dialogbot 0.1.3
Dialog Robot, ChatBot
License: Apache 2.0
Keywords: NLP,chatbot,dialogbot,dialogue,dialog

![alt text](docs/public/dialogbot.jpg)

[![PyPI version](https://badge.fury.io/py/dialogbot.svg)](https://badge.fury.io/py/dialogbot)
[![Downloads](https://pepy.tech/badge/dialogbot)](https://pepy.tech/project/dialogbot)
[![Contributions welcome](https://img.shields.io/badge/contributions-welcome-brightgreen.svg)](CONTRIBUTING.md)
[![GitHub contributors](https://img.shields.io/github/contributors/shibing624/dialogbot.svg)](https://github.com/shibing624/dialogbot/graphs/contributors)
[![License Apache 2.0](https://img.shields.io/badge/license-Apache%202.0-blue.svg)](LICENSE)
[![python_vesion](https://img.shields.io/badge/Python-3.7%2B-green.svg)](requirements.txt)
[![GitHub issues](https://img.shields.io/github/issues/shibing624/dialogbot.svg)](https://github.com/shibing624/dialogbot/issues)
[![Wechat Group](http://vlog.sfyc.ltd/wechat_everyday/wxgroup_logo.png?imageView2/0/w/60/h/20)](#Contact)

# 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**

- [Question](#Question)
- [Solution](#Solution)
- [Feature](#Feature)
- [Install](#install)
- [Usage](#usage)
- [Dataset](#Dataset)
- [Contact](#Contact)
- [Reference](#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

http://42.193.145.218/product/dialogbot/

<img src="docs/public/jietu.png" width="400" />

# 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/base_demo.py](examples/base_demo.py)

```python
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](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](https://huggingface.co/shibing624/gpt2-dialogbot-base-chinese) 

example: [examples/genbot_demo.py](examples/genbot_demo.py)


```python
from dialogbot import Bot

bot = Bot()
response = bot.answer('亲 你吃了吗？', use_gen=True, use_search=False, use_task=False)
print(response)
```

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 | 数据集地址 |语料描述|
|---------|--------|--------|
|常见中文闲聊|[chinese_chatbot_corpus](https://github.com/codemayq/chinese_chatbot_corpus)|包含小黄鸡语料、豆瓣语料、电视剧对白语料、贴吧论坛回帖语料、微博语料、PTT八卦语料、青云语料等|
|50w中文闲聊语料 | [百度网盘【提取码:4g5e】](https://pan.baidu.com/s/1M87Zf9e8iBqqmfTkKBWBWA) 或 [GoogleDrive](https://drive.google.com/drive/folders/1QFRsftLNTR_D3T55mS_FocPEZI7khdST?usp=sharing) |包含50w个多轮对话的原始语料、预处理数据|
|100w中文闲聊语料 | [百度网盘【提取码:s908】](https://pan.baidu.com/s/1TvCQgJWuOoK2f5D95nH3xg) 或 [GoogleDrive](https://drive.google.com/drive/folders/1NU4KLDRxdOGINwxoHGWfVOfP0wL05gyj?usp=sharing)|包含100w个多轮对话的原始语料、预处理数据|


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

|模型 | 共享地址 |模型描述|
|---------|--------|--------|
|model_epoch40_50w | [shibing624/gpt2-dialogbot-base-chinese](https://huggingface.co/shibing624/gpt2-dialogbot-base-chinese) 或 [百度网盘(提取码:aisq)](https://pan.baidu.com/s/11KZ3hU2_a2MtI_StXBUKYw) 或 [GoogleDrive](https://drive.google.com/drive/folders/18TG2sKkHOZz8YlP5t1Qo_NqnGx9ogNay?usp=sharing) |使用50w多轮对话语料训练了40个epoch，loss降到2.0左右。|


# Contact

- Issue(建议)：[![GitHub issues](https://img.shields.io/github/issues/shibing624/dialogbot.svg)](https://github.com/shibing624/dialogbot/issues)
- 邮件我：xuming: xuming624@qq.com
- 微信我：加我*微信号：xuming624*, 进Python-NLP交流群，备注：*姓名-公司名-NLP*

<img src="docs/public/wechat.jpeg" width="200" />


# Citation

如果你在研究中使用了dialogbot，请按如下格式引用：

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

# License


授权协议为 [The Apache License 2.0](/LICENSE)，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](https://arxiv.xilesou.top/pdf/1904.09751.pdf)
- [DialoGPT: Large-Scale Generative Pre-training for Conversational Response Generation](https://arxiv.xilesou.top/pdf/1911.00536.pdf)
- [vyraun/chatbot-MemN2N-tensorflow](https://github.com/vyraun/chatbot-MemN2N-tensorflow)
- [huggingface/transformers](https://github.com/huggingface/transformers)
- [Morizeyao/GPT2-Chinese](https://github.com/Morizeyao/GPT2-Chinese)
- [yangjianxin1/GPT2-chitchat](https://github.com/yangjianxin1/GPT2-chitchat)