斜槓學習 – 零基礎成為 AI 解夢大師秘笈

前言

系列文章簡介

大家好，我們是 AI . FREE Team - 人工智慧自由團隊，這一次的鐵人賽，自由團隊將從0到1 手把手教各位讀者學會 (1)Python基礎語法 (2)Python Web 網頁開發框架 – Django (3)Python網頁爬蟲 – 周易解夢網 (4)Tensorflow AI語言模型基礎與訓練 – LSTM (5)實際部屬AI解夢模型到Web框架上。

為什麼技術要從零開始寫起

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資源

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今日目標

• 將 Django Chatterbot Run 在雲端環境 Google Colab 上!
  Note: 今天在教學提到的所有內容，可以參考此 Google Colab Notebook 連結。

1 簡介 Google Colab Notebook

Google Colab Notebook 是一個很像是 Jupyter Notebook 的工具，不過它是 Run 在雲端環境上面的，相信現在的每個人都有一個 Google Account，每個 Account 都會有對應的雲端硬碟(Google Drive)，我們能夠在 Google Drive 上面建立並開啟 Google Colab Notebook 的，開啟 Notebook 之後我們就可以將 python 程式碼以及對應的筆記內容寫在上面了，會像是下圖這樣:

2 開啟 Google Colab

在今日目標有提到，今天的所有內容大家都可以直接使用這個 Google Colab Notebook 連結，這是我們幫大家寫好做為示範使用的 Notebook。不過如果要自己真的建立一個 Google Colab Notebook，那要如何建立呢?

(1) 登入 Google Account 並開啟 Google Drive

(2) 在空白區域點選滑鼠右鍵，將會跳出如下圖選項

右鍵 > More > Google Colaboratory

(3) 進到 Notebook 介面當中，開始編輯。

在這邊大家如果點擊左方的 folder icon 會看到一開始 Google 就送給我們的 sample_data，我們可以在不連動到自己 Google Drive 檔案的情況下就可以有一些資料可以操作，不過我們待會會需要 clone 之前提過的 Django Chatterbot 專案，所以勢必要連結到 Google Account 的，我們繼續往下走!

Note:以下內容會從頭一個cell一個cell和大家一起走過，在上方提到的 Google Colab Notebook 連結是完整版，大家可以在開發過程中參考喔。

3 將 Google Drive 連結到 Google Colab Notebook

• 首先點擊右上角 Connect > Connect to hosted runtime 藉以使用 Google 的機器
• 然後將下方的程式碼寫入 Cell

from google.colab import drive
drive.mount("/content/drive")

• 在這邊選擇要連結的 Google Account
• 然後將一長串類似於 token 的亂碼複製並貼在 textbot 內
• 完成後將會發現左方資料夾內容和 Google Drive 的內容同步了(如果沒有的話，點選上方 Refresh Folder Icon)

4 切換路徑並下載 Django Chatterbot 專案

在 Google Colab Notebook 當中同樣也具備 Command Line/ Terminal 的功能，我們可以在上面利用 shell command 建立資料夾、切換路徑等等，所以在分別執行以下 cells 之後，我們將可以建立資料夾，然後將專案放入目標位置。

Note: 若要在 Google Colab 當中執行 shell command，需要在前方加入 驚嘆號(!)或是百分比符號(%)，這樣 Notebook 才知道這個 cell 不是 python code。

• %cd 是用來切換路徑的，下方的教學只有這個 command 會用到 %；另外 !cd 不會切換路徑，只能用來判斷該路徑是否存在，本教學不會使用到此 command。
• 其他常見的 shell command 有: ! python test.py,! mkdir New_Folder,! ls, ...

建立資料夾

%cd "./drive/My Drive"
!mkdir django_chatterbot # 只有第一次執行此 cell 會需要此行，第二次之後就可以把這一行註解掉了
%cd django_chatterbot

首先，我們先將自己的路徑切入 My Drive/ 目錄底下，然後建立一個 django_chatterbot/ 目錄，然後再切入。這個時候因為我們已經連動了 Google Drive 和 Google Colab Notebook，所以大家可以在 Google Drive/My Drive(我的雲端硬碟)當中看到有多一個名為django_chatterbot的資料夾。

clone 專案

# 只有第一次執行此 cell 會需要此行，第二次之後就可以把這一行註解掉了
!git clone https://github.com/gunthercox/ChatterBot.git

切入路徑至我們昨天操作的 app 裡面 (i.e. example_app)

