LangChain 37 深入理解LangChain 表达式语言二实现prompt+model+output parser LangChain Expression Language (LCEL)

发布时间：2023年12月27日

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LangChain Expression Language (LCEL)使得从基本组件构建复杂链变得简单，并支持流式处理、并行处理和日志记录等开箱即用的功能。

1. Basic example: prompt + model + output parser

最基本和常见的用例是将提示模板和模型链接在一起。要看看这是如何工作的，让我们创建一个链条，输入一个主题然后生成一个笑话：

from langchain.chat_models import ChatOpenAI
from langchain.prompts import ChatPromptTemplate
from langchain_core.output_parsers import StrOutputParser

from dotenv import load_dotenv  

load_dotenv()  

prompt = ChatPromptTemplate.from_template("给我讲个关于{topic}的短篇笑话。")
model = ChatOpenAI()
output_parser = StrOutputParser()

chain = prompt | model | output_parser

respose = chain.invoke({"topic": "冰淇淋"})
print('joke >> ', respose)

输出

zgpeace@zgpeaces-MacBook-Pro:~/Workspace/LLM/langchain-llm-app(develop?) ? python LCEL/pipe_operator.py
joke >>  有一天，冰淇淋和巧克力一起去参加派对。冰淇淋非常兴奋地对巧克力说：“今天真是个美好的日子！我们可以尽情享受派对，还能交到很多新朋友！”
巧克力笑着回答道：“是啊，我也觉得很开心。不过，我希望派对上没有巧克力味的冰淇淋。”
冰淇淋一听，惊讶地问：“为什么？你不喜欢和我一起参加派对吗？”
巧克力笑容满面地解释说：“当然不是！我只是觉得，如果有太多巧克力味的冰淇淋，那会让我觉得自己是个传说中的巧克力涂鸦，而不是独一无二的巧克力块。”
冰淇淋听后，哈哈大笑：“原来你是担心自己会被错认，真是个巧克力的狂热爱好者！”

zgpeace@zgpeaces-MacBook-Pro:~/Workspace/LLM/langchain-llm-app(develop?) ? python LCEL/pipe_operator.py
joke >>  一天，一位小男孩走进一家冰淇淋店。他对店员说：“请给我一杯冰淇淋，但是我只能付1美元。”

店员微笑着回答：“当然可以，小伙子。我们有一种特别的冰淇淋，叫做‘奇迹冰淇淋’，只要1美元就可以买到。”

小男孩很开心地接过冰淇淋，但发现冰淇淋非常小，只有一小勺。他有点失望地问：“这才是‘奇迹冰淇淋’吗？”

店员笑着说：“没错，这是‘奇迹冰淇淋’。你知道为什么吗？因为只要一小勺，你就会觉得它非常好吃，吃完后还会有一美元留在口袋里！”

请注意这行代码，我们使用LCEL将不同的组件拼接成一个单一的链。

chain = prompt | model | output_parser

竖线符号|类似于Unix管道操作符，它将不同组件链接在一起，将一个组件的输出作为下一个组件的输入。

在这个链条中，用户输入被传递到提示模板，然后提示模板的输出被传递到模型，然后模型的输出被传递到输出解析器。让我们分别看看每个组件，真正理解发生了什么。

2. Prompt

“prompt”是一个BasePromptTemplate，意味着它接受一个模板变量的字典并生成一个PromptValue。PromptValue是一个封装完成的提示的包装器，可以传递给LLM（以字符串作为输入）或ChatModel（以消息序列作为输入）。它可以与任何语言模型类型一起使用，因为它定义了生成BaseMessages和生成字符串的逻辑。

prompt_value = prompt.invoke({"topic": "ice cream"})
print('prompt_value >> ', prompt_value)

运行结果：

prompt_value >>  messages=[HumanMessage(content='给我讲个关于ice cream的短篇笑话。')]

message = prompt_value.to_messages()
print('message >> ', message)

运行结果：

message >>  [HumanMessage(content='给我讲个关于ice cream的短篇笑话。')]

string = prompt_value.to_string()
print('string >> ', string)

运行结果：

string >>  Human: 给我讲个关于ice cream的短篇笑话。

3. Model

PromptValue然后传递给模型。在这种情况下，我们的模型是ChatModel，这意味着它将输出BaseMessage。

model_message = model.invoke(prompt_value)
print('model_message >> ', model_message)

AIMessage(content="Why did the ice cream go to therapy? \n\nBecause it had too many toppings and couldn't find its cone-fidence!")

