Haskellで人工無脳をつくると面白そうなのでやってみることにしました。Twitterのボットくらいを目指します。
Haskell Platformから自分 のOSに対応するものをダウンロードしてインストールすると、一通りの開発環境が揃います。
cabalはHackageのパッケージをインストールするためのツールです。 これはいわゆるperlのcpanやpythonのeasy_installにあたるものなので、早めに覚えるべきコマンドです。先人の知恵を上手に取り入れて 素早く開発するのはHaskellでも一緒です。
Haskell Platformをインストールすれば使えるようになっているはずなので、 早速コマンド入力用のユーザーインターフェースライブラリを導入してみます
$ cabal install readline
幾つかのログ情報が端末に出力されて、インストールは終了すると思います。簡単ですね。
Note
osxユーザーでreadlineをhomebrew経由でインストールしている場合は
cabal install readline –configure-option=–with-readline-libraries=”/usr/local/Cellar/readline/6.2.2/lib” –configure-option=–with-readline-includes=”/usr/local/Cellar/readline/6.2.2/include”
でインストールできるはずです。readlineのバージョンは利用しているものに適宜読み替えてください。
まずは人工無能の名前を考えなければいけませんよね。 なんといっても、いい名前はモチベーションに必須ですからね。
というわけであらかじめ考えておきました。
命名「モナポ(monapo)」
なかなかいい名前です。
最初は人工無能の基本であるオウム返しをさせてみます。ちなみにうちの三歳 の息子も言ったことを繰り返すの、でちょっとめんどくさいと思う時がありま すが、ヒトの会話の発達段階には必要なイベントなんでしょう。
import System.Console.Readline
main :: IO ()
main = loop
where loop = do
maybeLine <- readline "> "
case maybeLine of
Nothing -> return ()
Just "quit" -> return ()
Just line -> do
putStrLn $ "monapo> " ++ line
loop
上記のコードをmonapo.hsという名前で保存したら早速コンパイルしてみましょう
$ ghc --make monapo
[1 of 1] Compiling Main ( monapo.hs, monapo.o )
Linking monapo ...
無事コンパイルできたら、早速実行してみましょう。あいさつからはじめて、 とりあえず近所の民主党候補のポスターで覚えていたものをオウム返しさせて みます。
$ ./monapo
> こんにちわ
monapo> こんにちわ
> ごうしでごー
monapo> ごうしでごー
> たむけん参上！
monapo> たむけん参上！
まずはモジュールをインポートします。
import System.Console.Readline
続いてmainの定義を書きます。
- 何もない場合と”quit”という文字列の場合はreturnする
- それ以外の場合はオウム返ししてloop関数を実行する
main :: IO ()
main = loop
where loop = do
maybeLine <- readline "> "
case maybeLine of
Nothing -> return ()
Just "quit" -> return ()
Just line -> do
putStrLn $ "monapo> " ++ line
loop
ポイントはdoです。do構文を使うと関数が順番に実行されるようになります。 よくある手続き型のスクリプト言語の感覚で書けるようになります。それがdo です。
Note
doはmoco’sキッチンにおけるオリーブオイルのようなものだと覚えておけば 安心です。怖がらずなんにでもかけてみよう!(※ただしメインに限る)
下の例だとputStrLnした後にloopを実行してます。
Just line -> do
putStrLn $ "monapo> " ++ line
loop
オウム返しはうまくいったので、続いて予め決められた返事のリストからラン ダムに一つ選んで返すようにしてみましょう。
コードの戦略としては応答候補のリストを用意して、これからランダムに一つ 選択したいわけですが、Haskellでランダムを扱うにはどうすればいいのでしょう?
import System.Console.Readline
responses = [
"ジョジョ立ちしてみて",
"こんにちわ",
"すごいHaskellたのしく学んでますか？"]
main :: IO ()
main = loop
where loop = do
maybeLine <- readline "> "
case maybeLine of
Nothing -> return ()
Just "quit" -> return ()
Just line -> do
putStrLn $ "monapo> " -- responseをどうやって選択するのか?
