NGHIÊN CỨU, XÂY DỤNG TRỢ LÝ ẢO BẰNG NGÔN NGỮ PYTHON

Hiện nay, Trí tuệ nhân tạo hay trí thông minh nhân tạo (Artificial intelligence – viết tắt là AI) rất phổ biến, nó được ứng dụng cho rất nhiều ngành nghề từ y tế, giáo dục, kinh doanh, dịch vụ, truyền thông đến các ngành công nhiệp như vận chuyển, sản xuất,… Sáng tạo công nghệ trên thế giới có xu hướng luôn chú tâm đến sự phát triển trí tuệ nhân tạo AI. Chính vì thế, chỉ trong vòng một thời gian nữa, ngành trí tuệ nhân tạo sẽ thật sự đạt đến đỉnh cao. Với những ưu điểm của trí tuệ nhân tạo cùng những ứng dụng quan trọng trong nhiều lĩnh vực, ngành nghề hiện nay mà chúng đã đem đến rất nhiều giá trị cho nhân loại, giúp con người xử lý vấn đề nhanh hơn, tiết kiệm thời gian, công sức và chi phí. Và một trợ lý ảo trên máy tính sẽ giúp chúng ta có thể sử dụng máy tính một cách nhanh hơn, hiện đại hơn, không cần tốn nhiều thao tác, chỉ cần ra lệnh bằng giọng nói và máy tính sẽ giúp chúng ta làm nốt phần còn lại. Đó là lý do em chọn đề tài này.

ĐỒ ÁN KIẾN THỨC NGÀNH Ngành: Công nghệ thông tin TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, XÂY DỤNG CHƯƠNG TRÌNH TRỢ LÝ ẢO BẰNG NGÔN NGỮ PYTHON Họ tên sinh viên: Lớp, khóa: Giảng viên hướng dẫn: HẢI DƯƠNG – NĂM 2021 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN/KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Thông tin Họ tên sinh viên: Mã SV: 1800078 Lớp, khoá: DK9-CNTT Ngành đào tạo: Cơng nghệ thơng tin Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian thực đồ án: 8/2021 Giảng viên hướng dẫn: Tên đề tài: Xây dụng chương trình trợ lý ảo ngôn ngữ python Điều kiện cho trước: Nhiệm vụ đồ án/khố luận: Sản phẩm: Bản thuyết minh ĐA/KL: Bản vẽ: Mơ hình, thiết bị: Hải Dương, ngày…….tháng……năm …… GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) TL HIỆU TRƯỞNG TRƯỞNG KHOA …… (Ký, ghi rõ họ tên đóng dấu) BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tên đề tài: Họ tên sinh viên: Mã sinh viên: Lớp, khoá: .Mã số: Giảng viên hướng dẫn: Học hàm, học vị: Đơn vị công tác: NỘI DUNG: Đánh giá tinh thần, thái độ sinh viên trình thực đề tài: Đánh giá bố cục, hình thức trình bày: Đánh giá kết đạt được: Kết luận: Tôi đồng ý (hoặc không đồng ý) cho sinh viên bảo vệ trước Hội đồng chấm bảo vệ Đồ án/Khoá luận tốt nghiệp Điểm đánh giá: Hải Dương, ngày….…tháng…….năm GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Tên đề tài: Họ tên sinh viên: .Mã sinh viên: Lớp, khoá Mã số: Giảng viên phản biện: Học hàm, học vị: Đơn vị công tác: NỘI DUNG: Đánh giá bố cục, hình thức trình bày: Đánh giá không trùng lặp, tính trung thực: Đánh giá kết đạt được: Các vấn đề cần làm rõ hay bổ sung, chỉnh sửa (nếu có): Kết luận: Tơi đồng ý (hoặc không đồng ý) cho sinh viên ………… bảo vệ trước Hội đồng chấm bảo vệ Đồ án/Khoá luận tốt nghiệp Điểm đánh giá: Hải Dương, ngày…… tháng…….năm GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN (Ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài .6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 2.1.1 Ý nghĩa khoa học 2.2.2 Ý nghĩa thực tiễn .7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN, CƠ SỞ LÝ THUYẾT .11 Giới thiệu ngôn ngữ python 11 1.1python ? .11 1.2 xếp hạng ngôn ngữ 12 1.3 lịch sử python 14 Các thư viện python 14 2.1Giới thiệu số gói thư viện thơng dụng cho Python: 14 2.2.1 Thư viên NumPy 14 2.2.2 Thư viên SciPy 15 2.2.3 Thư viên pandas 15 2.2.4 Thư viên Scikit-learn 15 2.2.5 Thư viên IPython .15 2.2.6 Thư viên Matplotlib 16 2.2.7 Thư viên Statsmodels 16 2.2 Các thư viên sử dụng xây dụng chương trình trợ lý ảo ngôn ngữ pyhton .16 Giới thiệu sublime text .18 3.1 Sublime text gì? 18 Chạy chương trình python .22 4.1 chạy trương trình python sublime text 22 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH 23 Các chức trợ lý ảo 23 Nguyên lý hoạt động trợ lý ảo 23 2.1 Nghe – chuyển thành dạng chữ 23 2.2 Hiểu – trả lời âm 24 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN .30 LỜI CẢM ƠN 31 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, Trí tuệ nhân tạo hay trí thơng minh nhân tạo (Artificial intelligence – viết tắt AI) phổ biến, ứng dụng cho nhiều ngành nghề từ y tế, giáo dục, kinh doanh, dịch vụ, truyền thông đến ngành công nhiệp vận chuyển, sản xuất,… Sáng tạo công nghệ giới có xu hướng ln tâm đến phát triển trí tuệ nhân tạo AI Chính thế, vịng thời gian nữa, ngành trí tuệ nhân tạo thật đạt đến đỉnh cao Với ưu điểm trí tuệ nhân tạo ứng dụng quan trọng nhiều lĩnh vực, ngành nghề mà chúng đem đến nhiều giá trị cho nhân loại, giúp người xử lý vấn đề nhanh hơn, tiết kiệm thời gian, công sức chi phí Và trợ lý ảo máy tính giúp sử dụng máy tính cách nhanh hơn, đại hơn, khơng cần tốn nhiều thao tác, cần lệnh giọng nói máy tính giúp làm nốt phần cịn lại Đó lý em chọn đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 2.1.1 Ý nghĩa khoa học Trí tuệ nhân tạo hay trí thơng minh nhân tạo (Artificial intelligence – viết tắt AI) ngành thuộc lĩnh vực khoa học máy tính (Computer science) Là trí tuệ người lập trình tạo nên với mục tiêu giúp máy tính tự động hóa hành vi thơng minh người Trí tuệ nhân tạo khác với việc lập trình logic ngơn ngữ lập trình việc ứng dụng hệ thống học máy (machine learning) để mơ trí tuệ người xử lý mà người làm tốt máy tính Cụ thể, trí tuệ nhân tạo giúp máy tính có trí tuệ người như: biết suy nghĩ lập luận để giải vấn đề, biết giao tiếp hiểu ngôn ngữ, tiếng nói, biết học tự thích nghi,… Tuy trí thơng minh nhân tạo có nghĩa rộng trí thơng minh tác phẩm khoa học viễn tưởng, ngành trọng yếu tin học Trí thơng minh nhân tạo liên quan đến cách cư xử, học hỏi khả thích ứng thơng minh máy móc 2.2.2 Ý nghĩa thực tiễn  Trong ngành vận tải Trí tuệ nhân tạo ứng dụng phương tiện vận tải tự lái, điển