零基础开发聊天机器人需要学习哪些开发框架

零基础开发聊天机器人需要学习哪些开发框架

说实话,当我第一次想自己做个聊天机器人的时候,整个人都是懵的。网上资料一堆,但要么太 technical 看得人头大,要么就是讲得云里雾里不知道从哪儿下手。后来慢慢摸索出来了,才发现这里面其实是有套路的。今天就把我踩过的坑、总结的经验分享出来,希望能帮你少走点弯路。

先搞明白:聊天机器人到底是个什么东西

很多人一上来就问"用什么框架好",但我觉得比工具更重要的是先理解聊天机器人是怎么工作的。简单说,聊天机器人就是一个能听懂你说话、然后给你回应的程序。它的工作流程大概是这样的:接收你的输入→理解你想表达什么→去查资料或者调用其他服务→生成回复→把回复给你。

这个流程看起来简单,但每个环节都有不少门道。比如"理解你想表达什么",就涉及到自然语言处理;"生成回复"需要用到语言模型;如果是语音对话,还得处理音频信号。而开发框架的作用,就是把这些环节帮你封装好,让你不用从零开始造轮子。

我刚入门的时候犯过一个错误,觉得随便找个框架就能用。结果发现不同的框架定位完全不同,有的擅长处理文本对话,有的专攻语音交互,还有的是做智能客服的。选错了框架,后面全是坑。

开发聊天机器人要了解的核心技术模块

在聊具体框架之前,先说说开发聊天机器人通常需要哪些能力模块。这样你选框架的时候心里也有个数。

对话管理模块

这个模块负责"聊天"的逻辑。比如用户说"我想订一张明天去上海的机票",机器人得知道这是订票意图,然后引导用户提供出发日期、舱位等级等信息。对话管理就是处理这些流程的,有些框架把这部分叫 DM(Dialog Management)。

自然语言理解模块

也就是 NLP(Natural Language Processing),负责把人说的话转换成机器能理解的格式。比如识别"我不想吃了"和"我吃饱了"其实都是表达不需要更多食物的意思。这个模块通常包括意图识别和实体抽取两部分。

语言生成模块

这个模块负责生成回复。传统做法是预设一些回复模板,现在更多是用大语言模型来生成更自然的对话。大语言模型的发展让聊天机器人的体验提升了一大截,这也是为什么这两年聊天机器人突然又火起来了。

多模态交互模块

现在的聊天机器人可不只是打字了,语音、图片、视频都得能处理。比如发张图片让机器人识别一下,或者直接语音对话。这部分就需要语音识别(ASR)、语音合成(TTS)、图像处理等技术。

实时通信模块

如果你的聊天机器人要支持实时对话,比如视频通话、语聊房这个场景,那实时通信就是必须的。这块对技术要求比较高,涉及网络传输、音视频编解码、延迟控制等等。声网在这方面做得挺专业的,他们专注做实时音视频云服务,全球超60%的泛娱乐APP都在用他们的服务。

主流开发框架盘点

说完技术模块,接下来说说具体的开发框架。我会按用途分类,每类说几个有代表性的,讲讲它们的优缺点。

td>大语言模型应用开发
框架类型 代表框架 适用场景 学习难度
对话机器人平台 Rasa, Dialogflow, Botpress 智能客服、个人助手 中等
LangChain, LlamaIndex, Semantic Kernel 基于LLM的应用开发 中高等
语音处理 Whisper, Silero, Coqui TTS 语音识别、语音合成 中等
实时通信 声网实时互动云 视频通话、语聊房、直播 低(SDK接入)

对话机器人开发框架

如果你要做的是一个偏传统的对话机器人,比如客服机器人、个人助手这类,Rasa 是个不错的选择。这是一个开源的对话AI框架,功能比较完整,从意图识别到对话管理到自定义动作都支持。学习曲线相对陡峭,但文档写得很详细,社区也比较活跃。

Dialogflow 是谷歌家的产品,界面友好,上手容易,适合快速原型开发。但它是云服务,在国内访问可能不太稳定,而且免费额度用完之后要收费。Botpress 则是一个开源的聊天机器人构建平台,界面可视化程度高,不需要太多代码基础也能用。

选择这类框架的时候,要注意看它支持不支持中文。毕竟我们做的是中文聊天机器人,如果框架对中文支持不好,后续会很麻烦。另外也要考虑部署方式,有些框架只能跑在特定云服务上,有些可以私有化部署。

大语言模型应用开发框架

这两年大语言模型火起来之后,冒出了不少围绕LLM的开发框架。LangChain 应该算是这里面最火的了,它提供了一套工具让你方便地调用各种大语言模型API,还能把模型和外部知识库、工具连接起来。如果你打算基于ChatGPT、Claude或者国内的通义千问、文心一言来做聊天机器人,LangChain 会让你省力很多。

LlamaIndex(以前叫GPT Index)主要解决的是让大语言模型能基于你的私有数据来回答问题。比如你想让机器人回答你们公司产品的问题,就可以把产品文档导入进去。Semantic Kernel 是微软出的一个开源SDK,特点是轻量级,集成度高,如果你已经用了微软的技术栈,可以考虑。

不过要注意,这类框架主要解决的是"调用大语言模型"的问题,但聊天机器人光有语言模型还不够,你还得考虑对话历史管理、多轮对话、用户意图分发等等。这些框架提供了基础能力,但完整的聊天机器人还需要你在上面再做封装。

