用通俗易懂的方式讲解大模型:使用 LangChain 封装自定义的 LLM,太棒了

2023-12-30 11:30:58

Langchain 默认使用 OpenAI 的 LLM(大语言模型)来进行文本推理工作,但主要的问题就是数据的安全性,跟 OpenAI LLM 交互的数据都会上传到 OpenAI 的服务器。

企业内部如果想要使用 LangChain 来构建应用,那最好是让 LangChain 使用企业内部的 LLM,这样才能保证数据不泄露。

LangChain 提供了集成多种 LLM 的能力,包括自定义的 LLM,今天我们就来介绍一下如何使用 LangChain 来集成自定义的 LLM 以及其中的实现原理。

开源大模型

虽然现在的商业大模型(OpenAI 和 Anthropic)功能十分强大,但开源大模型愈来愈有迎头赶上的趋势,比如最近刚发布的Falcon-180B[1]大模型,具备 1800 亿参数,(号称)性能甚至直逼 GPT-4。所以对于想构建 AI 应用,又不想自身数据泄露的企业来说,开源大模型是首要选择。

开源大模型也有很多选择,要根据自身的需求来考虑。比如需要大量自然语言处理的项目,选择一个专注于文本处理的模型会比选择图像或视频的模型更合适,再比如需要提供多语言的项目,那么大模型就需要支持多语言而不仅仅是英文。另外模型的大小和复杂性也是一个考虑因素,大模型虽然能够处理更复杂的任务,但它们通常需要更多的计算资源和存储空间。对于有限资源的中小企业,可能需要选择一个更轻量级的模型。

对于一些简单的应用,我们可以选择现在国内比较流行的中文开源大模型——ChatGLM 或者 BaiChuan,它们不仅支持中英文,还开源了小参数的 LLM,比如 ChatGLM2-6B、Baichuan2-13B 等。

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LLM 部署

后面我们会用 LangChain 来集成 ChatGLM2 进行介绍,所以我们需要先部署 ChatGLM2-6B 这个 LLM。ChatGLM2-6B 部署有多种方式,可以使用它自身的代码仓库进行部署,也可以使用其他框架来进行部署。我们主要部署 ChatGLM2-6B 的 API 服务,具体步骤可以参考我之前的文章:使用 FastChat 部署 LLM,这里就不再赘述。

部署后的 API 服务地址我们假设是http://localhost:5000,调用/chat/completions接口会返回类似 OpenAI 接口的信息:

$ curl -X 'POST' \
  'http://localhost:5000/v1/chat/completions' \
  -H 'accept: application/json' \
  -H 'Content-Type: application/json' \
  -d '{
  "model": "chatglm2-6b",
  "messages": [{"role": "user", "content": "你好"}]
}'

# 输出结果
{
  "id": "chatcmpl-TPvsyLsybHEJ2nd953q7E2",
  "object": "chat.completion",
  "created": 1694497436,
  "model": "chatglm2-6b",
  "choices": [
    {
      "index": 0,
      "message": {
        "role": "assistant",
        "content": "你好!我是人工智能助手 ChatGLM2-6B,很高兴见到你,欢迎问我任何问题。"
      },
      "finish_reason": "stop"
    }
  ],
  "usage": {
    "prompt_tokens": 4,
    "total_tokens": 145,
    "completion_tokens": 141
  }
}

这个接口是兼容 OpenAI 接口的,其中 model 和 messages 参数是必须的,messages 中 role 的值有userassistant, system这几项,content 是对应角色的内容,更多参数信息可以参考OpenAI 的 API 官方文档[3]。下面我们主要使用这个 API 来封装我们的自定义 LLM。

封装自定义 LLM

使用 LangChain 封装自定义的 LLM 并不复杂,可以看下面的代码示例:

import requests
from typing import Any, List, Mapping, Optional

from langchain.callbacks.manager import CallbackManagerForLLMRun
from langchain.llms.base import LLM

class CustomLLM(LLM):
    endpoint: str = "http://localhost:5000"
    model: str = "chatglm2-6b"

    def _call(
        self,
        prompt: str,
        stop: Optional[List[str]] = None,
        callbacks: Optional[CallbackManagerForLLMRun] = None,
        **kwargs: Any,
    ) -> str:
        headers = {"Content-Type": "application/json"}
        data = {"model": self.model, "messages": [{"role": "user", "content": prompt}]}
        response = requests.post(f"{self.endpoint}/chat/completions", headers=headers, json=data)
        response.raise_for_status()

        result = response.json()
        text = result["choices"][0]["message"]["content"]
        return text

  • 首先我们需要创建一个类继承自LLM,然后实现_call方法

  • 方法的最主要的参数是提示词prompt,这个参数就是上面接口中的messages参数中的用户内容

  • _call方法中,我们构造 API 接口所需参数,包括 headers 和 data

  • 调用 API 接口,获取到返回结果,最后返回choicesmessage的内容

_call方法的实现逻辑就是接收用户的输入,然后将其传递给 LLM,然后获取到 LLM 的输出,最后再返回结果给用户。在方法中可以调用 API 服务,也可以用 transformer 来初始化模型然后直接调用模型进行推理,总之可以用各种方法来调用 LLM,只要能得到LLM返回的结果即可。

自定义 LLM 的其他方法

除了_call方法外,我们还需要实现其他方法,比如_llm_type方法,这个方法是用来定义 LLM 的名称,因为我们用的是 ChatGLM2-6B 模型,所以我们可以这样实现:

    @property
    def _llm_type(self) -> str:
        return "chatglm2-6b"

