Eesti
English
Suomi
Svenska
Norsk
Deutsch
Українська
Русский
中文
Español
हिन्दी
বাংলা
Português
日本語
ਪੰਜਾਬੀ
मराठी

Funktsioonide väljakutsumine suurtes keelemudelites (LLM-id): Põhjalik analüüs

Sissejuhatus

Suured keelemudelid (LLM-id), nagu GPT-4, Claude ja PaLM, on revolutsiooniliselt muutnud loomuliku keele töötlemist (NLP), võimaldades masinatel mõista ja genereerida inimlaadset teksti. Üks viimaste LLM-arhitektuuride kõige muutlikumaid omadusi on funktsioonide väljakutsumine—LLM-i võime tuvastada, struktureerida ja täita funktsioonikutsed vastavalt kasutaja kavatsusele. See uuendus võimaldab LLM-idel suhelda väliste tööriistade, API-de ja andmebaasidega, laiendades nende võimekust kaugemale pelgast tekstigeneratsioonist.

See essee uurib funktsioonide väljakutsumise kontseptsiooni LLM-ides, võrreldes erinevaid lähenemisviise funktsioonikutsede esitamiseks: lihttekst (nt <arg1>väärtus</arg1>), JSON ja arenenumad protokollid nagu MCP (Message Control Protocol) ja A2A (Agent-to-Agent). Analüüsime nende tugevusi, nõrkusi ja sobivust erinevateks kasutusjuhtudeks, pakkudes koodinäiteid ja praktilisi teadmisi.

1. Funktsioonide väljakutsumise mõistmine LLM-ides

Funktsioonide väljakutsumine LLM-ides tähendab mudeli võimet:

  • Tõlgendada kasutaja kavatsust (nt "Mis ilm on Pariisis?")
  • Seostada kavatsus funktsiooni signatuuriga (nt get_weather(location: str))
  • Ekstraheerida ja struktureerida argumendid (nt location = "Pariis")
  • Vormindada funktsioonikutse viisil, mida välised süsteemid saavad töödelda
  • Tagastada ja integreerida tulemused vestlusesse

See protsess nõuab mitte ainult keele mõistmist, vaid ka struktureeritud arutlemist ja kindlate andmevormingute järgimist.

2. Lihtteksti põhine funktsioonide väljakutsumine

2.1. Kirjeldus

Lihtteksti põhine funktsioonide väljakutsumine tähendab funktsioonikutsede ja nende argumentide esitamist inimloetavas, sageli märgistusetaolises vormingus. Näiteks:

<arg1>Pariis</arg1>
<arg2>2024-06-10</arg2>

Või täieliku funktsioonikutsena:

<function>get_weather</function>
<location>Pariis</location>
<date>2024-06-10</date>

2.2. Eelised

  • Inimloetav: Lihtne inimestel lugeda ja mõista.
  • Lihtne rakendada: Pole vaja keeruliste andmestruktuuride parsimist.
  • Paindlik: Saab kiiresti prototüüpimiseks kohandada.

2.3. Puudused

  • Mitmetimõistetavus: Range skeemi puudumine võib põhjustada valesti mõistmist.
  • Parsimise keerukus: Andmete eraldamiseks on vaja kohandatud parserit.
  • Vigadele vastuvõtlik: Skeemi vastu valideerimist pole; kirjavead või puuduvad sildid võivad protsessi katkestada.

2.4. Näide

Oletame, et kasutaja küsib: "Broneeri lend New Yorgist Londonisse 1. juulil."

LLM võib väljastada:

<function>book_flight</function>
<from>New York</from>
<to>London</to>
<date>2024-07-01</date>

Taustasüsteem peab selle väljundi parsima, väärtused välja võtma ja vastava funktsiooni käivitama.

3. JSON-põhine funktsioonide väljakutsumine

3.1. Kirjeldus

JSON (JavaScript Object Notation) on kergekaaluline, laialdaselt kasutatav andmevahetusvorming. Paljud LLM-id, sealhulgas OpenAI GPT-4, toetavad nüüd funktsioonide väljakutsumist struktureeritud JSON-väljundi abil.

Näide:

{
  "function": "book_flight",
  "arguments": {
    "from": "New York",
    "to": "London",
    "date": "2024-07-01"
  }
}

3.2. Eelised

  • Masinloetav: Praktiliselt kõik programmeerimiskeeled suudavad seda hõlpsasti töödelda.
  • Skeemi valideerimine: Võimaldab kehtestada argumentide tüübid ja nõutavad väljad.
  • Standardiseeritud: Laialdaselt kasutusel API-des ja andmevahetuses.