hình tơ Sự ứng dụng góp phần mang lại lợi ích kinh tế cao nhờ khả cắt giảm chi phí hạn chế tai nạn nguy hiểm đến tính mạng Vào năm 2016, Otto, hãng phát triển xe tự lái thuộc Uber vận chuyển thành công 50.000 lon bia Budweisers xe tự lái quãng đường dài 193 km Theo dự đốn cơng ty tư vấn công nghệ thông tin Gartner, tương lai, xe kết nối với thơng qua Wifi để đưa lộ trình vận tải tốt  Trong sản xuất Trí tuệ nhân tạo ứng dụng để xây dựng quy trình sản xuất tối ưu Cơng nghệ AI có khả phân tích cao, làm sở định hướng cho việc định sản xuất  Trong y tế Ứng dụng tiêu biểu trí tuệ nhân tạo lĩnh vực y tế máy bay thiết bị bay không người lái sử dụng trường hợp cứu hộ khẩn cấp Thiết bị bay khơng người lái có tốc độ nhanh xe chuyên dụng đến 40% vơ thích hợp để sử dụng nơi có địa hình hiểm trở  Trong giáo dục Sự đời trí tuệ nhân tạo giúp tạo thay đổi lớn lĩnh vực giáo dục Các hoạt động giáo dục chấm điểm hay dạy kèm học sinh tự động hóa nhờ cơng nghệ AI Nhiều trò chơi, phần mềm giáo dục đời đáp ứng nhu cầu cụ thể học sinh, giúp học sinh cải thiện tình hình học tập theo tốc độ riêng Trí tuệ nhân tạo cịn vấn đề mà khóa học cần phải cải thiện Chẳng hạn nhiều học sinh phát gửi đáp án sai cho tập, hệ thống thông báo cho giáo viên đồng thời gửi thông điệp đến học sinh để chỉnh sửa đáp án phù hợp Công nghệ AI cịn có khả theo dõi tiến Sublime text có chức Goto Command Palette , tìm kiếm biểu thức thơng thường, phân biệt chữ thường với chữ hoa tìm tồn từ khóa Khơng thế, cịn cho phép người dùng kết tìm kiếm vào đệm để sử dụng lại cho lượt search Nhờ vào chức tìm kiếm mạnh mẽ trên, Sublime text giúp lập trình viên cảm thấy đơn giản nhanh chóng muốn tìm thứ Màn hình bảng điều khiển Sublime text cịn có khả hiển thị nhiều tập tin văn cách khác Người dùng có số tập tin mở sẵn xếp tab Đấy cách mà lập trình viên di chuyển xếp lại chúng theo ý muốn Cách xem tiêu chuẩn, nhiên nhiều cách khác Ngồi ra, cơng cụ cịn cho người dùng chỉnh sửa bố cục khác hàng cột, chỉnh sửa tồn hình ( Distraction Free) Nếu bạn sử dụng phần mềm WordPress Sublime text tạo cảm giác cho bạn nhà Nhanh, nhẹ ổn định Trình soạn thảo mã nguồn Sublime text xây dựng Python C/C++ nên trình chỉnh sửa nhẹ Nó nhanh, bạn mở Sublime text từ Menu Start Windows tải xuống vài giây để xuất hình bạn Hơn nữa, cơng cụ đánh giá ổn định so với trình soạn thảo mã khác Tình trạng treo crash xảy Minimap Sublime text giúp bạn nắm bắt độ lớn file thông qua chức minimap vùng nhỏ hiển thị tổng quan nội dung góc bên phải hình Nó cịn cho phép người dùng nhấp chuột phải vào minimap để trực tiếp điều hướng đến địa điểm mà muốn Chức nhỏ thực hữu ích file lớn Tự động hoàn thành, mã gấp đánh dấu cú pháp Sublime text có khả tự động hồn thành mã, bao gồm biến người dùng tạo “mã gấp” ( làm gọn đoạn mã lớn) Ngoài ra, trình chỉnh sửa mã cịn cảnh báo bạn lỗi phân tích cú pháp thời gian