如何准备使用Python编写Mycroft AI的第一项技能

最新推荐文章于 2024-12-12 11:40:53 发布

cumo7370

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文章标签： python java 人工智能编程语言大数据

原文链接：https://opensource.com/article/20/6/mycroft-voice-assistant-skill

版权

本文介绍了如何准备使用Python编写开源语音助手Mycroft的技能，强调了从理解意图解析到创建Python草图的步骤。作者通过一个将项目添加到OurGroceries应用程序的例子，展示了如何规划、编写和测试技能代码，同时讨论了Mycroft Skills Kit的使用和技能结构。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

随着最近全球范围内的大流行和全家待诊订单，我一直在寻找可以代替我平时活动的方法。我开始更新家用电子设备的设置，并且其中一部分是深入研究家庭自动化。我的一些朋友使用亚马逊的Alexa打开和关闭房屋中的灯，这在某种程度上很有吸引力。但是，我是一个注重隐私的人，所以我从来都不会对Google或Amazon一直在听家人的设备感到真正的不舒服（在本次对话中，我将不理会手机）。我已经了解开源语音助手Mycroft大约四年了，但是由于与该项目的较早斗争，我从未对其进行过仔细的研究。自从我第一次偶然发现该项目以来，该项目已经走了很长一段路，并且为我检查了很多盒子：

自托管
易于入门（通过Python）
开源的
注重隐私
互动聊天频道

在本系列的第一篇文章中，我介绍了Mycroft，在第二篇文章中，我谈到了人工智能技能的概念。在最基本的形式中，一项技能是一段代码，可以执行该代码以实现意图所需的结果。意图试图确定你想要什么，和技能是迈克罗夫特响应的方式。如果您可以想到结果，则可能有一种方法可以创造出使之实现的技能。

从本质上讲，Mycroft技能只是Python程序。通常，它们分为三个或四个部分：

导入部分是您加载完成任务所需的任何Python模块的地方。
可选功能部分包含在主类部分之外定义的代码段。
课堂部分是所有魔术发生的地方。一个类应始终将MycroftSkill作为参数。
Mycroft使用create_skill（）部分来加载您的技能。

在编写技能时，我通常会先编写一个标准的Python文件，以确保我的代码能够实现我认为的功能。我之所以这样做，主要是因为我习惯的工作流程（包括调试工具）在Mycroft生态系统之外。因此，如果需要逐步执行代码，我会发现使用我的IDE（ PyCharm ）及其内置工具更加熟悉，但这是个人喜好。

该项目的所有代码都可以在我的GitLab存储库中找到。

关于意图解析器

Padatious和Adapt意图解析器，我在上一篇文章中进行了介绍。为什么？首先，本教程旨在提供一些具体示例，您可以根据自己的技能考虑使用某些功能。其次，Padatious意图非常简单，但是不支持正则表达式，而Adapt则很好地使用了正则表达式。同样，Padatious意向不是上下文感知的，这意味着，尽管您可以提示用户一个响应，然后按照一些决策树矩阵对其进行解析，但最好使用Mycroft内置的Adapt意向解析器上下文处理程序。请注意，默认情况下，Mycroft假定您正在使用Padatious意向处理程序。最后，很高兴注意到Adapt是关键字意图分析器。如果您不是正则表达式忍者，这会使繁琐的解析变得麻烦。（我不是。）

实施3T

在开始写技能之前，请考虑以下3个T： 仔细考虑 ！与撰写论文大纲时类似，当您开始发展一项技能时，写下您想要的技能。

本教程将逐步编写Mycroft技能，以将项目添加到OurGroceries应用程序（与我无关）。实际上，这是我妻子的主意。她想要一个可以在手机上使用的应用程序来管理购物清单。我们尝试了将近十二种应用程序来满足我们的个性化需求-我需要一种API或一种易于与后端交互的方法，而且她拥有大量的标准，其中最重要的标准之一就是易于使用她的电话。在她列出了必备物品，必备物品和愿望清单之后，我们选择了OurGroceries。它没有API，但确实有一种通过JSON与之交互的方式。在PyPI中甚至有一个方便的库，称为py-our-groceries （我为此贡献了少量）。

一旦有了目标和目标平台，我就开始概述所需的技能：

登录/验证
获取当前杂货清单的列表
将商品添加到特定的杂货清单
将项目添加到特定列表下的类别
添加类别（因为OurGroceries允许将项目放置在类别中）

考虑到这一点，我开始草绘所需的Python。这是我想出的。

创建Python草图

通过阅读py-our-groceries库的示例，我发现只需要导入两件事： asyncio和ourgroceries 。

很简单。接下来，我知道我需要使用username和password进行身份验证，并且知道该程序需要执行的任务。所以我的草图最终看起来像这样：


   
   
