人机对话智能系统开发（初级）

人机对话是人工智能领域挑战性的任务之一，也是构建未来人机共融社会的重要基础
和支撑。随着人工智能技术的发展，人机对话系统在智能家居、智能客服等领域得到长足的发
展。它不仅能给人类日常生活带来直接的便利，还可以弥补使用者的情感空洞。
目前人机对话智能系统开发的相关技术人才紧缺，院校相关课程开设不足，培养的人才
不能有效匹配现在市场的岗位需求，阻碍了产业经济的升级发展。作为填补人机对话智能系
统开发技术应用领域复合型人才缺口的有效途径，“人机对话智能系统开发”证书认证体系
能丰富职业院校课程体系，为学生提供接触学习前沿科技的机会，拓宽就业选择，加强人工
智能等新职业新技能的培训力度，从而为科技企业源源不断地输送科技应用型人才，促进社
会经济的发展。
本书为“1 X”证书试点工作中的人机对话智能系统开发职业技能等级证书的初级教材，
主要内容如下。
单元1重点介绍了人机对话系统概述、发展历史、典型产品及人机对话系统的原理、技术
及分类，通过腾讯云小微平台体验人机对话系统并实现创建应用。
单元2详细介绍了Python基础编程语言，包括Python语言的特点、开发环境的搭建、基本
语法、列表和集合的应用、类、JSON的使用及面向对象的特征等。
单元3详细介绍了语音数据的加工和处理技术，包括语音数据的采集及预处理方法、语音
标注的概念及流程、语音标注规范及质量检测方法等。
单元4详细介绍了语音识别技术，包括语音识别技术的概述、发展及现状、原理及应用，
分别以腾讯云小微语音识别接口和pywin32语音识别模块调用为案例讲解。
单元5详细介绍了语义识别技术，包括语义识别技术的概述、分类及分析方法、应用场
景，分别以腾讯云小微语义识别接口调用和TF-IDF模型实现为案例讲解。
单元6详细介绍了语音合成技术，包括语音合成技术的概述、发展现状、技术框架，常用
的波形拼接法和参数合成法，分别以腾讯云小微语音合成接口和SAPI语音合成模块调用为案例
讲解。
单元7详细介绍了人机对话系统软件测试基础技术，包括软件测试的定义、目的及原则，
测试的模型和分类，接口测试的基本原理，Postman接口测试工具的使用。基于腾讯云小微平
台实现功能测试和压力测试案例讲解，通过Postman工具实现对腾讯云小微语音识别、语义识
别及语音合成接口的测试。本书由腾讯云计算（北京）有限责任公司和智赢未来教育科技有限公司组编，由王新强、
刘东京任主编，李国燕、丁爱萍、姜鑫、朱金坛、韩少男、陈维鹏、林旭钿任副主编，参与编
写的还有王晓敏、卢冠男、蔡杰、汪涛、邢海燕、夏东盛、王永乐、孟思明。本书依托腾讯云
计算（北京）有限责任公司的云小微对话机器人产品，基于云小微开放平台及企业、行业人机
对话应用案例编写而成。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请读者批评指正。
编　者

本书共 7个单元、20个任务，包括人机对话系统基础编程、语音数据处理、语音识别、语义识别、语音合成及基础测试等相关知识，案例基于腾讯云小微等应用场景，适配岗位需求，注重学生动手能力和实际问题解决能力的培养。本书采用逆向课程设计、通过任务驱动讲解技能点和知识点，使用“任务描述 →任务目标→任务分析→任务技能→任务实施”的方式使读者在学习知识时能够融会贯通、举一反三。
本书可用于“1 X”证书试点工作中的人机对话智能系统开发职业技能等级证书的教学和培训，适合作为职业本科、各类职业院校、技师院校的教材，也适合作为从事语音处理、人机对话系统开发、管理与测试等技术人员的参考书。
本书基于以“互联网 ”实现终身学习为理念，配套 PPT课件、源代码、教学视频（可扫描书中二维码观看）、相关案例及素材等资源，凡选用本书作为授课教材的教师可以登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）免费注册后下载，或联系编辑（010-88379194）咨询。

前言二维码索引单元 1初识人机对话系统 1
任务1　人机对话系统基础 2任务2　人机对话智能系统 11单元小结 23单元评价 23课后习题 24
单元 2人机对话系统基础入门 25
任务1　安装Python开发环境 26任务2　使用Python基本语法 37任务3　应用Python数据类型 53任务4　搭建Python语音识别框架 61任务5　使用Python中的JSON 70单元小结 75单元评价 75课后习题 75
单元 3语音数据加工处理 77
任务1　语音数据概述与采集 78任务2　语音数据预处理 89任务3　标注语音数据 96单元小结 110单元评价 110课后习题 111
单元 4人机对话系统语音识别实战 113
任务1　实现腾讯云小微API语音识别 114任务2　实现pywin32模块语音识别 125单元小结 131单元评价 131课后习题 132
单元 5人机对话系统语义识别实战 133
任务1　实现腾讯云小微API语义识别 134任务2　实现TF-IDF语义识别 145单元小结 150单元评价 150课后习题 151
单元 6人机对话系统语音合成实战 153
任务1　实现腾讯云小微API语音合成 154任务2　实现SAPI语音合成 162单元小结 170单元评价 171课后习题 171
单元 7人机对话系统软件测试实战 173
任务1　软件测试基础 174任务2　Postman测试工具 185任务3　语音识别接口测试 194任务4　语音合成接口测试 202单元小结 206单元评价 206课后习题 207
参考文献 208