thực, hỗ trợ đến vài chục ngơn ngữ lập trình khác tơ màu cho phần tử mã cách thích hợp Các tính sublime text lập trình viên Dưới số tính giúp lập trình viên lựa chọn Sublime text để làm việc Đa tảng: Trình soạn thảo mã Sublime text cài sẵn tảng Mac, Windows Linux Vì thế, người dùng dễ dàng sử dụng máy tính Nó có sử dụng cơng cụ UI tùy chỉnh nên giao diện tối ưu hóa tốt mặt tốc độ lẫn thẩm mỹ Không thế, cịn tận dụng chức gốc tảng Hiệu suất: Sublime text đặt ưu tiên hiệu suất làm việc lên đầu dựa công cụ UI đa tảng mạnh mẽ dễ dàng tùy chỉnh cơng cụ độc quyền mà sánh Nó xây dựng từ thành phần tùy chỉnh có khả thích ứng tốt Chuyển đổi nhanh chóng: Các project Sublime text chứa tồn nội dung khơng gian làm việc, bao gồm file chỉnh sửa file chưa lưu Người dùng chuyển đổi project lập tức, tất thay đổi khôi phục lại sau lần mở project Split Editing: Tính dựa vào độ rộng hình mà bạn sử dụng Bạn chỉnh sửa nhiều hàng, nhiều cột ý muốn hay chỉnh sửa file cạnh hai vị trí file Tuỳ chỉnh thứ: Mọi thứ Sublime text tùy chỉnh với tệp JSON dễ dàng Sử dụng trình soạn thảo giúp người dùng linh hoạt việc cài đặt định loại tệp, project Hệ sinh thái gói API mạnh mẽ: Tính thu hút Sublime text sở hữu API Python mạnh mẽ, cho phép người dùng tích hợp tăng cường plugin Bên cạnh đó, bạn truy cập vào hàng ngàn gói xây dựng cộng đồng cách đơn giản Command Palette: Chỉ vài nhấn phím, người dùng tìm kiếm muốn mà khơng phải điều hướng qua menu hay ghi nhớ phím tắt phức tạp Multiple Selections: Với tính cho phép người dùng thay đổi nhiều dòng lúc, đổi tên dễ dàng thao tác file nhanh chóng hết Goto Definition: Người dùng sử dụng định nghĩa cú pháp để Sublime text tự động tạo mục toàn dự án hàm, phương thức lớp Goto Anything: Tính giúp điều hướng nhanh gọn đến file, biểu tượng, dòng từ Chạy chương trình python 4.1 chạy trương trình python sublime text B1 Tạo file helo.py sublime text sau nhập print("Hello Python world!") B2 Chạy chương trình cách chọn Tools -> Build menu bấm tổ hợp phím CTRL-B Màn hình terminal xuất phần cửa sổ Sublime Text sau: CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH Các chức trợ lý ảo Ra lệnh giọng nói Có thề tìm kiếm google, thời tiết, giải trí, hỏi thời gian, mở website Nguyên lý hoạt động trợ lý ảo 2.1 Nghe – chuyển thành dạng chữ Để máy nghe hiểu tiếng Việt ta sử dụng thư viện wikipedia với ngôn ngữ tiếng Việt viết tắt “vi” Máy thu âm giọng nói microphone in hình lệnh “print(“”)” Khi máy nghe hiểu nói chuyển giọng nói thành dạng chữ in hình: “Tơi: + điều mà máy nghe được” Ngược lại in hình: “Tơi:…” 2.2 Hiểu – trả lời âm Sau nghe hiểu giọng nói chuyển thành dạng chữ, lập trình cho máy trả lời lệnh dạng chữ đọc lên Xây dựng hàm, trường hợp để máy trả lời  Hàm speak: - In hình câu trả lời máy tùy thuộc vào biến text - Đọc câu trả lời tiếng việt  Hàm Get_text - Máy không nghe rõ khơng thể thu âm