??本文以報時機器人為載體，介紹了報時機器人的對話能力范圍、配置文件功能和訓(xùn)練和運行命令，重點介紹了rasa shell命令啟動后的程序執(zhí)行過程。

一.報時機器人項目結(jié)構(gòu)

1.對話能力范圍

(1)能夠識別歡迎語意圖(greet)和拜拜意圖(goodbye)
(2)能夠識別時間意圖(query_time)
(3)能夠識別日期意圖(query_date)
(4)能夠識別星期幾意圖(query_weekday)

2.配置文件功能

(1)nlu.yml：主要包含意圖、例子、對實體的標(biāo)注等。
(2)stories.yml文件：用戶和機器人之間對話的表示，用戶輸入意圖，機器人響應(yīng)action。
(3)actions.py：自定義的action，比如action_query_time、action_query_date、action_query_weekday。
(4)config.yml：主要包含nlu(分詞、特征提取和分類等)和dialog policy(記憶、規(guī)則、機器學(xué)習(xí)等)。
(5)domain.yml：主要包含意圖、視圖、槽位、響應(yīng)、動作等。
(6)credentials.yml：主要和其它對話平臺集成，比如facebook、slack等。
(7)endpoints.yml：action_endpoint(調(diào)用自定義action)、tracker_store對話存儲(內(nèi)存、redis、mongodb等)、event_broker消息隊列(RabbitMQ、Kafka等)。

3.訓(xùn)練和運行命令

(1)訓(xùn)練模型
使用NLU數(shù)據(jù)和stories訓(xùn)練模型，模型保存在./models中。

rasa train

說明：關(guān)于如何把數(shù)據(jù)集按照比例拆分為訓(xùn)練集和測試集，在訓(xùn)練集上訓(xùn)練模型，在測試集上測試模型，可以參考《聊天機器人框架Rasa資源整理》。
(2)啟動action服務(wù)器
使用Rasa SDK開啟action服務(wù)器。

rasa run actions

(3)啟動rasa服務(wù)器和客戶端
通過命令行的方式加載訓(xùn)練模型，然后同聊天機器人進行對話。

rasa shell

二.rasa shell執(zhí)行流程分析

??整體思路是通過rasa shell加載和解析模型，通過消息處理的方式建立起用戶(客戶端)和聊天機器人(rasa服務(wù))對話的橋梁。

1.rasa/cli/shell.py文件

??在rasa/cli/shell.py文件中，def shell(args: argparse.Namespace) -> None函數(shù)如下：

2.rasa/cli/run.py文件

??在rasa/cli/run.py文件中，def run(args: argparse.Namespace) -> None函數(shù)如下：

3.rasa/api.py文件

??在rasa/api.py文件中，def run(...) -> None函數(shù)如下：

??在run()函數(shù)中調(diào)用serve_application()函數(shù)如下：

4.rasa/core/run.py文件

??在rasa/core/run.py文件中，serve_application()函數(shù)如下：

??在serve_application()函數(shù)中啟動了一個基于Sanic的Web服務(wù)器，通過configure_app()方法構(gòu)建了app，然后通過run()方法啟動，如下所示：

app = configure_app(input_channels,cors,auth_token,enable_api,response_timeout,jwt_secret,jwt_method,port=port,endpoints=endpoints,log_file=log_file,conversation_id=conversation_id,use_syslog=use_syslog,syslog_address=syslog_address,syslog_port=syslog_port,syslog_protocol=syslog_protocol,request_timeout=request_timeout,)
......    
app.run(host=interface,port=port,ssl=ssl_context,backlog=int(os.environ.get(ENV_SANIC_BACKLOG, "100")),workers=number_of_workers,)

??通過register_listener(listener, event)注冊給定事件的偵聽器：

app.register_listener(partial(load_agent_on_start, model_path, endpoints, remote_storage), "before_server_start",)
app.register_listener(close_resources, "after_server_stop")

5.rasa/core/agent.py文件

??通過load_agent_on_start()方法加載一個agent。在rasa/core/agent.py文件中，load_agent()函數(shù)如下所示：

??在load_agent()函數(shù)中，加載模型代碼是agent.load_model(model_path)。在Agent類的def load_model()方法中，關(guān)于初始化MessageProcessor代碼如下：

self.processor = MessageProcessor(model_path=model_path,tracker_store=self.tracker_store,lock_store=self.lock_store,action_endpoint=self.action_endpoint,generator=self.nlg,http_interpreter=self.http_interpreter,
)

加載模型的代碼如下：

logger.info(f"Loading model {model_tar}...")
with tempfile.TemporaryDirectory() as temporary_directory:try:metadata, runner = loader.load_predict_graph_runner(Path(temporary_directory),Path(model_tar),LocalModelStorage,DaskGraphRunner,)return os.path.basename(model_tar), metadata, runnerexcept tarfile.ReadError:raise ModelNotFound(f"Model {model_path} can not be loaded.")

6.rasa/engine/loader.py文件

??在rasa/engine/loader.py文件中，def load_predict_graph_runner()函數(shù)如下：

三.遇到的問題和說明

1.如何用PyCharm調(diào)試Rasa項目

解析：一種是基于Script path的調(diào)試方法，一種是基于Module name的調(diào)試方法。這里介紹前者如下所示：

(1)Script Path：安裝rasa類庫的__main__.py文件路徑。
(2)Parameters：rasa的各種cli，比如train、test、shell等。
(3)Working directory：安裝rasa類庫的根目錄。
說明：因為rasa類庫依賴類庫太多導(dǎo)致系統(tǒng)環(huán)境混亂，所示建議使用虛擬環(huán)境進行rasa類庫安裝。

2.NoConsoleScreenBufferError

解析：exception=NoConsoleScreenBufferError(‘No Windows console found. Are you running cmd.exe?’)

3.模型20220915-081548-honest-yield.tar.gz

解析：由metadata.json文件和components文件夾組成，后者和config.yml內(nèi)容密切相關(guān)，如下所示：

4.Sanic框架

解析：Sanic是一個高性能異步的Web框架。

5.asyncio庫

解析：它的編程模型是一個消息循環(huán)，關(guān)鍵字涉及event_loop、coroutine、task、future、async/await等。

??本文只是簡要的介紹了rasa shell命令啟動后的程序執(zhí)行過程，但是對于加載模型后如何解析模型構(gòu)建圖，以及用戶輸入后，消息如何通過模型(nlu和dialog policy)得到輸出并沒有介紹，后面寫篇文章專門介紹。

參考文獻：
[1]Rasa實戰(zhàn)：構(gòu)建開源對話機器人
[2]Sanic官方文檔：https://www.osgeo.cn/sanic/
[3]asyncio庫異步I/O：https://docs.python.org/3.7/library/asyncio.html
[4]聊天機器人框架Rasa資源整理