Faits :
A.
Par jugement du 18 février 2015, le Tribunal correctionnel du canton de Genève a reconnu X._ coupable de tentatives de meurtre, de lésions corporelles simples et aggravées, d'injures, de menaces, de viol, de contraintes sexuelles, y compris avec cruauté. Il l'a condamné à une peine privative de liberté de sept ans, ainsi qu'à une peine pécuniaire de 60 jours-amende à 30 fr., et a ordonné une mesure d'internement (art. 64 al. 1 let. a CP). Il a alloué à A.A._ et B.A._ les sommes de 60'000 fr., respectivement de 12'000 fr., plus intérêts, à titre de réparation du tort moral.
B.
Par arrêt du 9 décembre 2016, la Chambre pénale d'appel et de révision de la Cour de justice genevoise a rejeté l'appel de A.A._ et a admis très partiellement celui de X._. Statuant à nouveau, elle a condamné X._ à une peine privative de liberté de six ans et huit mois, pour tenir compte du constat d'illicéité des conditions de détention, sous déduction de 1'907 jours de détention subie avant jugement. Pour le surplus, elle a confirmé le jugement attaqué.
En bref, elle a retenu les faits suivants:
B.a. Entre mars 2009 et septembre 2011, X._ a infligé à A.A._ de très nombreux sévices de tous ordres. En particulier, il l'a étranglée jusqu'à provoquer son évanouissement, répétant ses étranglements jusqu'à cinq fois de suite. Il a tenté de la noyer dans la baignoire de la salle de bains, en lui tenant de force la tête sous l'eau. Il l'a sodomisée contre son gré, à réitérées reprises, et notamment avec une bouteille en plastique de 1,5 litre et un godemiché. Il l'a contrainte à entretenir une relation sexuelle contre son gré et à lui prodiguer une fellation, puis il a uriné dans sa bouche. Il lui a donné des coups de poings et de pieds, lui a notamment fracturé une dent et le plancher orbital, ce qui a nécessité une opération, la pose permanente d'une plaque en titane et entraîné une baisse de son acuité visuelle. Enfin, il lui a asséné des coups de couteau à la cuisse et au bras et a frappé à plusieurs reprises sa tête contre les murs.
B.b.
B.b.a. Le Ministère public du canton de Genève a ordonné une expertise psychiatrique de X._, qui a été confiée au professeur C._.
Dans son rapport du 30 décembre 2013, l'expert a constaté que X._ présentait un trouble sévère de la personnalité qui remplissait les critères d'une personnalité dyssociale (F 60.2), mais où on retrouvait des traits de personnalité émotionnellement labile de type impulsif par la dimension explosive de ses comportements et le manque de contrôle de ses impulsions; ce trouble de la personnalité était associé à une forte immaturité (expertise 2013, réponse I.1, p. 20).
L'expert a considéré que l'expertisé présentait un risque majeur de commettre de nouvelles infractions sexuelles et violentes; une aggravation des infractions n'était, de loin, pas à exclure (expertise 2013, réponse II, 2 p. 21).
Selon l'expert, seul un traitement institutionnel de très longue durée dans un milieu fortement contenant était de nature à faire évoluer favorablement l'expertisé; l'expert a toutefois ajouté que celui-ci n'était, de loin, pas actuellement dans des dispositions permettant d'espérer qu'il puisse s'engager véritablement dans un tel traitement (expertise 2013, réponse II, 3 et 4, p. 21). Pour l'expert, seule une mesure d'internement, à l'issue d'une peine privative de liberté, paraissait de nature à prévenir le risque de réitération (expertise 2013, p. 22). L'expert a précisé que le risque de récidive découlait des caractéristiques de la personnalité dyssociale, associée à une grande immaturité. Il ne s'agissait pas d'une maladie psychique au sens de l'axe I du DSM-IV, de sorte que l'expertisé n'était pas redevable d'un traitement psychiatrique au sens où le législateur avait compris la notion de grave trouble mental (expertise 2013, réponse III, 1 p. 21 s.).
