文本型聊天系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

韓玉婷 葉自強(qiáng)

關(guān)鍵詞：ThinkPHP6；Layui；Vue；MySQL；聊天機(jī)器人

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們正深入邁入信息時(shí)代，數(shù)據(jù)信息變得異常龐大且珍貴。近年來(lái)，以ChatGPT為代表的基于深度學(xué)習(xí)的語(yǔ)言大模型引起了廣泛關(guān)注，該模型能通過(guò)用戶的提問(wèn)自動(dòng)生成答案?，F(xiàn)有的文本聊天機(jī)器人可按功能劃分為任務(wù)型和非任務(wù)型[1]。ChatGPT作為一種任務(wù)型生成式聊天機(jī)器人，雖然其回答是自動(dòng)生成的，但其背后也進(jìn)行了大量的語(yǔ)料庫(kù)投喂。

本系統(tǒng)旨在打造一款非任務(wù)型檢索式聊天機(jī)器人。用戶輸入問(wèn)題后，系統(tǒng)將從大規(guī)模對(duì)話數(shù)據(jù)中快速檢索數(shù)個(gè)候選回復(fù)，此處回復(fù)的召回率和模型效率至關(guān)重要，是檢索式聊天機(jī)器人的首要粗粒度篩選步驟[2]。因此，系統(tǒng)需要添加足夠多的語(yǔ)料庫(kù)，以確保用戶在問(wèn)答體驗(yàn)上擁有足夠的滿意度。

系統(tǒng)采用了前后端分離的軟件設(shè)計(jì)方法和開(kāi)發(fā)流程。通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)前臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。后臺(tái)系統(tǒng)分為管理員和超級(jí)管理員兩種角色，其中超級(jí)管理員具有管理后臺(tái)管理員和前臺(tái)用戶的權(quán)限，負(fù)責(zé)進(jìn)行CRUD 操作，并管理熱點(diǎn)推送及聊天內(nèi)容等信息。此外，系統(tǒng)還提供個(gè)人信息修改、密碼變更和皮膚設(shè)置等功能，以增強(qiáng)系統(tǒng)的個(gè)性化體驗(yàn)。

1 相關(guān)理論及技術(shù)介紹

本系統(tǒng)為前后端分離系統(tǒng)，后臺(tái)系統(tǒng)采用Think?PHP6+Layui進(jìn)行搭建，前臺(tái)系統(tǒng)則使用uni-app開(kāi)發(fā)，并通過(guò)其內(nèi)置的uni.request方法請(qǐng)求后端的JSON數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL，同時(shí)使用Redis進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存。

1.1 自然語(yǔ)言處理技術(shù)

自然語(yǔ)言處理中的問(wèn)答系統(tǒng)一直是智能聊天機(jī)器人領(lǐng)域中備受關(guān)注的核心技術(shù)[3]。語(yǔ)言模型是自然語(yǔ)言處理的一個(gè)重要概念，它通常采用概率模型來(lái)表示文本生成的概率，如隱馬爾可夫模型和條件隨機(jī)場(chǎng)等。實(shí)現(xiàn)這些模型的方法主要有三種：基于規(guī)則和知識(shí)的方法、基于統(tǒng)計(jì)的方法以及基于深度學(xué)習(xí)的方法。無(wú)論采用哪種方法，都需要依賴(lài)于強(qiáng)大的語(yǔ)料庫(kù)以提供支持。

1.2 框架技術(shù)

ThinkPHP6是基于PHP語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的最新框架，采用面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)思想和MVC模式。其快捷、輕量的特點(diǎn)使得開(kāi)發(fā)者能夠迅速進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)。

uni-app是一個(gè)基于Vue技術(shù)的前端開(kāi)發(fā)框架，開(kāi)發(fā)的代碼可以發(fā)布至H5、移動(dòng)軟件以及各種小程序。其豐富的開(kāi)發(fā)文檔及插件支持，可以幫助開(kāi)發(fā)者輕松創(chuàng)建應(yīng)用。

2 需求分析

2.1 前后臺(tái)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程分析

系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，便于用戶和管理員訪問(wèn)，前后端均部署在服務(wù)器上。

前臺(tái)系統(tǒng)使用uni-app 框架進(jìn)行編碼開(kāi)發(fā)，在HBuilder X開(kāi)發(fā)工具中創(chuàng)建新項(xiàng)目，利用Uniui設(shè)計(jì)用戶界面，并通過(guò)uni-app自帶的uni.request請(qǐng)求方法與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

后臺(tái)系統(tǒng)采用ThinkPHP6框架進(jìn)行編碼，利用其MVC架構(gòu)分別處理視圖層、邏輯層和數(shù)據(jù)層。管理員界面使用Layui設(shè)計(jì)，并引入Echarts插件進(jìn)行管理員和用戶活躍度的可視化統(tǒng)計(jì)。

文檔檢索的精度及效率決定了機(jī)器人信息檢索的準(zhǔn)確性[4]。因此，系統(tǒng)采用高性能的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)文檔信息。

2.2 角色分析

系統(tǒng)分為用戶、超級(jí)管理員和普通管理員三種角色。管理員通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)管理整個(gè)系統(tǒng)的信息，如用戶和管理員的賬戶信息、聊天信息、反饋信息等。用戶通過(guò)注冊(cè)和登錄后，可以查看熱點(diǎn)信息、與機(jī)器人對(duì)話以及管理個(gè)人信息等。

