Python 18 小時入門--第 14 小時：Python 人工智慧應用（AI + Chatbot）

 📌 第 14 小時：Python 人工智慧應用（AI + Chatbot）

Python 在 人工智慧（AI） 方面有許多應用，包括 聊天機器人（Chatbot）、語音辨識、推薦系統 等。本章將介紹：

1. AI 概念與應用
2. 使用 NLTK 進行自然語言處理
3. 建構簡單的聊天機器人（Chatbot）
4. 整合 OpenAI ChatGPT API
5. 語音辨識與 TTS（Text-to-Speech）

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🔹 1. AI 概念與應用

人工智慧（AI） 讓機器具備 學習、推理與決策能力，應用於：

• 語音助理（Siri, Google Assistant）
• 推薦系統（Netflix, YouTube）
• 聊天機器人（LineBot, ChatGPT）
• 電商 AI 客服

📌 AI 的三大關鍵技術

1. 機器學習（Machine Learning）：從數據中學習模式（如房價預測）
2. 深度學習（Deep Learning）：使用神經網路進行更複雜的學習（如影像辨識）
3. 自然語言處理（NLP）：讓機器理解人類語言（如 Chatbot）

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🔹 2. 使用 NLTK 進行 NLP

Python 的 NLTK（Natural Language Toolkit） 是最常見的 NLP 庫。

🟢 安裝 NLTK

pip install nltk

🟢 文字處理

import nltk
from nltk.tokenize import word_tokenize

nltk.download("punkt")

text = "Hello, how are you doing today?"
tokens = word_tokenize(text)

print(tokens)  # ['Hello', ',', 'how', 'are', 'you', 'doing', 'today', '?']

📌 Tokenization（分詞） 會將句子拆解成單字，方便分析。

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🔹 3. 建構簡單 Chatbot

我們可以用 NLTK 建構一個簡單的聊天機器人。

🟢 安裝 ChatterBot

pip install chatterbot chatterbot_corpus

🟢 建立 Chatbot

from chatterbot import ChatBot
from chatterbot.trainers import ChatterBotCorpusTrainer

# 創建 Chatbot
bot = ChatBot("AI 助理")

# 訓練模型
trainer = ChatterBotCorpusTrainer(bot)
trainer.train("chatterbot.corpus.english")

# 測試聊天機器人
while True:
    user_input = input("你: ")
    response = bot.get_response(user_input)
    print("AI:", response)

📌 Chatbot 會學習內建的 chatterbot.corpus.english 資料庫，並與使用者互動。

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🔹 4. 整合 OpenAI ChatGPT API

我們也可以整合 ChatGPT API 來提升 Chatbot 智能。

🟢 申請 OpenAI API

1. 註冊 OpenAI 帳戶：https://openai.com
2. 取得 API Key
3. 安裝 openai 套件：

   pip install openai
   

🟢 使用 ChatGPT API

import openai

openai.api_key = "你的 API Key"

def chat_with_gpt(prompt):
    response = openai.ChatCompletion.create(
        model="gpt-3.5-turbo",
        messages=[{"role": "user", "content": prompt}]
    )
    return response["choices"][0]["message"]["content"]

while True:
    user_input = input("你: ")
    reply = chat_with_gpt(user_input)
    print("ChatGPT:", reply)

📌 這段程式碼會與 OpenAI ChatGPT 互動，並回應使用者輸入的內容！

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🔹 5. 語音辨識與 TTS（Text-to-Speech）

🟢 安裝 SpeechRecognition & pyttsx3

pip install SpeechRecognition pyttsx3

🟢 語音轉文字

import speech_recognition as sr

recognizer = sr.Recognizer()

with sr.Microphone() as source:
    print("請說話...")
    audio = recognizer.listen(source)
    
    try:
        text = recognizer.recognize_google(audio, language="zh-TW")
        print(f"你說的是: {text}")
    except sr.UnknownValueError:
        print("無法辨識語音")

📌 這段程式碼會啟動麥克風，將語音轉為文字。

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🟢 文字轉語音

import pyttsx3

engine = pyttsx3.init()
engine.say("你好，我是 AI 助理")
engine.runAndWait()

📌 這段程式碼會讓電腦朗讀 "你好，我是 AI 助理"。

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📌 第 14 小時小結

✅ 人工智慧應用於 Chatbot、語音助理、推薦系統等
✅ NLTK 可用於自然語言處理（NLP），如文字分詞
✅ ChatterBot 可建立基礎聊天機器人
✅ 整合 OpenAI ChatGPT API 讓 Chatbot 變得更聰明
✅ SpeechRecognition 用於語音辨識，pyttsx3 可讓電腦朗讀文字

學完這一章，你已掌握 AI 應用與 Chatbot 互動，下一步將學習 Python + 資料庫，如何管理與存取大量數據！🚀