B.b.b. Dans un courrier du 20 janvier 2016, la doctoresse D._, du Service de médecine et de psychiatrie pénitentiaires de E._, a décrit le suivi psychothérapeutique qu'elle assurait à X._.
X._ s'entretenait avec la psychiatre une fois par semaine depuis le début du mois de décembre 2015, le suivi ayant pour but de lui apporter un soutien et de maintenir un lien avec le service médical. Le patient se présentait de manière assidue aux entretiens et son comportement était poli et adéquat. Son statut psychiatrique était stable et ne nécessitait aucun traitement. Il n'avait pas été possible d'aborder la problématique du délit, même si le patient ne mettait pas en doute les accusations de son ex-compagne, ni de définir des objets de travail précis, le suivi consistant essentiellement en des entretiens de soutien.
B.b.c. Le défenseur d'office a demandé que le professeur C._ se détermine sur le rapport de la doctoresse D._.
Aux termes de son complément d'expertise du 31 mai 2016, le professeur C._ a relevé que X._ se présentait dans de meilleures dispositions. Il n'a toutefois pas remis en question les conclusions de son rapport d'expertise de décembre 2013, notamment quant au risque de récidive et à la nécessité d'ordonner une mesure d'internement.
Il a constaté que X._ était certes demandeur d'un traitement. Mais il a relevé la persistance du clivage massif et le déni persistant, son incapacité à prendre en considération l'altérité de ses victimes, ainsi que la persistance d'éléments préoccupants de l'évaluation du risque de récidive (absence de remord, affect superficiel, introspection inexistante, etc.). Pour l'expert, X._ ne percevait pas les implications d'un traitement; en particulier, il était encore loin d'intégrer ce que ce traitement comportait de confrontation à lui-même (complément d'expertise p. 4). Selon l'expert, le risque serait de considérer sa bonne volonté affichée comme l'esquisse d'un traitement et d'infléchir de ce fait la décision judiciaire; un tel infléchissement ne pourrait que placer X._ en position de toute puissance, répétant ainsi ce qui s'était produit par le passé où, à plusieurs reprises, éducateurs et accompagnants des institutions où il avait été placé ont quittancé une évolution qui paraissait favorable en raison de l'amélioration de la qualité relationnelle et de l'adaptation satisfaisante au cadre (complément d'expertise p. 4-5). Pour l'expert, X._ devrait être transféré dans un établissement offrant des possibilités thérapeutiques et sociothérapeutiques plus étoffées (complément d'expertise, p. 5).
B.b.d. Lors de l'audition du 20 septembre 2016 devant la cour cantonale, le professeur C._ a confirmé que X._ n'avait actuellement de loin pas la conscience nécessaire pour reconnaître émotionnellement et intimement l'extrême gravité des actes commis et par là s'engager de façon profonde dans un travail thérapeutique. Il a expliqué que X._ n'arrivait pas à ce jour à avoir accès à ses zones d'ombre et aux émotions qui étaient enfouies et qui concernaient tant son propre passé que ce qu'il avait pu faire vivre à ses victimes. Selon l'expert, le noyau de la problématique sexuelle pathologique dont souffrait X._ restait intact et n'était pour l'heure pas accessible aux traitements. L'expert a toutefois ajouté que cela ne signifiait pas que le contact avec des thérapeutes était inopérant et qu'un traitement était voué à l'échec. Pour l'expert, un établissement de type Curabilis, dans la section consacrée aux mesures, paraissait représenter un établissement adapté au cas de X._.
C.
Contre ce dernier arrêt, X._ dépose un recours en matière pénale devant le Tribunal fédéral. Il conclut, principalement, à la réforme du jugement attaqué en ce sens qu'une mesure thérapeutique institutionnelle en milieu fermé selon l'art. 59 al. 3 CP est ordonnée. A titre subsidiaire, il requiert l'annulation de l'arrêt attaqué et le renvoi de la cause à l'autorité précédente pour une nouvelle décision. En outre, il sollicite l'assistance judiciaire.
Invités à se déterminer, la cour cantonale et le Ministère public genevois ont conclu au rejet du recours. Le recourant a confirmé les conclusions prises dans son recours.
