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Chatbot com Flask e PyAIML

Continuo meus estudos com Flask, para brincar um pouco com o que estou aprendendo resolvi fazer um chatbot utilizando a biblioteca PyAIML e os arquivos AIML da A.L.I.C.E. AI Foundation.

Pra quem não sabe, os arquivos AIML (Artificial Intelligence Markup Language) são marcações baseadas em XML para inteligência artificial. Usando a biblioteca PyAIML fica muito simples fazer um chatbot em Python. Mas eu queria fazê-lo via web e foi aí que o Flask entrou.

Utilizei o Flask apenas para lidar com os requests e responses via web. Ou seja, ele recebe uma pergunta vinda do navegador e devolve uma resposta do bot.

Para ver o código-fonte completo do meu chatbot, acesse meu github.

Vendo o código-fonte, percebe-se que na raiz temos apenas o diretório app e o lib, além do arquivo run.py, que roda o servidor. Dentro do diretório app temos os arquivos do Flask: __init__.py e o views.py. No diretório lib está a biblioteca PyAIML e os arquivos AIML, importados da A.L.I.C.E. AI Foundation. Nestes arquivos eu fiz pouquíssimas alterações para o funcionamento básico do Jarvis, nome que dei ao meu chatbot.

Dentro do arquivo app/__init__.py eu importo o Flask e biblioteca PyAIML, para poder utilizá-la no arquivo app/views.py. Perceba que também importo o arquivo brain.brn, que é a “compilação” dos arquivos AIML, ou seja, é o cérebro do bot. Se ele não existir, o Kernel da biblioteca PyAIML vai criá-lo. Exemplo nas linhas abaixo, retiradas do arquivo app/__init__.py.

brainfile = os.path.join('lib', 'pyaiml', 'brain.brn')
aimlfiles = os.path.join('lib', 'pyaiml', 'aiml', 'std-startup.aiml')

k = aiml.Kernel()
if os.path.isfile(brainfile):
	k.bootstrap(brainFile = brainfile)
else:
	k.bootstrap(learnFiles = aimlfiles, commands = 'load aiml b')
	k.saveBrain(brainfile)

Uma pequena observação, estou importando os arquivos com os.path.join() para que não precise me preocupar se estou em sistema operacional Windows ou em Unix-based. Isso foi necessário porque no Windows as barras que separam os arquivos são inversas às dos sistemas baseados em Unix (como Linux e MacOS).

No arquivo app/views.py encontramos as definições de rotas (@app.route()) e definimos o que cada endereço web vai fazer no sistema. No caso, temos o / ou /index, que apenas mostra o template básico, através do método render_template do Flask, e temos o /talk, que recebe a “pergunta” do browser e envia a resposta transformada em um objeto JSON com o método jsonify do Flask. Os outros métodos são apenas handlers para os erros 404 (página não encontrada) e 500 (erro interno do servidor). Veja o index e o talk no exemplo abaixo, retirado do arquivo app/views.py.

@app.route('/', methods=['GET'])
@app.route('/index', methods=['GET'])
def index():
    return render_template('index.html')

@app.route('/talk', methods=['GET'])
def talk():
    question = request.args.get('question')
    answer = k.respond(question)
    return jsonify(question=question, answer=answer)

Lembrando que quando chamamos k.respond() no método talk() estamos chamando a biblioteca PyAIML para fazer o trabalho pesado por nós. Já a importamos no arquivo app/__init__.py e a passamos para a variável app.

É importante lembrar que aquilo que fomos utilizar em um programa Python tem que ser importado. Por isso é comum vermos os comandos import no começo dos arquivos. Por exemplo, no arquivo app/views.py eu importei o render_template, o request e o jsonify do Flask e o app e k (que contem a biblioteca PyAIML) do nosso app iniciado no arquivo app/__init__.py.

from flask import render_template, request, jsonify
from app import app, k

Com a biblioteca PyAIML fazendo a interpretação dos arquivos AIML, o Flask tinha pouquíssimo trabalho pela frente. Com apenas alguns poucos métodos escritos eu consegui rodar o aplicativo web. Isto é algo que tem me agradado muito no Python e no Flask.

Utilizar o PyAIML também foi simples, mas para entender como personalizar o bot (mudar o nome, nascimento, preferências, etc) eu levei um tempinho. Precisava entender que os “predicates” do bot precisavam ser mudados no arquivo lib/pyaiml/aiml/Kernel.py da biblioteca. Para facilitar, criei um arquivo chamado lib/pyaiml/aiml/BotPredicates.py e o importei no Kernel.py, como mostro abaixo.

import BotPredicates
# Set up the bot predicates 
self._botPredicates = BotPredicates.bot

Acabou sendo mais simples do que eu imaginava criar o Jarvis. Agora vou continuar brincando um pouco com ele. Quero adicionar reconhecimento de voz para que o usuário possa conversar com o Jarvis. Também quero que o usuário se registre com login e senha, para que o Jarvis já conheça seus amigos quando eles vierem conversar. A medida que eu for desenvolvendo essas novas funcionalidades vou postando algumas notas por aqui.

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Aprendendo Python com Flask

Sou programador PHP desde 2001 e trabalhei somente com essa linguagem por muito tempo. Em 2012 eu tive uma pequena experiência, graças a um colega de trabalho, com Python através do framework para web Django. Comecei a fazer algumas aplicações simples para aprender. Mas logo após deixar a empresa que trabalhava, acabei parando por ali mesmo.

Este ano resolvi voltar a aprender o Python, gosto muito dessa linguagem e gostaria de ser proficiente nela. Como tudo que aprendo acaba sendo de forma autodidata, fui atrás de alguns tutoriais para voltar a estudar.

Para recomeçar, escolhi um tutorial muito interessante sobre Flask, um microframework para web escrito em Python. O tutorial chama-se The Flaks Mega Tutorial e aborda praticamente tudo que você precisa para fazer uma pequena aplicação web com Flask. Eu recomendo.

O Python e o Flask

Desde o primeiro contato que tive com Python, em 2012, eu achei sua sintaxe incrível. É muito simples e “readable“. Foi uma das primeiras coisas que me chamou atenção nessa tecnologia.

Quando você programa por muito tempo em uma linguagem específica, você acaba ficando viciado em certas coisas específicas dela. É muito gostoso poder experimentar uma forma diferente de programar e a sintaxe do Python deixa tudo mais interessante ainda.

Já o Flask tem me parecido extremamente prático para construir aplicações. Mas ainda estou muito no início para falar mais sobre ele. Só posso dizer que estou gostando bastante das facilidades que ele oferece.

Outra coisa que tem me chamado bastante a atenção com o Python são as empresas que tem migrado de outras linguagens para ele por conta da performance. Assisti diversas palestras e li publicações sobre empresas fazendo essa migração, mas não tenho informações o suficiente sobre isso para falar mais, por enquanto.

Vou continuar meus estudos e o que achar interessante vou publicando por aqui.