    
     
     
     import asyncio
     
     


     
     from ourgroceries 
     
     import OurGroceries
     
     


     
     import 
     
     datetime 
     
     


     
     import json
     
     


     
     import 
     
     os 
     
     


     
     

USERNAME 
     
     = 
     
     "" 
     
     

PASSWORD 
     
     = 
     
     "" 
     
     

OG 
     
     = OurGroceries 
     
     ( USERNAME 
     
     , PASSWORD 
     
     ) 
     
     


     
     


     
     def fetch_list_and_categories 
     
     ( 
     
     ) :
     
     

    
     
     pass 
     
     


     
     


     
     def return_category_id 
     
     ( 
     
     ) :
     
     

    
     
     pass 
     
     


     
     


     
     


     
     def add_to_my_list 
     
     ( 
     
     ) :
     
     

    
     
     pass 
     
     


     
     


     
     def add_category 
     
     ( 
     
     ) :
     
     

    
     
     pass

我不会深入探讨此草图的全部细节，因为这不在本系列的讨论范围之内。但是，如果需要，您可以查看整个工作大纲。

开始编程之前，您需要输入用户名，密码和列表ID。用户名和密码很明显。单击链接后，可以从URL中检索列表ID，或者可以通过编程方式进行更多选择，您可以使用所选浏览器的Developer Tools并检查对象。这是Firefox中开发人员工具的外观：

获得列表ID后，登录OurGroceries并获取Cookie。为此，创建一个OurGroceries 对象，然后将其传递给asyncio 。在使用它的同时，您还可以定义列表ID：


   
   
    
    
     
     OG 
     
     = OurGroceries 
     
     ( USERNAME 
     
     , PASSWORD 
     
     ) 
     
     

asyncio. 
     
     run 
     
     ( OG. 
     
     login 
     
     ( 
     
     ) 
     
     ) 
     
     

MY_LIST_ID 
     
     = 
     
     "a1kD7kvcMPnzr9del8XMFc"

就本项目而言，您需要定义两种对象类型来帮助组织代码： groceries和categories 。 fetch_list_and_categories方法非常简单：


   
   
    
     
     
     def fetch_list_and_categories 
     
     ( object_type 
     
     = 
     
     None 
     
     ) :
     
     

    
     
     if object_type 
     
     == 
     
     "groceries" :
     
     

        list_to_return 
     
     = asyncio. 
     
     run 
     
     ( OG. 
     
     get_list_items 
     
     ( list_id 
     
     = MY_LIST_ID 
     
     ) 
     
     ) 
     
     

    
     
     elif object_type 
     
     == 
     
     "categories" :
     
     

        list_to_return 
     
     = asyncio. 
     
     run 
     
     ( OG. 
     
     get_category_items 
     
     ( 
     
     ) 
     
     ) 
     
     

    
     
     else :
     
     

        list_to_return 
     
     = 
     
     None 
     
     

    
     
     return 
     
     ( list_to_return 
     
     )

OurGroceries允许您添加多个具有相同名称的类别或项目。例如，如果您已经在列表中添加了“肉类”并再次添加，则将看到一个名为“肉类（2）”的类别（只要您创建一个具有相同名称的类别，此数字就会增加）。对我们来说，这是不受欢迎的行为。我们还想尽可能避免重复，所以我做了初步的尝试来检测复数。例如，我的代码同时检查“肉”和“肉”。我敢肯定，有一种更智能的方式来执行这些检查，但是此示例突出了您在进行过程中可能要考虑的一些事项。为简便起见，我将省略这些检查，因此return_category_id方法看起来像这样：


   
   
    
     
     
     def return_category_id 
     
     ( category_to_search_for 
     
     , all_categories 
     
     ) :
     
     

    category_to_search_for_lower 
     
     = category_to_search_for. 
     
     lower 
     
     ( 
     
     ) 
     
     

    category_id 
     
     = 
     
     None 
     
     

    
     
     if 
     
     len 
     
     ( all_categories 
     
     [ 
     
     'list' 
     
     ] 
     
     [ 
     
     'items' 
     
     ] 
     
     ) 
     
     is 
     
     not 
     
     0 :
     
     

        
     
     for category_heading 
     
     in all_categories 
     
     [ 
     
     'list' 
     
     ] 
     
     [ 
     
     'items' 
     
     ] :
     
     

            
     
     # Split the heading because if there is already a duplicate it 
     
     

            
     
     # presents as "{{item}} (2)" 
     
     

            category_heading_lowered 
     
     = category_heading 
     
     [ 
     
     'value' 
     
     ] . 
     
     lower 
     
     ( 
     
     ) . 
     
     split 
     
     ( 
     
     ) 
     
     [ 
     
     0 
     
     ] 
     
     

            
     
     if category_to_search_for_lower 
     
     == category_heading_lowered:
     
     

                category_id 
     
     = category_heading 
     
     [ 
     
     'id' 
     