Considérant en droit :
1.
Le recourant conteste la mesure d'internement qui a été ordonnée à son encontre. Il soutient que, conformément au principe de la proportionnalité, la cour cantonale aurait dû ordonner une mesure thérapeutique institutionnelle en milieu fermé (art. 59 al. 3 CP). Il fait valoir qu'il ne serait plus dans le déni et qu'il est prêt à se soumettre à un traitement, comme le constate le dernier rapport médical du Service de médecine et de psychiatrie pénitentiaires de E._. Selon le recourant, une mesure thérapeutique institutionnelle ne serait pas vouée à l'échec; il se réfère notamment aux déclarations qu'aurait faites l'expert lors de l'audience du 20 septembre 2016.
1.1. Selon l'art. 56 al. 1 CP, une mesure doit être ordonnée si une peine seule ne peut écarter le danger que l'auteur commette d'autres infractions (let. a), si l'auteur a besoin d'un traitement ou que la sécurité publique l'exige (let. b) et si les conditions prévues aux art. 59 à 61, 63 ou 64 sont remplies (let. c). La mesure prononcée doit respecter le principe de la proportionnalité, c'est-à-dire que l'atteinte aux droits de la personnalité qui en résulte pour l'auteur ne doit pas être disproportionnée au regard de la vraisemblance qu'il commette de nouvelles infractions et de leur gravité (art. 56 al. 2 CP).
1.2. Pour ordonner l'une des mesures prévues aux art. 59 à 61, 63 et 64 CP, le juge doit se fonder sur une expertise. Celle-ci doit se déterminer sur la nécessité et les chances de succès d'un traitement, la vraisemblance que l'auteur commette d'autres infractions, la nature de celles-ci et sur les possibilités de faire exécuter la mesure (art. 56 al. 3 CP).
Selon la jurisprudence, le juge apprécie en principe librement une expertise et n'est pas lié par les conclusions de l'expert. Toutefois, il ne peut s'en écarter que lorsque des circonstances ou des indices importants et bien établis en ébranlent sérieusement la crédibilité; il est alors tenu de motiver sa décision de ne pas suivre le rapport d'expertise. Inversement, si les conclusions d'une expertise judiciaire apparaissent douteuses sur des points essentiels, le juge doit recueillir des preuves complémentaires pour tenter de dissiper ses doutes. A défaut, en se fondant sur une expertise non concluante, il pourrait commettre une appréciation arbitraire des preuves et violer l'art. 9 Cst (ATF 142 IV 49 consid. 3.1.3 p. 53).
1.3.
1.3.1. L'internement fondé sur l'art. 64 CP suppose que l'auteur ait commis l'une des infractions énumérées à l'alinéa 1 de cette disposition, à savoir un assassinat, un meurtre, une lésion corporelle grave, un viol, un brigandage, une prise d'otage, un incendie, une mise en danger de la vie d'autrui, ou une autre infraction passible d'une peine privative de liberté de cinq ans au moins et qu'il ait par là porté ou voulu porter gravement atteinte à l'intégrité physique, psychique ou sexuelle d'autrui. Cette condition d'atteinte grave portée ou voulue à l'encontre de la victime vaut autant pour les infractions citées dans le catalogue que celles visées par la clause générale de l'art. 64 al. 1 CP (ATF 139 IV 57 consid. 1.3.3 p. 61).
1.3.2. Il faut en outre que l'une des conditions alternatives posées à l'art. 64 al. 1 CP soit réalisée, à savoir que, en raison des caractéristiques de la personnalité de l'auteur, des circonstances dans lesquelles il a commis l'infraction et de son vécu, il soit sérieusement à craindre qu'il ne commette d'autres infractions du même genre (let. a) ou que, en raison d'un grave trouble mental chronique ou récurrent en relation avec l'infraction, il soit sérieusement à craindre que l'auteur ne commette d'autres infractions du même genre et que la mesure prévue à l'art. 59 CP - à savoir une mesure thérapeutique institutionnelle - apparaisse vouée à l'échec (let. b).