loop
そんな時はHoogleで検索してみま しょう。randomというキーワードで検索するとSystem.Randomがヒットするはずです。これは求めるものに近そうなのできちんと見ていきます。
Note
cabal install でhoogleをインストールするとCUIで検索できるようになって便利なので入れておきましょう
randomパッケージの中から出力の型がIO [何か]というものを探します。なぜIOがついているものを探すかというとmain関数の型の定義が
main :: IO ()
となっているからです。IOというラベルの張っている型はIOというラベル の張っている型を出力する関数じゃないとつなげることができないと覚え ておけばいいでしょう。そんな感じで見ていくとgetStdRandomというものが見 つかりました。確認のために型を見てみると
getStdRandom :: (StdGen -> (a, StdGen)) -> IO a
となっています。StdGenとは一体何だ?理解するのに大変な予感がするんだ が、、、、と気になるところですが、すぐ後ろに簡単な使い方が載っているの で見てみると、
rollDice :: IO Int
rollDice = getStdRandom (randomR (1,6))
ズバリな感じで、指定した範囲の数字をランダムに出力する関数みたいです。 これをちょっとモディファイすれば使えそうです。というわけで結局StdGenを 深追いしなくて良くなりましたね。あとはうまく貼りあわせればいいだけなの で出来上がったコードを載せておきます。
import System.Console.Readline
import System.Random
randomNumGen :: IO Int
randomNumGen = getStdRandom (randomR (0, (length response)-1))
response = [
"ジョジョ立ちしてみて",
"こんにちわ",
"すごいHaskellたのしく学んでますか？"]
main :: IO ()
main = loop
where loop = do
maybeLine <- readline "> "
case maybeLine of
Nothing -> return ()
Just "quit" -> return ()
Just line -> do
index <- randomNumGen
putStrLn $ "monapo> " ++ response !! index
loop
responseでリストを定義してrandomNumGenでリストのインデックスの整数値が ランダムに選ばれるようにしています。(関数の型がIO Intであることに気がつ いてください)。あとはmain関数中で、ランダムに選ばれたindex値を用いて responseの中から応答すべき文字列を選択しています。
index <- randomNumGen
putStrLn $ "monapo> " ++ response !! index
応答をランダムに返す人工無能ができたところで、応答の選び方をちょっと工 夫したくなりますよね?
例えば整数値を
という心理状態に見立てて、それぞれの値に応じたレスポンスを返すようにするのはどうでしょう?
先ほどのresponseに関しては
response = [
(1, "ピースソーグーーッド！"),
(1, "ウルトラハッピー"),
(0, "こんにちわ"),
(0, "すごいHaskellたのしく学んでますか？"),
(-1, "お前それサバンナでも同じ事言えんの?"),
(-1, "小町とHagexみすぎだろ")]
といった感じの定義を用意しておいて、(1,0,-1)の応答を返すようにfilter関 数でフィルターすればいいですね。
map snd $ filter (\s -> fst s == 1) response -- タプルの最初が1である応答のリストを返す
こんな感じで選ばれた応答リストをランダムに返せばよさそうです。
続いて、monapoに心理状態を覚えさせることを考えます。ほめられたら1増やし 、けなされたら1減らすことにします。
IO ()にはStateTっていうプラグインみたいな感覚で付けられる型があるため、 それを使うとなぜか状態が扱えます。TはTransformerの頭文字で、ロボット生 命体のアレと一緒です。彼らも合体してより強くなるのでそれのイメージで理 解しておけば大丈夫です。
StateTを利用すると、doのなかでset,putが使えるようになります。これはま るでデータベースのAPIを操作している感覚でデータの出し入れが行えるように なるので、なんというかお手軽です。
他に、心理状態がIntなのはコードリーディング的に問題あるだろうという私の 特別なはからいによりEmotionという別名を付けておきました。
type Emotion = Int
happ :: StateT Emotion IO Int
happ = do
em <- get
if em+1 > 1 then do put 1 >> return 1
else do put (em+1) >> return (em+1)
sad :: StateT Emotion IO Int
sad = do
em <- get
if (em-1) < (-1) then do put (-1) >> return (-1)
else do put (em-1) >> return (em-1)
keep :: StateT Emotion IO Int
keep = do
em <- get
return em
ここで、happは幸せ関数、sadは不幸せ関数、keepはkeep calmです。大したこ とやってないので説明は端折ります。
ランダムに選択する部分もindexを返すんじゃなく直接応答を選択するように ちょっと変えておきます
randomNumGen :: Int -> IO Int