%cd "./ChatterBot/examples/django_app"
!ls

這邊利用 !ls 會列出目前路徑底下所有的檔案和目錄。在這裡會看到一個 requirements.txt 的檔案，這個檔案是用來告訴新的開發者們應該要 install 什麼特定版本的特定套件，我們下面就要利用它來安裝套件。

調整 requirements.txt 內容

原本的 requirements.txt 其第二行(關於 chatterbot 套件的版本描述)是被註解掉的，不過我們會等等會需要將 chatterbot 這個套件一起安奘，所以這邊要記得把註解拿掉，變成以下這樣。

django>=2.2,<2.3
chatterbot>=0.8,<1.1

然後記得存檔: ctrl + s

Note: 開啟 requirements.txt 需要依序點選左側的目錄，其詳細的路徑是: drive/ My Drive/ django_chatterbot/ ChatterBot/ examples/ django_app/ requirements.txt ，如同下圖顯示

安裝套件

!pip3 install -r requirements.txt

調整 settings.py

之前有發現 settings.py 裡面的 MIDDLEWARE_CLASSES 需要置換成 MIDDLEWARE，然後要將其中的一行設定註解掉。

MIDDLEWARE  = (
    'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
    'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',
    # 'django.contrib.auth.middleware.SessionAuthenticationMiddleware', 記得註解
    'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
    'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
    'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
)

記得做 Django Migrate，待會兒 run server 才會順利

! python manage.py migrate

我們在這邊是已經和 manage.py 存在於同一個路徑底下了，所以可以直接這樣用。

5 Run Server

! python manage.py runserver

在這邊可以看到 cell 成功的執行了，但是它跳出來的連結(i.e. http://127.0.0.1:8000/ )並不是我們可以 access 的到的連結，因為我們是遠端使用 Google的機器，所以真的要透過連結看到服務，也得從那台機器才能做到，所以我們會需要想辦法將這個服務 expose 在 Public IP 上!

6 讓服務 Run 在 Public IP 上

下面的程式碼有參考了 Stack Overflow 上面的這篇文章(Is there a general way to run Web Applications on Google Colab?)，大家有興趣可以點進去了解喔!

### 安裝 Ngrok
!wget https://bin.equinox.io/c/4VmDzA7iaHb/ngrok-stable-linux-amd64.zip
!unzip ngrok-stable-linux-amd64.zip

### Run ngrok to tunnel Django app port 8050 to the outside world. 
### This command runs in the background.
get_ipython().system_raw('./ngrok http 8050 &')

### Get the public URL where you can access the Django app. Copy this URL.
! curl -s http://localhost:4040/api/tunnels | python3 -c \
    "import sys, json; print(json.load(sys.stdin)['tunnels'][0]['public_url'])"

# 在這邊，將會得到類似於 https://c1fed6636b67.ngrok.io 這樣子的網址，這就是我們要用的 Public IP
# 請大家將其中的 c1fed6636b67.ngrok.io 加入到 ChatterBot/examples/django_app/example_app/settings.py 內的 ALLOWED_HOSTS 裡面。
# 接著就可以進到 https://c1fed6636b67.ngrok.io 使用 chatbot 服務了!

# 利用 manage.py 將服務 run 在 port = 8050，因為上面的方法就是將 8050這個 port expose 在網路世界當中。
! python manage.py runserver 8050

• 我們在這邊是使用到昨天也有用到 Ngrok: 先是透過 !wget 下載壓縮檔之後，再利用 !unzip 解壓縮。
• 接著使用 ngrok http 8050 將 8050 port 打開，我們將會把 service run 在 8050 port (並非之前預設的 8000 port)
• 使用 ! curl ... 取得對應的 Public IP。
• 取得 url 之後要到 settings.py 調整 ALLOWED_HOSTS 的設定，見上方說明。
• 最後利用 python manage.py runserver 8050 讓服務 run 在 8050 port。

7 使用服務

大家點進被 assign 到的連結之後，都有看到 Django Chatterbot 好好的運作了嗎? 有的話，就可以開始和它聊天囉!

8 邁向 AI 解夢大師 - 第十七天

我們在今天在雲端上面跑 Django Chatterbot APP，從第一天開始，到今天的內容，都算是在為未來的解夢服務鋪路，從明天開始進入 AI 處理的範疇，我們將會進入資料面的處理，同時會介紹爬蟲的應用。

9 參考連結

• Google Colab
• 參考 Google Colab Notebook
• Jupyter Notebook
• Stack Overflow: Is there a general way to run Web Applications on Google Colab?

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