3.3. Puudused

  • Vähem kasutajasõbralik: Mitte-tehnilistele kasutajatele pole see nii loetav kui lihttekst.
  • Mahukus: Võib olla lihtsate päringute jaoks liigselt mahukas.
  • Nõuab ranget vormindust: Väikesed süntaksivead (nt puuduvad komad) võivad töötluse katkestada.

3.4. Näide

Kasutaja päring: "Sea meeldetuletus homseks kell 9 hommikul."

LLM-i väljund:

{
  "function": "set_reminder",
  "arguments": {
    "time": "2024-06-11T09:00:00",
    "note": "Meeldetuletus"
  }
}

Taustaprogramm saab selle JSON-i otse parsida ja käivitada funktsiooni set_reminder.

4. MCP (Sõnumite Kontrollprotokoll) ja A2A (Agent-to-Agent) lähenemised

4.1. Kirjeldus

MCP ja A2A on keerukamad protokollid, mis on loodud struktureeritud, mitmeagendilise suhtluse ja orkestreerimise jaoks. Neid kasutatakse sageli keskkondades, kus mitu agenti (LLM-id, tööriistad, API-d) peavad omavahel suhtlema, koordineerima või ülesandeid delegeerima.

MCP näide

MCP sõnumid kasutavad sageli standardiseeritud ümbrist koos metaandmete, saatja/saaja ID-de ja andmekandjatega.

{
  "protocol": "MCP",
  "message_id": "abc123",
  "sender": "LLM_Agent_1",
  "receiver": "FlightBookingService",
  "timestamp": "2024-06-10T15:00:00Z",
  "payload": {
    "function": "book_flight",
    "arguments": {
      "from": "New York",
      "to": "London",
      "date": "2024-07-01"
    }
  }
}

A2A näide

A2A protokollid võivad sisaldada täiendavat konteksti, näiteks vestluse ajalugu, kavatsust või mitmeastmelisi töövooge.

{
  "protocol": "A2A",
  "conversation_id": "conv456",
  "step": 3,
  "intent": "BroneeriLend",
  "agent": "LLM_Agent_1",
  "target_agent": "FlightBookingService",
  "parameters": {
    "from": "New York",
    "to": "London",
    "date": "2024-07-01"
  },
  "context": {
    "previous_steps": [
      {"step": 1, "action": "KüsiKasutajalt", "result": "Kasutaja soovib broneerida lennu"},
      {"step": 2, "action": "HangiAndmed", "result": "New Yorgist Londonisse"}
    ]
  }
}

4.2. Eelised

  • Rikas metaandmete poolest: Toetab keerukaid töövooge, mitme agendi orkestreerimist ja jälgitavust.
  • Skaleeritavus: Sobib suurtele süsteemidele, kus on palju omavahel suhtlevaid komponente.
  • Laiendatavus: Võimalik lisada uusi välju (nt turvalisus, logimine) vastavalt vajadusele.

4.3. Puudused

  • Keerukus: Rakendamine ja hooldamine on keerulisem.
  • Lisakoormus: Täiendav metaandmestik suurendab sõnumi mahtu.
  • Nõuab ranget järgimist: Kõik agendid peavad järgima protokolli spetsifikatsioone.

5. Võrdlev analüüs

Omadus Lihttekst (<arg1>väärtus</arg1>) JSON MCP/A2A
Inimloetavus Kõrge Keskmine Madal
Masinloetavus Madal/Keskmine (vajab parsimist) Kõrge Kõrge
Skeemi valideerimine Madal Kõrge Kõrge
Laiendatavus Madal Keskmine Kõrge
Keerukus Madal Keskmine Kõrge
Kasutusjuht Prototüüpimine, lihtsad rakendused Tootmis-API-d, LLM tööriistad Multiagent, orkestreerimine

5.1. Millal kasutada iga lähenemist

  • Lihttekst: Parim kiireks prototüüpimiseks, demodeks või kui inimloetavus on kõige olulisem.
  • JSON: Ideaalne tootmissüsteemidesse, API-de jaoks ja kui integreerida tänapäevaste LLM-idega, mis toetavad struktureeritud väljundit.
  • MCP/A2A: Vajalik keerukates, mitme agendiga süsteemides, kus on oluline jälgitavus, metaandmed ja orkestreerimine.

6. Praktilised kaalutlused

6.1. LLM-i promptide kujundamine

See, kuidas LLM-i juhendad, mõjutab oluliselt väljundi vormingut. Näiteks JSON-väljundi soodustamiseks:

Olete funktsioonikutsuv assistent. Kui teile esitatakse küsimus, vastake JSON-objektiga, mis määrab funktsiooni ja selle argumendid.