     ] 
     
     

                
     
     break 
     
     

    
     
     return 
     
     ( category_id 
     
     )

要将项目添加到列表，您需要：

检查项目是否不存在
获取类别ID
将项目添加到特定类别下的列表中（如果指定）

add_to_my_list方法的最终结果如下：


   
   
    
     
     
     def add_to_my_list 
     
     ( full_list 
     
     , item_name 
     
     , all_categories 
     
     , category 
     
     = 
     
     "uncategorized" 
     
     ) :
     
     

    
     
     # check to make sure the object doesn't exist 
     
     

    
     
     # The groceries live in my_full_list['list']['items'] 
     
     

    
     
     # Start with the assumption that the food does not exist 
     
     

    food_exists 
     
     = 
     
     False 
     
     

    toggle_crossed_off 
     
     = 
     
     False 
     
     

    category_lowered 
     
     = category. 
     
     lower 
     
     ( 
     
     ) 
     
     

    
     
     for food_item 
     
     in full_list 
     
     [ 
     
     'list' 
     
     ] 
     
     [ 
     
     'items' 
     
     ] :
     
     

        
     
     if item_name 
     
     in food_item 
     
     [ 
     
     'value' 
     
     ] :
     
     

            
     
     print 
     
     ( 
     
     "Already exists" 
     
     ) 
     
     

            food_exists 
     
     = 
     
     True 
     
     

    
     
     if 
     
     not food_exists:
     
     

        category_id 
     
     = return_category_id 
     
     ( category_lowered 
     
     , all_categories 
     
     ) 
     
     

        asyncio. 
     
     run 
     
     ( OG. 
     
     add_item_to_list 
     
     ( MY_LIST_ID 
     
     , item_name 
     
     , category_id 
     
     ) 
     
     ) 
     
     

        
     
     print 
     
     ( 
     
     "Added item" 
     
     )

最后， add_category运行asyncio命令创建一个类别（如果尚不存在）：


   
   
    
     
     
     def add_category 
     
     ( category_name 
     
     , all_categories 
     
     ) :
     
     

    category_id 
     
     = return_category_id 
     
     ( category_name 
     
     , all_categories 
     
     ) 
     
     

    
     
     if category_id 
     
     is 
     
     None :
     
     

        asyncio. 
     
     run 
     
     ( OG. 
     
     create_category 
     
     ( category_name 
     
     ) 
     
     ) 
     
     

        refresh_lists 
     
     ( 
     
     ) 
     
     

        
     
     print 
     
     ( 
     
     "Added Category" 
     
     ) 
     
     

    
     
     else :
     
     

        
     
     print 
     
     ( 
     
     "Category already exists" 
     
     )

现在，您应该能够测试您的草图，以确保每个功能中的所有功能都可以正常工作。对草图满意后，您可以继续思考如何以Mycroft技能实施它。

计划Mycroft技能

您可以应用与绘制Python相同的原理来开发Mycroft技能。官方文档建议使用称为Mycroft Skills Kit的交互式帮助程序来设置技能。 mycroft-msk create要求您：

命名你的技能
输入一些通常用来触发您的技能的短语
确定Mycroft应该以什么对话框回应
创建技能描述
从fontawesome.com/cheatsheet选择一个图标
从mycroft.ai/colors或color-hex.com选择一种颜色
定义技能所属的一个或多个类别
指定代码的许可证
说明技能是否具有依赖性
指示您是否要创建GitHub存储库

这是mycroft-msk create原理的演示：

^{（史蒂夫烤箱， CC BY-SA 4.0 ）}

回答这些问题后，Mycroft在mycroft-core/skills/<skill name>下创建以下结构：


   
   
    
    
     
     ├── __init__.py
     
     

├── locale
     
     

│   └── en-us
     
     

│       ├── ourgroceries.dialog
     
     

│       └── ourgroceries.intent
     
     

├── __pycache__
     
     

│   └── __init__.cpython-35.pyc
     
     

├── README.md
     
     

├── settings.json
     
     

└── settingsmeta.yaml

您现在可以忽略其中的大多数文件。在尝试进入Mycroft特定的疑难解答之前，我希望确保我的代码能正常工作。这样，如果以后出现问题，您就会知道这与Mycroft技能的构建方式有关，而与代码本身无关。与Python草图一样，看看Mycroft在__init__.py创建的轮廓。

所有Mycroft技能都应具有__init__.py 。按照惯例，所有代码都应放在该文件中，尽管如果您是熟练的Python开发人员并且知道此文件的工作原理，则可以选择将代码拆分。

在Mycroft创建的文件中，您可以看到：


   
   
    
     
     
     from mycroft 
     
     import MycroftSkill 
     
     , intent_file_handler
     
     


     
     


     
     


     
     class OurGroceries 
     
     ( MycroftSkill 
     
     ) :
     
     

    
     
     def 
     
     __init__ 
     
     ( 
     
     self 
     
     ) :
     
     

        MycroftSkill. 
     