model_message >>  content='有一天，一个小男孩走进一家冰淇淋店。他看了看柜台上的各种各样的冰淇淋口味，然后决定尝试一种他从未尝过的新口味。\n\n他走到柜台前，问店员：“请问，这个新口味的冰淇淋是什么味道的呢？”\n\n店员微笑着回答：“这是我们最新推出的‘辣椒冰淇淋’，非常特别哦！”\n\n小男孩疑惑地问：“辣椒？冰淇淋？这是真的吗？”\n\n店员点点头：“是真的，你可以试试看。”\n\n小男孩有些犹豫，但还是决定尝试一下。他接过一小勺辣椒冰淇淋送进嘴里。几秒钟后，他的脸变得扭曲起来，眼泪顺着脸颊滑落。\n\n店员担心地问：“怎么样？辣吗？”\n\n小男孩用颤抖的声音回答：“不，不是辣。这是最奇怪的冰淇淋口味，它尝起来像是冰凉的火焰！”\n\n店员忍不住笑了起来：“哈哈哈，你被辣椒冰淇淋给骗了！其实，那只是普通的香草冰淇淋，但我们在上面撒了一些辣椒粉，看你的反应会不会很有趣。”\n\n小男孩虽然被捉弄了一下，但随后也加入了店员的笑声。他觉得这个冰淇淋店真是个有趣的地方，于是他决定尝试更多不同的口味，发掘更多有趣的事情。从那天起，他成了这家冰淇淋店的忠实顾客。'

如果我们的模型是一个LLM，它会输出一个字符串。

from langchain.llms import OpenAI

llm = OpenAI(model="gpt-3.5-turbo-instruct")
llm_message = llm.invoke(prompt_value)
print('llm_message >> ', llm_message)

'\n\nRobot: Why did the ice cream go to therapy? Because it had a rocky road.'

llm_message >>  

有一天，一个小女孩去买冰淇淋，店员问她想要什么口味的冰淇淋，她说：“我想要巧克力和香草混合的冰淇淋。”店员回答说：“抱歉，我们没有这种口味的冰淇淋。”小女孩沮丧地说：“那就给我一杯巧克力冰淇淋和一杯香草冰淇淋吧，我自己混合一下！”

4. Output parser

最后，我们将我们的模型输出传递给输出解析器，它是一个BaseOutputParser，这意味着它接受字符串或BaseMessage作为输入。StrOutputParser专门将任何输入简单地转换为字符串。

output_parser_message = output_parser.invoke(model_message)

"Why did the ice cream go to therapy? \n\nBecause it had too many toppings and couldn't find its cone-fidence!"

output_parser_message >>  有一天，三个朋友去吃冰淇淋。第一个朋友点了一个巧克力口味的冰淇淋，吃了一口后突然皱起了眉头。他说：“这冰淇淋好苦啊！”
第二个朋友很好奇，也点了同样的巧克力口味冰淇淋，结果吃了一口后也皱起了眉头，说：“你说得没错，这冰淇淋怎么这么苦呢？”
第三个朋友看着两位朋友的表情，心想可能他们遇到了特别苦的冰淇淋，于是他决定尝试一下。他点了一个草莓口味的冰淇淋，吃了一口后却开心地笑了起来。他说：“哈哈，你们两个怎么这么笨呀！你们点的是巧克力口味的冰淇淋，当然会苦啦！我点的是草莓口味的，怎么可能会苦呢？”

5. Entire Pipeline 整个流程

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要跟着这些步骤走：

我们以用户输入的所需主题为{"topic": "ice cream"}
提示组件接受用户输入，然后使用主题构建提示后生成PromptValue。
模型组件接受生成的提示，并传递给OpenAI LLM模型进行评估。模型生成的输出是一个ChatMessage对象。
最后，output_parser组件接受ChatMessage，并将其转换为Python字符串，然后从调用方法中返回。

请注意，如果你对任何组件的输出感到好奇，你可以随时测试一个较小版本的链条，比如 prompt 或 prompt | model，以查看中间结果：

input = {"topic": "ice cream"}

prompt.invoke(input)
# > ChatPromptValue(messages=[HumanMessage(content='tell me a short joke about ice cream')])

(prompt | model).invoke(input)
# > AIMessage(content="Why did the ice cream go to therapy?\nBecause it had too many toppings and couldn't cone-trol itself!")

代码

https://github.com/zgpeace/pets-name-langchain/tree/develop

参考

https://python.langchain.com/docs/expression_language/get_started

文章来源:https://blog.csdn.net/zgpeace/article/details/135200043
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1. Basic example: prompt + model + output parser

2. Prompt

3. Model

4. Output parser

5. Entire Pipeline 整个流程

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