giọng nói, trả lời “Máy khơng nghe rõ bạn nói lại khơng”(có thể tùy chỉnh theo ý thích)  Hàm hello - Khi nói chào câu có từ chào chia làm trường hợp: + 12h máy nói chào buổi sáng + từ 12h đến 18 h máy nói chào buổi chiều + cịn lại máy nói chào buổi tối  Hàm open_application - Khi muốn mở phần mềm ta nói “mở ứng dụng” máy hỏi lại ta nói tên phần mềm muốn mở  Hàm open_website - Đề mở web, nói “mở trang + tên miền trang muốn mở”  Hàm open_google_and_search - Để tìm kiếm google, nói “tìm kiếm + điều mà muốn tìm”  Hàm current_weather - Để hỏi thời tiết, ta nói “thời tiết” có từ thời tiết câu, máy hỏi địa điểm bạn muốn xem đâu sau nói địa điểm ta muốn xem thời tiết(tên tỉnh thành phố)  Hàm play_song - Nếu muốn mở video ca nhạc youtube, ta nói “chơi nhạc”hoặc câu có từ chơi nhạc - Máy mời chọn tên hát, nói tên hát relax  Hàm help_me - Khi ta hỏi robot làm gì, liệt kê tác vụ lập trình  Hàm assistant - hàm chứa câu lệnh liên kết với hàm khác - bắt đầu chương trình ro bot hỏi tên chào bạn - CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN Đánh giá mức độ đạt so với yêu cầu đề tài Đề tài nhìn chung biểu diễn phần trí tuệ nhân tạo nói chung trợ lý ảo nói riêng, xong cịn chưa có giao diện hồn chỉnh cịn nhiều thiếu sót Chưa có nhiều chức trợ lý ảo chuyên nghiệp, cần bổ xung sau Hướng phát triển đề tài Cơng nghệ ngày phát triển, máy móc ngày tiên tiến, đề tài trợ lý ảo phát triển mạnh Có thể áp dụng vào nhiều lĩnh vực : - Dịch vụ - Nhà thông minh - Lái xe - Sử dụng máy tính, điện thoại - Giải trí,… HẾT LỜI CẢM ƠN Em xin gửi đến tất Thầy Cơ, bạn người tận tình giúp đỡ em suốt thời gian làm đồ án mặt chuyên môn giúp đỡ mặt tinh thần lời cảm ơn sâu sắc Để hoàn thành đồ án này, em nhận nhiều góp ý từ phía thầy cơ, bên cạnh em học cách làm đồ án hoàn chỉnh, em nhận khơng giúp đỡ từ bạn lớp DK9-CNTT Xin chân thành ghi nhận tất giúp đỡ cho em gửi đến người lời cảm ơn sâu sắc Tuy có nhiều cố gắng chắn đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót, em xin nhận góp ý từ phía thầy bạn thông cảm để báo cáo em ngày hoàn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực đồ án: Hoàng Trung Dương Lớp: DK9-CNTT ... suốt thời gian làm đồ án mặt chuyên môn giúp đỡ mặt tinh thần lời cảm ơn sâu sắc Để hoàn thành đồ án này, em nhận nhiều góp ý từ phía thầy cơ, bên cạnh em học cách làm đồ án hoàn chỉnh, em nhận... khơng đồng ý) cho sinh viên ………… bảo vệ trước Hội đồng chấm bảo vệ Đồ án/ Khoá luận tốt nghiệp Điểm đánh giá: Hải Dương, ngày…… tháng…….năm GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN (Ký, ghi rõ họ... phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN/ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Thông tin Họ tên sinh viên: Mã SV: 1800078 Lớp, khố: DK9-CNTT Ngành đào tạo: Cơng nghệ thơng tin Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian thực đồ án: 8/2021 Giảng