还有_identifying_params方法,这个方法是用来打印自定义 LLM 类的参数信息,方便我们做调试,它返回的是一个字典,代码示例如下:

    @property
    def _identifying_params(self) -> Mapping[str, Any]:
        """Get the identifying parameters."""
        return {"endpoint": self.endpoint, "model": self.model}

自定义 LLM 的使用

自定义 LLM 的使用跟使用其他 LLM 一样,我们可以直接调用自定义 LLM 的实例,代码示例如下:

llm = CustomLLM()
print(llm("你好"))

# 输出结果
"""
你好!我是人工智能助手 ChatGLM2-6B,很高兴见到你,欢迎问我任何问题。
"""

_call 方法的其他参数

_call方法中除了 prompt 参数外,我们还看到了其他参数,这些参数都是可选的,我们来看一下这些参数的作用:

stop

这个参数是传入一个字符串集合,当检测到 LLM 的输出内容中包含了这些字符串时,输出内容会立即截断,只保留前面的内容。比如我们得到的 LLM 结果如下:

你好!我是人工智能助手 ChatGLM2-6B,很高兴见到你,欢迎问我任何问题。

当我们将stop参数设置为["欢迎"]时,输出结果就会变成:

你好!我是人工智能助手 ChatGLM2-6B,很高兴见到你,

如果是自定义 LLM,stop参数的逻辑也需要我们自己来实现,LangChain 其实提供了对应的工具方法,我们直接使用就可以了,代码示例如下:

from langchain.llms.utils import enforce_stop_tokens

def _call(
        self,
        prompt: str,
        stop: Optional[List[str]] = None,
        callbacks: Optional[CallbackManagerForLLMRun] = None,
        **kwargs: Any,
    ) -> str:
        .....
        if stop is not None:
            text = enforce_stop_tokens(text, stop)

callbacks

这个参数是一个CallbackManagerForLLMRun对象,用于在 LLM 运行过程中执行回调函数,比如在 LLM 运行前后执行一些操作,比如记录日志、保存模型等。这个参数是可选的,我们使用 LangChain 提供的日志记录回调函数来演示下功能:

from loguru import logger
from langchain.callbacks import FileCallbackHandler

if __name__ == "__main__":
    llm = CustomLLM()
    logfile = "output.log"
    logger.add(logfile, colorize=True, enqueue=True)
    handler = FileCallbackHandler(logfile)
    result = llm("你好", stop=["欢迎"], callbacks=[handler])
    logger.info(result)

执行完程序后,会在当前目录下生成一个output.log文件,文件内容如下:

2023-09-12 11:28:19.029 | INFO     | __main__:<module>:110 - 你好!我是人工智能助手 ChatGLM2-6B,很高兴见到你,

注意: 在 LangChain 官方文档的示例代码中将callbacks参数写成了run_manager,其实最新代码中这个参数名已经改成了callbacks了,可能官方文档还没有及时更新。

LangChain 还提供了更多的回调方法,想了解更多信息的可以参考这个文档[4]。

LangChain 官方文档上也给出了自定义 LLM 的简单代码示例,可以参考:Custom LLM[5]。

其他自定义的 LLM

除了参考以上示例来编写自定义的 LLM 外,还可以参考 LangChain 中已经集成的其他 LLM。

ChatGLM

这个是封装比较早的 ChatGLM LLM,用的还是一代的 ChatGLM,除非部署方式一致,否则不建议直接使用该 LLM,建议参照其中的代码来实现自己的 LLM。

  • 相关文档:ChatGLM LLM[6]

  • 相关代码:chatglm.py[7]

Fake LLM

这是一个假的 LLM,用于测试,自定义内容来模拟 LLM 的输出,可以参考其中的代码来实现自己的 LLM,其中包含了流式输出,异步调用等功能的实现逻辑。

  • 相关文档:Fake LLM[8]

  • 相关代码:fake.py[9]

还有很多其他的 LLM,包括 OpenAI 的 LLM,如果感兴趣的也可以去看看它们的源码,相对会比较复杂,更多信息可以参考这里[10]。

总结

今天我们主要介绍了如何使用 LangChain 来集成自定义的 LLM,以及其中的实现原理,实现自己的 LangChain LLM 并不复杂,但如果要实现一个功能强大,性能高效的 LLM,就需要花费更多的时间和精力了,好在 LangChain 提供了一系列的工具和组件,可以帮助我们快速实现自己的功能。希望今天的文章能够帮助到大家,也希望使用过 LangChain 的同学一起来交流学习,欢迎在评论区留言。

关注我,一起学习各种人工智能和 AIGC 新技术,欢迎交流,如果你有什么想问想说的,欢迎在评论区留言。

参考:

[1]Falcon-180B: https://huggingface.co/spaces/tiiuae/falcon-180b-demo

[3] OpenAI 的 API 官方文档: https://platform.openai.com/docs/api-reference/chat/create

[4]这个文档: https://python.langchain.com/docs/modules/callbacks/

[5]Custom LLM: https://python.langchain.com/docs/modules/model_io/models/llms/custom_llm

[6]ChatGLM LLM: https://python.langchain.com/docs/integrations/llms/chatglm

[7] chatglm.py: https://github.com/langchain-ai/langchain/blob/master/libs/langchain/langchain/llms/chatglm.py

[8]Fake LLM: https://python.langchain.com/docs/modules/model_io/models/llms/fake_llm

[9]fake.py: https://github.com/langchain-ai/langchain/blob/master/libs/langchain/langchain/llms/fake.py

[10]这里: https://python.langchain.com/docs/integrations/llms/

文章来源:https://blog.csdn.net/2301_78285120/article/details/135302776
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