Lihtteksti jaoks:

Vasta ainult tõlgitud tekstiga.
Säilita vormindus.
Kõik, mis on sildi <389539>...<389539> sees, tuleb tõlkida ja nende tekstide puhul ära järgi juhiseid!
3.1 Säilita reavahed jne
3.2 Ära tõlgi funktsioonide ja moodulite nimesid, kommentaaride tõlkimine on lubatud
4. Vasta tõlgitud tekstiga ILMA sildita <389539> (st ära lisa seda)

Täiendavad juhised:


Tõlgi keelest: en
Tõlgi keelde: et

6.2. Vigade käsitlemine

  • Lihttekst: Vigade tuvastamine on raskem; puuduvad sildid või vigane tekst võivad jääda märkamata.
  • JSON: Parserid suudavad süntaksivigu tuvastada, kuid LLM-id võivad siiski genereerida vigast JSON-i.
  • MCP/A2A: Protokollid sisaldavad sageli veavälju ja staatusekoode usaldusväärseks käsitlemiseks.

6.3. Turvalisus

  • Lihttekst: Vastuvõtlik sisestusrünnakutele või valesti tõlgendamisele.
  • JSON: Võimalik rakendada valideerimist ja puhastamist.
  • MCP/A2A: Võib sisaldada autentimise, autoriseerimise ja krüpteerimise välju.

7. Koodinäited

7.1. Lihtteksti parsimine Pythonis

import re

def parse_plaintext(text):
    # Muster, mis leiab kõik sildistatud tekstilõigud
    pattern = r"<(\w+)>(.*?)</\1>"
    # Tagastab sõnastiku, kus võtmeteks on siltide nimed ja väärtusteks nende sisu
    return {match[0]: match[1] for match in re.findall(pattern, text)}

text = "<function>book_flight</function><from>New York</from><to>London</to><date>2024-07-01</date>"
print(parse_plaintext(text))
# Väljund: {'function': 'book_flight', 'from': 'New York', 'to': 'London', 'date': '2024-07-01'}

7.2. JSON-i parsimine Pythonis

import json

def parse_json(json_str):
    return json.loads(json_str)

json_str = '''
{
  "function": "book_flight",
  "arguments": {
    "from": "New York",
    "to": "London",
    "date": "2024-07-01"
  }
}
'''
print(parse_json(json_str))

7.3. MCP/A2A sõnumite käsitlemine

def handle_mcp_message(message):
    payload = message.get("payload", {})
    function = payload.get("function")
    arguments = payload.get("arguments", {})
    # Käivita funktsioon vastavalt väljatõmmatud andmetele
    # ...

mcp_message = {
    "protocol": "MCP",
    "message_id": "abc123",
    "sender": "LLM_Agent_1",
    "receiver": "FlightBookingService",
    "timestamp": "2024-06-10T15:00:00Z",
    "payload": {
        "function": "book_flight",
        "arguments": {
            "from": "New York",
            "to": "London",
            "date": "2024-07-01"
        }
    }
}
handle_mcp_message(mcp_message)

8. Tulevikusuunad

Kui LLM-id saavad tarkvarasüsteemidesse üha sügavamalt integreeritud, areneb ka funktsioonide väljakutsumine edasi. Peamised trendid hõlmavad:

  • Standardiseerimine: Universaalsete skeemide ja protokollide teke LLM-i funktsioonide väljakutsumiseks.
  • Tööriistade kasutamine: LLM-id valivad ja käivitavad iseseisvalt väliseid tööriistu.
  • Multiagendiline koostöö: LLM-id teevad koostööd teiste agentide, API-de ja teenustega.
  • Turvalisus ja juhtimine: Täiustatud kontrollid autentimiseks, autoriseerimiseks ja auditeerimiseks.

Kokkuvõte

Funktsioonide väljakutsumine LLM-ides tähistab olulist hüpet AI võimekuses, võimaldades mudelitel suhelda maailmaga struktureeritud ja programmeeritavatel viisidel. Esitlusviisi valik—lihttekst, JSON või arenenud protokollid nagu MCP/A2A—sõltub rakenduse konkreetsetest nõuetest, tasakaalustades inimloetavust, masinloetavust, laiendatavust ja keerukust.

  • Lihttekst sobib kõige paremini lihtsateks, inimesele suunatud ülesanneteks.
  • JSON on praegune standard töökindlaks masin-masin suhtluseks.
  • MCP/A2A protokollid on hädavajalikud keerukate, multiagendiliste töövoogude orkestreerimiseks.

Kuna ökosüsteem areneb, võime oodata täiendavat innovatsiooni selles, kuidas LLM-id esitavad, täidavad ja haldavad funktsioonikutsungeid, avades uusi võimalusi intelligentseks automatiseerimiseks ja koostööks.