     __init__ 
     
     ( 
     
     self 
     
     ) 
     
     


     
     

    
     
     @ intent_file_handler 
     
     ( 
     
     'ourgroceries.intent' 
     
     ) 
     
     

    
     
     def handle_test 
     
     ( 
     
     self 
     
     , message 
     
     ) :
     
     

        
     
     self . 
     
     speak_dialog 
     
     ( 
     
     'ourgroceries' 
     
     ) 
     
     


     
     


     
     


     
     def create_skill 
     
     ( 
     
     ) :
     
     

    
     
     return OurGroceries 
     
     ( 
     
     )

理论上，此代码将基于您在msk create过程中创建的触发器执行。 Mycroft首先尝试查找扩展名为.dialog的文件，该文件与传递给selfspeak_dialog()的参数匹配。在上面的示例中，Mycroft将查找一个名为ourgroceries.dialog的文件，然后说出在其中找到的短语之一。如果失败，它将说出文件名。我将在有关响应的后续文章中对此进行更多介绍。如果您想尝试此过程，请随时探索在技能创建过程中可以想到的各种输入和输出短语。

尽管脚本是一个很好的起点，但我更愿意自己考虑__init__.py 。如前所述，该技能将同时使用Adapt和Padatious意向处理程序，并且我还想演示对话上下文处理（我将在下一篇文章中进行深入介绍）。因此，从导入它们开始：


   
   
    
     
     
     from mycroft 
     
     import intent_file_handler 
     
     , MycroftSkill 
     
     , intent_handler
     
     


     
     from mycroft. 
     
     skills . 
     
     context 
     
     import adds_context 
     
     , removes_context

如果您想知道，在Python中指定导入语句的顺序无关紧要。导入完成后，查看类结构。如果您想了解有关类及其使用的更多信息， Real Python对此主题有很好的入门。

如上所述，首先使用其预期功能模拟代码。本部分使用与Python草图相同的目标，因此继续进行一些插入，这次添加一些注释以帮助您：


   
   
    
     
     
     class OurGroceriesSkill 
     
     ( MycroftSkill 
     
     ) :
     
     

    
     
     def 
     
     __init__ 
     
     ( 
     
     self 
     
     ) :
     
     

        MycroftSkill. 
     
     __init__ 
     
     ( 
     
     self 
     
     ) 
     
     

    
     
     

    
     
     # Mycroft should call this function directly when the user  
     
     

    
     
     # asks to create a new item 
     
     

    
     
     def create_item_on_list 
     
     ( 
     
     self 
     
     , message 
     
     ) :
     
     

        
     
     pass 
     
     

    
     
     

                
     
     # Mycroft should also call this function directly 
     
     

    
     
     def create_shopping_list 
     
     ( 
     
     self 
     
     , message 
     
     ) :
     
     

        
     
     pass 
     
     

    
     
     

    
     
     # This is not called directly, but instead should be triggered 
     
     

    
     
     # as part of context aware decisions 
     
     

    
     
     def handle_dont_create_anyways_context 
     
     ( 
     
     self 
     
     ) :
     
     

        
     
     pass 
     
     

                
     
     

    
     
     # This function is also part of the context aware decision tree 
     
     

    
     
     def handle_create_anyways_context 
     
     ( 
     
     self 
     
     ) :
     
     

        
     
     pass 
     
     

    
     
     

    
     
     

    
     
     def stop 
     
     ( 
     
     self 
     
     ) :
     
     

        
     
     pass

`init`和`initialize`方法

一项技能具有一些您应该了解的“特殊”功能。首次实例化此技能时，将调用__init__(self)方法。在Python IDE中，在__init__部分之外声明的变量通常会引起警告。因此，它们通常用于声明变量或执行设置操作。然而，尽管你可以声明变量，旨在（后面有更多此）相匹配的技能设置文件，你不能使用迈克罗夫特方法（如self . settings . get)来检索值。通常不适合尝试通过__init__与外界建立联系。另外，在Mycroft中__init__函数被认为是可选的。大多数技能都选择拥有一种技能，这被认为是“ Pythonic”的做事方式。

在技能完全构建并向系统注册后，将调用initialize方法。它用于执行技能的任何最终设置，包括访问技能设置。但是，它是可选的，我选择创建一个获取身份验证信息的函数。如果您好奇并想_create_initial_grocery_connection ，我将其称为_create_initial_grocery_connection 。当我开始逐步创建技能代码时，我将在下一篇文章中重新介绍这两个特殊功能。

最后，有一个特殊的函数stop() ，我没有使用过。每当用户说“停止”时，都会调用stop方法。如果您有一个长时间运行的过程或音频播放，则此方法很有用。