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前言
现如今，人工智能越来越多的出现在我们的生活中，家庭里、商场中、手机里，现在也正悄悄进入我们的校园里。随着人工智能的不断发展，它能做的事情越来越多。
通过本项目学习，我们希望能够打开“人工智能”的“黑盒子”，探究模块的调用及代码的执行。对于人工智能，我们现如今要做的，就是理解它，识读它。未来，我们期待与它和谐相处，一起成长。
想要理解它，对话是第一步，那么不妨先从“聊聊天”开始吧！
第一单元 与智能机器人“聊聊天”
假设和你聊天的是一个人，他向你提问，你需要经历哪几个步骤才能回复他？回复的步骤大致需要三步：首先是“听”，然后是“思考”，最后是“说”。下面我们通过三个微项目来理解智能机器人的回复过程，探究人工智能的语音识别应用。
微项目1：它能听得懂？
回复别人的问题，首先是“听”，智能聊天机器人也是如此。但智能聊天机器人与人类不同，人类“听”用的是“耳朵”，声波传入耳朵，耳膜震动，随后引发神经冲动，神经冲动传入大脑，听觉便产生了。
人工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟。那么，智能语音聊天机器人是怎么“听”的？它是怎么处理声波的？又是怎么“听懂”的？
下面，我们通过两个活动来依次理解智能语音聊天机器人程序“听懂”的过程。
活动1：录音
要让机器人听见，首先要做的就是把别人问它的“问题”录下来。
1.软件和模块的安装准备
安装SpeechRecognition需要提前装好Python的 PyAudio 框架。Anaconda软件包含了很多诸如numpy、pandas等科学计算的工具包，为研究人工智能提供了很好的服务平台，在windows环境下，我们使用Anaconda软件来运行程序。
2.调用SpeechRecogintion模块
安装好程序运行所需的软件后，直接进入代码的执行，程序首先调用python的SpeechRecogintion模块，这个模块可以帮助实现录音功能，并能检测语音中的停顿，可以自动终止录音并保存。
3.定义录音函数。函数内部首先从系统麦克风拾取音频数据，采样率为 16000。之后把采集到的音频数据以wav格式保存在当前目录下的recording.wav文件中，供后面的程序使用。
3.调试运行程序。
使用rec()语句调用函数，保存为“rec.py”文件。在Anaconda环境下调试运行rec.py程序，当程序界面出现“请说话”字样时，对准麦克风说话，程序开始录音。
录音完成后，可以在程序同级目录下找到录好的音频文件试听一下效果。
活动2：语音转文本
录音只是让提问者的声音以文件的形式保存了下来，要让智能机器人“听懂”被询问的“问题”，还需要借助百度语音服务，将SpeechRecognition 录制的音频上传至百度语音服务平台，返回识别后的文本结果并输出。
1.注册百度语音账户
百度语音是百度云AI开放平台提供的支持语音识别和语音合成的服务，注册以后就可以直接访问它的REST API 了，并且向普通用户提供免费的调用额度。
注册成功以后，进入语音服务的控制台创建一个新的应用，记下自己的 AppID、API Key 和 Secret Key。
2.语音识别代码
安装并调用Python的baidu-aip模块，用来访问REST API。安装方法：pip install baidu-aip。
3.调试运行程序
程序运行后，对准麦克风说话时，界面将显示说话的内容文本。
通过以上两个活动，我们已经做到了让智能语音机器人完成回复任务的第一步——“听懂”。理解了智能语音机器人的“听”和我们人类的“听”的本质区别。
讨论：
1.谈谈你对智能语音机器人的“听”的过程是怎么理解的？
2．列举应用过语音识别技术的场景。
微项目2：它会思考吗？
思考是思维的一种探索活动，是我们人类回复别人问题的第二步“程式”。不同的人，因智力水平、人生经历及心情、环境等的影响，面对同一问题，会产生不同的回答，人类的思维活动是复杂的心智操作过程。
人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以模拟人的意识和思维，它虽然不是人的智能，但却能像人那样思考，也可能超过人的智能。
下面，我们通过两个活动来依次理解智能语音聊天机器人程序“思考”的过程。
活动1：图灵语义分析
图灵机器人是一个提供（一定额度内）免费的智能聊天服务的平台，注册以后就可以创建自己的聊天机器人并接入到项目中。
1.进入图灵机器人的控制台并创建一个新的聊天机器人，记下分配到的 apikey。
2.调用requests库和json库
该平台也提供了开放的 REST API，但不像百度那样有打包自己的SDK。所以需要使用Python的requests库访问。
此外，还要借助json库，上传一个json格式的请求（包含聊天内容和个人信息等）。
3.定义robot函数，以便获取图灵平台回复，再从收到的对象中提取出回复的文本。robot函数代码如下：（可以将函数中定义的字典“city”、“street”键的值对应修改为自己所在的城市名称和街道信息。）
4.调用robot函数。
定义request变量为微项目1语音识别转文本函数listen()的返回值。定义response变量为含参函数robot(request)。
5.调试运行程序
将程序保存为sikao.py,程序运行后，对准麦克风说话时，界面将显示机器人回复的内容文本。
活动2：个性化语料库
设想你创建的语音聊天机器人要用在什么场景下，希望它能帮你做些什么？假如你想让它替你陪伴远在他乡的奶奶，以解奶奶思念你之苦，那么你自然希望它能知道一些你的基本情况，以便应对奶奶的询问。
设计自己的专属机器人，让他“替你代言”，并能“如你所愿”的回答问题，那么就要有自己的私有语料库。下面我们以图灵机器人的管理页面为例，来体验私有语料库的创建和应用。
1.设置机器人基本信息
登录图灵机器人管理页面，在机器人“人物设置”中，可以为自己创建的机器人起名字，还可以设置它的年龄、性别、星座等基本信息。
2.添加语料库
在图灵网站的“添加语料库”页面，可以下载“语料库导入模板”，填写“问题”、“答案”、“相似问题”等条目，值得一提的是：问题和答案为必填项，相似问题为选填项，相似问题添加的越多，机器人越“聪明”。
3.新增私有语料
除使用模板导入外，还可以直接在图灵机器人页面上添加私有语料。比如可以将问题设置为：“你最喜欢的人是谁”，将答案设置为：“当然是人见人爱，花见花开的奶奶了！”。设想奶奶在听见这个回答后，会不会笑得合不拢嘴。
4.调试运行程序
使用Anaconda Prompt软件重新运行源程序，查看程序运行效果。
讨论：
1.谈谈你创建的聊天机器人要应用在哪些场景中？
2.你认为增加个性化语料库可以有哪些用途？
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