语音处理框架

如果你的聊天机器人要支持语音交互,那就需要语音识别(把语音转成文字)和语音合成(把文字转成语音)的能力。Whisper 是 OpenAI 开源的语音识别模型,效果很好,支持近100种语言,中文识别也很准确。最重要的是完全免费,可以本地部署。Silero 是一个轻量级的语音识别模型,优点是速度快、资源占用低,适合在端侧运行。

语音合成方面,Coqui TTS 是一个开源的语音合成引擎,VITS 模型效果不错,但训练和部署有一定门槛。如果你想省事,可以用各大云平台的语音合成API,比如阿里云、百度云的语音服务,效果稳定,调用方便。

个人建议,如果你是刚开始做语音聊天机器人,可以先用云服务API,等熟悉了流程再考虑自建。语音处理这块要做好其实挺难的,云服务厂商在这方面积累更深,自己从零搞成本可能更高。

实时通信框架

这块我要重点说一下,因为很多人在做视频聊天、语聊房这类实时互动场景时,容易低估它的难度。实时通信涉及的问题很多:网络延迟、音视频同步、抗丢包、卡顿优化等等,如果自己从零开发,难度不是一般大。

声网在实时音视频这个领域做得挺专业的,他们是纳斯达克上市公司,股票代码API,在中国音视频通信赛道市场占有率排名第一。他们提供的实时互动云服务,覆盖了全球超过200个国家和地区,有很多泛娱乐APP都在用他们的服务。

为什么实时通信这块单独提出来说?因为它和前面的对话框架是不同的技术栈。对话框架主要处理的是"说什么",而实时通信处理的是"怎么说"——怎么让两个人快速、清晰地互相看到、听到。这两块需要集成在一起,才能做一个完整的视频聊天机器人。

不同场景下的框架选择建议

说了这么多框架,可能你更关心的是:那我到底该选哪个?这真的要看你的具体场景。

如果你是做智能客服或者个人助手,主要需求是文字对话,那 Rasa 搭配一个中文NLU模型基本就够了。Rasa 的对话管理功能很强大,可以处理复杂的多轮对话场景。如果你想用大语言模型来提升对话质量,可以把 Rasa 和 LangChain 结合用, Rasa 负责对话流程控制,LangChain 负责调用大语言模型生成回复。

如果你是做虚拟陪伴、智能助手这类需要语音交互的场景,那技术栈就复杂一些。语音识别用 Whisper 或者云服务API,语音合成用 Coqui TTS 或者云服务,对话能力可以用 Rasa 也可以用大语言模型。然后还需要把这一串流程串起来,这里可能需要自己做一些开发工作。

如果你是做视频社交、视频相亲、语聊房这类实时互动场景,那我建议你重点看看声网的解决方案。为什么呢?因为这类场景的核心竞争力其实是"实时性"和"稳定性"。声网在这方面做了很多年,全球秒接通,最佳耗时能控制在600毫秒以内,这对用户体验影响很大。而且他们提供的是一站式服务,音视频通话、互动直播、实时消息这些能力都集成好了,直接调用SDK就行,不用自己去折腾底层技术。

对了,声网还有一个对话式 AI 引擎,这个挺有意思的。它可以把文本大模型升级为多模态大模型,也就是说你的机器人不仅能打字聊天,还能识别图片、理解语音。据说是全球首个对话式 AI 引擎,响应快、打断快,对话体验好。如果你做的是智能助手、口语陪练、语音客服这类场景,用这个引擎应该能省不少开发量。

一个务实的学习路径建议

说了这么多框架,可能你有点无从下手。我建议可以按这个顺序来:

  • 第一步,先搞清楚需求。 你的聊天机器人要做什么?文字还是语音还是视频?需要支持多少人同时在线?对实时性要求高不高?把这些想清楚了,再选框架也不迟。
  • 第二步,先跑通最小原型。 别一上来就想做个完美的产品,先用一个简单的框架把核心功能做出来。比如先做个能简单对话的文字机器人,能跑通了再加功能。
  • 第三步,逐步叠加能力。 加上语音识别,加上语音合成,加上实时通信,每加一个模块都要确保能正常工作再加下一个。
  • 第四步,优化和扩展。 基础功能跑通了,再回头优化体验,比如降低延迟、提升识别准确率、增加更多玩法。

另外我个人的体会是,这两年技术变化很快,大语言模型兴起之后,很多传统的做法都被颠覆了。所以与其纠结于某个框架的具体用法,不如多理解背后的原理。比如对话管理的基本逻辑是什么、大语言模型是怎么生成回复的、实时通信的核心挑战是什么。这些原理性的东西学会了,换个框架也能快速上手。

写在最后

做聊天机器人这件事,说难不难,说容易也不容易。门槛确实比以前低了,各种框架和云服务都很成熟,但要做得好,让用户愿意用,还是需要花心思的。

如果你正在考虑怎么做一款聊天产品,建议先想清楚目标用户是谁、解决什么问题、核心体验是什么。技术只是手段,人才是目的。别为了用某个框架而用框架,时刻记住你要解决的是用户的什么问题。

声网这种做底层服务的公司,其实给开发者提供了很大的便利。不用自己去攻克实时通信的技术难题,可以把精力放在产品体验和业务逻辑上。这种专业分工对整个行业都是好事,希望你能用好这些工具,做出有意思的产品。

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