名字ChatterBotCorpusTrainer ChatBotbottrainer=高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现ChatterBotChatBot自带语料自带语料手动添加手动添加训练过程训练过程建立图谱建立图谱建立建立语料库语料库数据数据训练训练机器人机器人模型模型开展开展机器人机器人对话对话构建构建机器人机器人模型模型高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现 .train()5机器人训练师机器人训练师语料数据语料数据“chatterbot.corpus.english”trainer高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现ChatterBotChatBot自带语料自带语料手动添加手动添加训练过程训练过程建立图谱建立图谱对话规则对话规则输入输出输入输出建立建立语料库语料库数据数据训练训练机器人机器人模型模型开展开展机器人机器人对话对话构建构建机器人机器人模型模型高中信息技术匹配语句获取反馈匹配语句获取反馈输出输出ByeBye输入是否为输入是否为ByeBye输出反馈语句输出反馈语句退出循环退出循环结结 束束N NY Y循环循环开开 始始接收用户输入接收用户输入高中信息技术结结 束束接收用户输入接收用户输入输入是否为输入是否为ByeBye匹配语句获取反馈匹配语句获取反馈输出反馈语句输出反馈语句输出输出ByeBye退出循环退出循环N NY Y循环循环input()While True条件语句ChatBot.get_response()breakprint()print()开开 始始高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现高中信息技术探究二：对话机器人的开发实现ChatterBotChatBot自带语料自带语料手动添加手动添加训练过程训练过程建立图谱建立图谱对话规则对话规则输入输出输入输出建立建立语料库语料库数据数据训练训练机器人机器人模型模型开展开展机器人机器人对话对话构建构建机器人机器人模型模型高中信息技术探究三：对话机器人的优化设计如何学会如何学会说中文？说中文？在中文语料数据上在中文语料数据上进行训练进行训练高中信息技术探究三：对话机器人的优化设计 trainer.train()优化优化1 1语料数据语料数据“chatterbot.corpus.chinese”高中信息技术探究三：对话机器人的优化设计高中信息技术探究三：对话机器人的优化设计高中信息技术探究三：对话机器人的优化设计如何学会如何学会说中文？说中文？如何添加如何添加训练语句？训练语句？在中文语料数据上在中文语料数据上进行训练进行训练高中信息技术探究三：对话机器人的优化设计自带语料库自带语料库Chatterbot Corpus手动添加语料手动添加语料对话列表数据对话列表数据ChatterBotCorpusTrainerListTrainer高中信息技术探究三：对话机器人的优化设计from chatterbot.trainers import ListTrainertrainer=ListTrainer（bot）trainer.train(“今天吃什么？今天吃什么？”,“炸酱面！炸酱面！”)优化优化2 2高中信息技术探究三：对话机器人的优化设计高中信息技术探究三：对话机器人的优化设计高中信息技术探究四：对话机器人的应用价值智能智能疫情助理疫情助理高中信息技术探究四：对话机器人的应用价值博物馆博物馆观览助手观览助手高中信息技术探究四：对话机器人的应用价值智能智能语音助手语音助手高中信息技术小结与练习编程开发编程开发智能工具智能工具对话机器人工作原理对话机器人工作原理对话机器人应用价值对话机器人应用价值对话机器人编程实现对话机器人编程实现高中信息技术小结与练习Q1.对话机器人对话机器人的的工作原理是什么工作原理是什么？Q2.请尝试编程，让机器人学会如下对话：请尝试编程，让机器人学会如下对话：“请问有什么需要？请问有什么需要？”“我想买两张电影票。我想买两张电影票。”“哪部电影？哪部电影？”“八佰，谢谢！八佰，谢谢！”