Ainsi, un trouble mental ne constitue pas forcément une condition préalable au prononcé de l'internement, de sorte qu'à certaines conditions déterminées, il est justifié d'ordonner l'internement d'un auteur mentalement sain en raison d'une infraction unique. Cette disposition permet l'internement de délinquants primaires dangereux qui ne présentent pas de trouble au sens de la psychiatrie, mais dont il est sérieusement à craindre, en raison des caractéristiques de leur personnalité, des circonstances dans lesquelles ils ont commis l'infraction et de leur vécu, qu'ils ne commettent d'autres infractions graves du même genre, si on les laisse en liberté (FF 2005 4445). Il incombe au juge d'ordonner l'internement lorsque l'appréciation d'ensemble de ces éléments aboutit à un pronostic si défavorable que le risque d'une récidive apparaisse hautement vraisemblable (arrêt 6B_486/2009 du 28 octobre 2009 consid. 6.6).
En présence d'un trouble psychiatrique, l'internement constitue, conformément au principe de proportionnalité consacré par l'art. 56 al. 2 CP, une mesure subsidiaire par rapport à une mesure institutionnelle prévue par l'art. 59 CP. En tant qu'ultima ratio, en raison de la gravité de l'atteinte à la liberté personnelle qu'il représente, l'internement n'entre ainsi pas en considération tant que la mesure institutionnelle apparaît utile (ATF 139 IV 57 consid. 1.3.3 p. 61). Il s'ensuit que pour les auteurs dangereux souffrant d'un grave trouble mental, il y a lieu d'examiner au préalable si une mesure institutionnelle au sens de l'art. 59 CP, exécutée au besoin dans le cadre offrant une sécurité accrue prévue par l'art. 59 al. 3 CP, apparaît susceptible de les détourner de commettre de nouvelles infractions en rapport avec le trouble. Ce n'est que lorsqu'une mesure institutionnelle semble dénuée de chances de succès que l'internement peut être prononcé, s'il est nécessaire (ATF 134 IV 315 consid. 3.2 et 3.3 p. 320 s.; ATF 134 IV 121 consid. 3.4.2 p. 130).
1.3.3. Par rapport aux autres mesures, l'internement n'intervient qu'en cas de danger " qualifié ". Il suppose un risque de récidive hautement vraisemblable. Pratiquement, le juge devra admettre un tel risque s'il ne peut guère s'imaginer que l'auteur ne commette pas de nouvelles infractions du même genre. Une supposition, une vague probabilité, une possibilité de récidive ou un danger latent ne suffisent pas (ATF 137 IV 59 consid. 6.3 p. 70). Le risque de récidive doit concerner des infractions du même genre que celles qui exposent le condamné à l'internement. En d'autres termes, le juge devra tenir compte dans l'émission de son pronostic uniquement du risque de commission d'infractions graves contre l'intégrité psychique, physique ou sexuelle (ATF 137 IV 59 consid. 6.3 p. 70; ATF 135 IV 49 consid. 1.1.2 p. 53). Le risque de récidive peut se rapporter à un cercle restreint de personnes (ATF 127 IV 1 consid. 2c/ee p. 9).
1.3.4. L'art. 64 al. 2 CP prévoit qu'en cas de prononcé d'une peine privative de liberté et d'un internement, l'auteur doit d'abord purger la peine privative de liberté avant d'exécuter l'internement.
2.
2.1. La cour cantonale a admis que le recourant s'était rendu coupable de crimes (viol et tentatives de meurtre notamment), qui étaient directement visés par l'art. 64 al. 1 CP et dont la gravité justifiait une mesure d'internement. En outre, elle a qualifié de majeur le risque de récidive, en lien avec des infractions sexuelles et violentes, même plus graves que celles déjà commises. Se référant aux conclusions de l'expert, elle a retenu que le recourant ne souffrait pas d'un grave trouble mental et a retenu l'internement de l'art. 64 al. 1 let. a CP, en relation avec les caractéristiques de la personnalité de l'auteur, des circonstances dans lesquelles il a commis l'infraction et de son vécu. Tout traitement institutionnel selon l'art. 59 CP était donc exclu, puisqu'il était réservé aux auteurs souffrant d'une grave maladie mentale; du reste, le recourant était inaccessible à tout traitement psychiatrique, dans la mesure où il refusait de reconnaître la gravité des actes commis et de remettre en cause ses fonctionnements pathologiques.
