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学习大模型的前沿技术与行业应用场景


Function Calling + LangChain 拉通业务系统的技术架构
发布日期:2024-07-18 07:37:37 浏览次数: 1936


近年来,大型语言模型(LLMs)如GPT-4的发展极大地推动了自然语言处理(NLP)领域的进步。这些模型在内容生成、语言翻译和对话系统等多个应用中展示了其强大的能力。然而,传统语言模型的局限性在于它们只能进行语言生成,无法与外部系统、API或自定义函数进行交互。本文将介绍如何通过Function Calling和LangChain技术架构,将LLMs与业务系统连接,探索其在实际业务流程中的应用和价值。

一、大型语言模型的概述

1.1 LLMs的定义与发展
LLMs通过训练海量数据生成高级语言模型,从最初的GPT-3到如今的GPT-4,这些模型在理解和生成自然语言文本方面取得了显著进步,被广泛应用于自动化内容创作、聊天机器人、语言翻译等多个领域。
1.2 传统LLMs的局限性
尽管LLMs在语言生成方面表现出色,但它们的局限性也非常明显。传统的LLMs无法获取实时数据,也不能与外部系统进行交互,这限制了它们在复杂业务场景中的应用。

二、Function Calling与LangChain的概念与机制

2.1 什么是Function Calling?
Function Calling是一种使LLMs能够与外部系统、API或自定义函数进行交互的新兴技术。通过解析用户请求并自动选择和调用适当的外部功能,Function Calling实现了更复杂和动态的交互。

2.2 什么是LangChain?
LangChain是一种用于构建和管理复杂语言模型应用的框架。它提供了模块化和可扩展的架构,使开发者能够轻松集成多种功能和服务,从而增强LLMs的能力。
2.3 Function Calling与LangChain的结合
将Function Calling与LangChain结合,可以实现LLMs与业务系统的无缝对接。Function Calling负责解析和执行请求,LangChain提供框架和工具,以便管理这些交互过程。

三、Function Calling+LangChain的技术架构

3.1 技术架构概览

技术架构包括以下几个核心组件:

  • 用户接口层:通过自然语言输入需求(prompt),用户与业务系统(应用)交互。

  • 解析与路由层:利用Function Calling解析用户请求,并确定所需的外部功能。

  • 功能调用层:通过LangChain框架管理和执行具体的功能调用。

  • 数据处理层:处理和分析从外部系统获取的数据。

  • 结果反馈层:将处理后的结果反馈给用户。


3.2 解析与路由
用户通过自然语言输入需求,Function Calling模块解析请求内容和意图,并确定所需的外部功能或API。LangChain框架则负责管理这些解析过程,确保请求被正确路由到相应的功能模块。
3.3 功能调用与数据处理
在功能调用层,LangChain通过预先设定的接口,选择并调用相关外部功能。外部系统返回数据后,数据处理层进行处理和分析,将结果转换为自然语言反馈给用户。例如,模型可以将复杂的金融数据分析结果生成简明的投资建议报告。
3.4 结果展示与交互
结果反馈层通过用户友好的界面展示处理结果,用户可以进一步与模型进行交互,提出新的请求或调整需求,从而实现连续、动态的交互流程。

3.5代码示例

import openaiimport osimport tiktoken# 加载 .env 文件from dotenv import load_dotenv, find_dotenvfrom langchain.prompts import PromptTemplatefrom langchain.llms import OpenAIfrom langchain.chains import LLMChainfrom langchain.chains import LLMRequestsChain#from langchain.chat_models import AzureChatOpenAIfrom langchain.chat_models import ChatOpenAI #直接访问OpenAI的GPT服务
_ = load_dotenv(find_dotenv())# 从环境变量中获得你的 OpenAI Key和配置URLopenai.api_key = os.getenv('OPENAI_API_KEY')openai.api_base = os.getenv('OPENAI_API_URL')model = os.getenv('OPENAI_API_MODEL')


llm = ChatOpenAI(model_name=model, temperature=0) #直接访问OpenAI的GPT服务#llm = AzureChatOpenAI( model_name=model, temperature=0, max_tokens=200) # 通过Azure的OpenAI服务#根据查询的结果结果返回给大模型,大模型再组装后进行返回def query_baidu(question): template = """Between >>> and <<< are the raw search result text from web. Extract the answer to the question '{query}' or say "not found" if the information is not contained. Use the format Extracted:<answer or "not found"> >>> {requests_result} <<< Extracted:"""
PROMPT = PromptTemplate( input_variables=["query", "requests_result"], template=template, )
inputs = { "query": question, "url": "http://www.baidu.com/s?wd=" + question.replace(" ", "+") } requests_chain = LLMRequestsChain(llm_chain = LLMChain(llm=llm, prompt=PROMPT), output_key="query_info", verbose=True) res = requests_chain.run(inputs) return res
#python 程序入口if __name__ == "__main__": print(query_baidu("今天长沙的天气?"))   

四、Function Calling+LangChain的应用场景

4.1 实时数据获取与处理
在金融市场分析中,Function Calling+LangChain架构可以帮助模型实时获取市场数据,进行分析并提供最新的投资建议。在新闻与信息监控中,模型可以实时跟踪热点事件,提供及时的信息更新。
4.2 业务流程自动化
在客户服务和支持方面,通过与客户关系管理系统的交互,模型可以自动处理客户查询,提高客户满意度。此外,作为自动化办公助手,模型可以处理日常的办公任务,如安排会议、发送邮件等,提高工作效率。
4.3 复杂决策支持
在智能推荐系统中,Function Calling+LangChain架构可以根据用户的实时数据和偏好,提供个性化的推荐。在供应链管理中,模型可以与供应链系统进行交互,优化库存管理和物流安排,提升整体运营效率。

五、Function Calling+LangChain的优势与挑战

5.1 优势分析
Function Calling与LangChain的结合,使得LLMs不仅限于语言生成,而是能够参与到实际的业务流程中。通过实时获取和处理数据,模型的实用性和应用范围得到了极大的提升,增强了与用户的交互能力。
5.2 面临的挑战
尽管Function Calling与LangChain架构带来了诸多优势,但也面临一些挑战。首先是安全与隐私问题,如何确保数据的安全传输和存储是一个重要课题。其次,技术实现的难度较高,需要投入大量的资源和精力。此外,该架构的实现也涉及到较高的成本,需要企业在预算和资源分配上做出合理的规划。

六、未来展望

6.1 技术趋势预测
随着技术的不断发展,Function Calling与LangChain的结合将变得更加智能和高效。未来,我们可以预见到更多跨领域的应用,模型将能够在更多复杂的场景中提供解决方案。
6.2 对企业与个人的影响
Function Calling与LangChain架构将推动企业的数字化转型,提升企业的运营效率和竞争力。同时,个人用户也将从中受益,获得更高效的生产力工具,改善工作和生活方式。

总结

Function Calling与LangChain架构为LLMs的发展带来了新的契机,使其能够超越纯粹的语言生成能力,参与到实际的业务流程和复杂决策中。通过这一技术架构,LLMs的应用范围得到了极大的扩展,为企业和个人带来了更多的价值。未来,我们期待看到更多企业和开发者利用这一技术,实现业务的创新和发展。


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