让语音助手做道数学题

无意中对Siri说了一句“one plus one echo（1+1=）”，Siri很快回答“It’s 2（这是2）”。于是乎，灵光乍现——为什么不让树莓派语音助手也能做数学题？

要让语音助手做数学题，计算模块先不说，主要还是要让它能理解你的意图，既要能识别1+1。怎么识别？我用的是rasa，那就在nlu中新增一个intent吧！最开始，我定义了如下的意图。

可是，我忘了，我用的是MitieNLP，而且我已经在nlu中定义了三个标签了，果然，当增加这个equation标签后，我的rasa train又双叒叕陷入了无止尽……

关于这个问题，可以参看我的另一篇博文：

使用MitieEntityExtractor训练中文NLU速度慢的问题-CSDN博客

（这个问题一部分是我的系统性能问题，一部分是MitieNLP的锅））

Kill了rasa train的进程，重新定义nlu、domain和story，这次学乖了，我去掉了nlu中的新标签，在domain里增加了一个form，具体如下图。

OK，rasa train在预期的30分钟内完成模型训练。为什么是30分钟？因为我曾经拿着手机秒表测算过：一次RASA TRAIN的时间记录-CSDN博客。

意图识别部分告一段落，接下来就是要定义识别意图后的action动作了。Python中有什么可以直接识别数学公式的函数吗？还真有，它就是eval(code)，这里的code就是一段完成的算式，比如1+1。

有了eval()函数，action动作的问题解决了一半，另外一半则是要对算式的有效性做检验。是的，就是要判断下它是不是合法公式，比如是不是包含+，-，*，/的运算符？运算符两边是不是数字？如果这两个条件都不满足？对不起，俺不会计算！

有人说，检测是否包含运算符不是很容易的事情吗？只要用find()函数就能ok。如果直接是这四个字符当然如此。不过，大家不要忘了，我是语音助手，输入的是中文！！所以，我要先判断输入的算式中是否包含四个运算符的对应中文单词（加、减、乘、除），如果包含了，那么就用+，-，*，/替换中文字。

之后，再将整个算式字符串以运算符为中心，进行split()分割，然后分别判断左右两边是否都是数字？还好，我以前写过一个is_int()函数。

（is_int()函数的写法请参看：《让自家的智能语音助手实现todo任务的添加》）

完成上述两步有效性检测后，最后才是导入eval()，完成算式计算并返回一个结果。

说了这么多，我把这一段代码贴上来：

cal = ['加', '减', '乘', '除', '家', '成']
        sig = ['+', '-', '*', '/', '+', '*']
        cflag = False
        isNum = True
        text  = tracker.get_slot("equation")
        n = 0
        for i in cal:
            index = text.find(i)
            if index != -1:
                text = text.replace(i, sig[n])
                cflag = True
                tp = text.split(sig[n])
                for j in range(len(tp)):
                    r = is_int(tp[j])
                    if not r:
                        isNum = False
            n += 1

        if cflag and isNum:
            a = eval(text)
            msg = "答案是" + str(a)
        else:
            msg = "我不会做这道题"

至于action的其他不分代码，这次就不贴了，具体代码同上所提的is_int()函数所在博文。

好了，把rasa run actions跑起来，把rasa server跑起来，再启动语音助手的demo.py，对着snowboy说“我要做数学计算”。

这样的结果让我很无语。看来语音识别任重而道远……

打开actions.py，将运算符中文字符组中添加‘家’和‘成’，然后把他们和“+”和“*”做匹配，再重新启动rasa服务。这次，snowboy终于计算成功了！

我在个人公众号“天飓”上建了一个#语音助手的合集，有兴趣的朋友欢迎关注和订阅^_^