2.2. Le recourant part de la prémisse erronée que la cour cantonale a retenu un internement en application de l'art. 64 al. 1 let. b CP, alors qu'elle a nié l'existence d'un grave trouble mental. Il n'y a pas lieu d'examiner si les troubles mentaux décrits par l'expert peuvent être qualifiés de " grave trouble mental " au sens des art. 59 al. 1 et 64 al. 1 let. b CP, puisque, de toute façon, un traitement thérapeutique institutionnel paraît à l'heure actuelle voué à l'échec (cf. consid. 2.2.1 ci-dessous).
2.2.1. Le recourant comprend mal les déclarations de l'expert, lorsque celui-ci affirme lors de l'audience du 20 septembre 2016 qu'un traitement ne serait pas voué à l'échec. Cette considération doit être prise dans un sens général. Dans son expertise de 2013 déjà, l'expert a constaté qu'un traitement institutionnel de très longue durée dans un milieu fortement contenant serait de nature à faire évoluer favorablement le recourant. Mais il a ajouté que tout traitement spécifique en lien avec la délinquance sexuelle impliquait que l'intéressé reconnaisse la gravité des actes commis et accepte authentiquement de remettre en cause ses fonctionnements pathologiques. Or, selon l'expert, le recourant n'a actuellement de loin pas la conscience nécessaire pour reconnaître émotionnellement et intimement l'extrême gravité des actes commis et par là s'engager de façon profonde dans un travail thérapeutique; le noyau de la problématique sexuelle pathologique dont souffre le recourant est donc pour l'heure inaccessible à tout traitement psychiatrique. La doctoresse D._ du Service de médecine et de psychiatrie pénitentiaires de E._ arrive du reste à la même conclusion: elle a constaté qu'il n'avait pas été possible d'aborder la problématique du délit. Enfin, il est important de mentionner que l'expert a expressément mis en garde les autorités pénales contre le risque de considérer la bonne volonté du recourant comme l'esquisse d'un traitement et d'infléchir de ce fait la décision judiciaire.
2.2.2. Il ressort des considérations de l'expert qu'un traitement psychothérapeutique n'est pas exclu, mais qu'il s'inscrit dans une longue durée et que, tant que le recourant reste dans le déni de ses fonctionnements pathologiques, il est voué à l'échec. Il n'y a pas lieu de s'écarter de ces conclusions. Le recourant qui reproche à l'autorité précédente une mauvaise interprétation des déclarations de l'expert ne remet du reste pas en cause celles-ci. Les autres conditions de l'internement (gravité des infractions commises et risque de récidive) sont réalisées, de sorte que l'autorité précédente n'a pas violé le droit fédéral en ordonnant une mesure d'internement en application de l'art. 64 al. 1 CP. Le prononcé d'une mesure d'internement n'exclut pas un traitement psychiatrique (art. 64 al. 4 phrase 3 CP). L'expert propose du reste que le recourant soit transféré dans un établissement de type Curabilis consacré aux mesures.
3.
Le recours doit être rejeté.
Comme ses conclusions étaient vouées à l'échec, l'assistance judiciaire ne peut pas être accordée (art. 64 al. 1 LTF). Le recourant devra donc supporter les frais judiciaires (art. 66 al. 1 LTF), dont le montant sera toutefois fixé en tenant compte de sa situation financière.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté.
2.
La demande d'assistance judiciaire est rejetée.
3.
Les frais judiciaires, arrêtés à 1200 fr., sont mis à la charge du recourant.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour de justice de la République et canton de Genève, Chambre pénale d'appel et de révision.
Lausanne, le 12 janvier 2018
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Denys
La Greffière : Kistler Vianin