2.3 功能分析

在前臺(tái)系統(tǒng)中，用戶可以進(jìn)行注冊(cè)、登錄、聊天、個(gè)人信息管理和反饋等操作，用戶使用流程如圖1所示。超級(jí)管理員和普通管理員在后臺(tái)系統(tǒng)中進(jìn)行注冊(cè)、登錄以及相關(guān)數(shù)據(jù)的查看和管理。管理員可以進(jìn)行賬戶、語(yǔ)料庫(kù)、熱點(diǎn)等數(shù)據(jù)信息的增刪改查操作。其中，超級(jí)管理員還負(fù)責(zé)管理后臺(tái)系統(tǒng)的管理員及導(dǎo)航。管理員使用流程如圖2所示。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)按照MVC模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，每個(gè)頁(yè)面采用獨(dú)立的路由，用戶訪問(wèn)時(shí)會(huì)跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的路由。系統(tǒng)編碼完成后，需要進(jìn)行部署和運(yùn)行[5]。后臺(tái)系統(tǒng)在前期使用PHPStudy集成環(huán)境模擬服務(wù)器進(jìn)行編碼和調(diào)試，完成后上傳至服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試。前臺(tái)系統(tǒng)使用HBuilder X 編輯器進(jìn)行編碼，開(kāi)發(fā)完成后打包成H5文件并上傳至服務(wù)器。系統(tǒng)利用ThinkPHP6自帶的ThinkORM庫(kù)將數(shù)據(jù)庫(kù)中的對(duì)象映射至模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的增刪改查操作。系統(tǒng)架構(gòu)如圖3 所示。

3.2 功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)分為前臺(tái)系統(tǒng)和后臺(tái)系統(tǒng)兩部分。前臺(tái)系統(tǒng)面向用戶，主要功能包括用戶注冊(cè)、用戶登錄、熱點(diǎn)推送、首頁(yè)輪播圖和用戶反饋等。未登錄狀態(tài)下，用戶可查看熱點(diǎn)推送及產(chǎn)品介紹等信息；注冊(cè)成功并登錄后，用戶則可使用聊天模塊。后臺(tái)系統(tǒng)供管理員使用，主要功能包括管理員注冊(cè)與登錄、賬戶管理、導(dǎo)航管理、熱點(diǎn)管理和聊天語(yǔ)句管理等。管理員自行注冊(cè)的賬號(hào)初始權(quán)限為普通管理員，無(wú)法對(duì)管理員賬號(hào)以及導(dǎo)航等核心信息進(jìn)行管理。系統(tǒng)的功能模塊如圖4所示。

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方面，本系統(tǒng)秉承安全與簡(jiǎn)潔的原則，采用實(shí)體聯(lián)系圖輔助分析，該方法能直觀地描述實(shí)體之間的聯(lián)系[6]。通過(guò)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，將對(duì)象實(shí)體化，并提煉出主要的實(shí)體、實(shí)體屬性以及它們之間的關(guān)系。根據(jù)系統(tǒng)的需求分析，本文抽象出8個(gè)主要實(shí)體并確定了它們的相關(guān)屬性，使用MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)這些實(shí)體，并利用數(shù)據(jù)庫(kù)可視化工具簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的流程。設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)表包括用戶信息、管理員信息、熱點(diǎn)信息和聊天語(yǔ)句信息等。系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)庫(kù)表如表1所示。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 前臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

用戶注冊(cè)成功后，在登錄界面規(guī)范填寫(xiě)表單并提交，后端驗(yàn)證通過(guò)后自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至首頁(yè)。用戶可在首頁(yè)查看熱點(diǎn)推送和產(chǎn)品介紹輪播圖；進(jìn)入聊天界面可進(jìn)行文本對(duì)話；進(jìn)入個(gè)人信息界面，可查看個(gè)人信息、歷史聊天記錄，并進(jìn)行用戶反饋等操作。使用完系統(tǒng)后，用戶可退出登錄，以保護(hù)賬號(hào)的安全性。前臺(tái)系統(tǒng)聊天模塊的實(shí)現(xiàn)效果如圖5所示。

4.2 后臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

普通管理員通過(guò)自行注冊(cè)并登錄后臺(tái)系統(tǒng)，而超級(jí)管理員則可以對(duì)普通管理員進(jìn)行權(quán)限升級(jí)。登錄主頁(yè)后，超級(jí)管理員可以查看用戶及其他管理員的活躍度，并對(duì)系統(tǒng)相關(guān)信息進(jìn)行管理。系統(tǒng)中的每個(gè)導(dǎo)航都被分配了一個(gè)URL地址，管理員訪問(wèn)的內(nèi)容會(huì)在本頁(yè)面的框體中顯示。每個(gè)頁(yè)面在被打開(kāi)后都會(huì)顯示一個(gè)歷史標(biāo)簽。后臺(tái)系統(tǒng)的聊天語(yǔ)句管理模塊的實(shí)現(xiàn)效果如圖6所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文采用軟件工程的開(kāi)發(fā)思想，闡述了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。在開(kāi)發(fā)完成后，進(jìn)行了使用功能測(cè)試，文本聊天、熱點(diǎn)推送、注冊(cè)登錄等功能都能夠正常使用。前后端分離的特點(diǎn)使得該系統(tǒng)在管理上更加方便快捷。目前，系統(tǒng)的功能已全部開(kāi)發(fā)完畢，但在文本對(duì)話的語(yǔ)料庫(kù)方面還需要進(jìn)一步增加和完善，以使該聊天系統(tǒng)更具人性化。