randomNumGen n = getStdRandom (randomR (0, n-1))
choiceResponse :: [String]-> IO String
choiceResponse cs = do
index <- randomNumGen $ length cs
return (cs !! index)
ちょっとめんどくさいのはmainですが、もとのコードにStateT対応させるため にliftとliftIOをかさねているだけです。入力でfacebookライクにいいね!されると幸 福度が増して、逆にダメ出しされると幸福度が下がるようにしてみました。
code :: StateT Emotion IO ()
code = do
loop
where loop = do
maybeLine <- lift $ readline "> "
case maybeLine of
Nothing -> do lift $ return ()
Just "quit" -> do lift $ return ()
Just line -> do
case line of
"いいね" -> do
em <- happ
choiced <- lift $ choiceResponse $ map snd $ filter (\s -> fst s == em) responses
liftIO $ putStrLn $ "monapo> " ++ choiced
"だめだね" -> do
em <- sad
choiced <- lift $ choiceResponse $ map snd $ filter (\s -> fst s == em) responses
liftIO $ putStrLn $ "monapo> " ++ choiced
otherwise -> do
em <- keep
choiced <- lift $ choiceResponse $ map snd $ filter (\s -> fst s == em) responses
liftIO $ putStrLn $ "monapo> " ++ choiced
loop
main :: IO ()
main = runStateT code 0 >> return ()
全部のコードを載せておきます。
import Control.Monad.State
import System.Console.Readline
import System.Random
randomNumGen :: Int -> IO Int
randomNumGen n = getStdRandom (randomR (0, n-1))
choiceResponse :: [String]-> IO String
choiceResponse cs = do
index <- randomNumGen $ length cs
return (cs !! index)
responses = [
(1, "ピースソーグーーッド！"),
(1, "ウルトラハッピー"),
(0, "こんにちわ"),
(0, "すごいHaskellたのしく学んでますか？"),
(-1, "お前それサバンナでも同じ事言えんの?"),
(-1, "小町とHagexみすぎだろ")]
type Emotion = Int
happ :: StateT Emotion IO Int
happ = do
em <- get
if em+1 > 1 then do put 1 >> return 1
else do put (em+1) >> return (em+1)
sad :: StateT Emotion IO Int
sad = do
em <- get
if (em-1) < (-1) then do put (-1) >> return (-1)
else do put (em-1) >> return (em-1)
keep :: StateT Emotion IO Int
keep = do
em <- get
return em
code :: StateT Emotion IO ()
code = do
loop
where loop = do
maybeLine <- lift $ readline "> "
case maybeLine of
Nothing -> do lift $ return ()
Just "quit" -> do lift $ return ()
Just line -> do
case line of
"いいね" -> do
em <- happ
choiced <- lift $ choiceResponse $ map snd $ filter (\s -> fst s == em) responses
liftIO $ putStrLn $ "monapo> " ++ choiced
"だめだね" -> do
em <- sad
choiced <- lift $ choiceResponse $ map snd $ filter (\s -> fst s == em) responses
liftIO $ putStrLn $ "monapo> " ++ choiced
otherwise -> do
em <- keep
choiced <- lift $ choiceResponse $ map snd $ filter (\s -> fst s == em) responses
liftIO $ putStrLn $ "monapo> " ++ choiced
loop
main :: IO ()
main = runStateT code 0 >> return ()
せっかくつくったので少し動かしてみましょう。
$ ./monapoS
> こんにちわ
monapo> こんにちわ
> いいね
monapo> ピースソーグーーッド！
> だめだね
monapo> すごいHaskellたのしく学んでますか？
> だめだね
monapo> お前それサバンナでも同じ事言えんの?