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如何在聊天模型中使用少量示例

Prerequisites

本指南假设您熟悉以下概念:

本指南涵盖了如何使用示例输入和输出来提示聊天模型。向模型提供一些这样的示例被称为few-shotting,这是一种简单而强大的方法,可以指导生成,并在某些情况下显著提高模型性能。

关于如何最好地进行少样本提示,似乎没有达成一致的共识,最佳的提示编译可能会因模型而异。因此,我们提供了像FewShotChatMessagePromptTemplate这样的少样本提示模板作为灵活的起点,您可以根据需要进行修改或替换。

少样本提示模板的目标是根据输入动态选择示例,然后在最终提示中格式化这些示例以供模型使用。

注意: 以下代码示例仅适用于聊天模型,因为FewShotChatMessagePromptTemplates设计用于输出格式化的聊天消息,而不是纯字符串。有关与完成模型(LLMs)兼容的纯字符串模板的类似少样本提示示例,请参阅少样本提示模板指南。

固定示例

最基本(也是最常见的)少样本提示技术是使用固定的提示示例。这样你可以选择一个链,评估它,并避免在生产中担心额外的移动部件。

模板的基本组成部分是:

  • examples: 包含在最终提示中的字典示例列表。
  • example_prompt: 通过其format_messages方法将每个示例转换为1条或多条消息。一个常见的例子是将每个示例转换为一条人类消息和一条AI消息响应,或者一条人类消息后跟一条函数调用消息。

下面是一个简单的演示。首先,定义你想要包含的示例。让我们给LLM一个不熟悉的数学运算符,用“🦜”表情符号表示:

%pip install -qU langchain langchain-openai langchain-chroma

import os
from getpass import getpass

if "OPENAI_API_KEY" not in os.environ:
os.environ["OPENAI_API_KEY"] = getpass()

如果我们尝试询问模型这个表达式的结果是什么,它会失败:

from langchain_openai import ChatOpenAI

model = ChatOpenAI(model="gpt-4o-mini", temperature=0.0)

model.invoke("What is 2 🦜 9?")
API Reference:ChatOpenAI
AIMessage(content='The expression "2 🦜 9" is not a standard mathematical operation or equation. It appears to be a combination of the number 2 and the parrot emoji 🦜 followed by the number 9. It does not have a specific mathematical meaning.', response_metadata={'token_usage': {'completion_tokens': 54, 'prompt_tokens': 17, 'total_tokens': 71}, 'model_name': 'gpt-4o-mini', 'system_fingerprint': None, 'finish_reason': 'stop', 'logprobs': None}, id='run-aad12dda-5c47-4a1e-9949-6fe94e03242a-0', usage_metadata={'input_tokens': 17, 'output_tokens': 54, 'total_tokens': 71})

现在让我们看看如果我们给LLM一些示例会发生什么。我们将在下面定义一些:

from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate, FewShotChatMessagePromptTemplate

examples = [
{"input": "2 🦜 2", "output": "4"},
{"input": "2 🦜 3", "output": "5"},
]

接下来,将它们组装到少样本提示模板中。

# This is a prompt template used to format each individual example.
example_prompt = ChatPromptTemplate.from_messages(
[
("human", "{input}"),
("ai", "{output}"),
]
)
few_shot_prompt = FewShotChatMessagePromptTemplate(
example_prompt=example_prompt,
examples=examples,
)

print(few_shot_prompt.invoke({}).to_messages())
[HumanMessage(content='2 🦜 2'), AIMessage(content='4'), HumanMessage(content='2 🦜 3'), AIMessage(content='5')]

最后,我们组装最终的提示,如下所示,直接将few_shot_prompt传递给from_messages工厂方法,并与模型一起使用:

final_prompt = ChatPromptTemplate.from_messages(
[
("system", "You are a wondrous wizard of math."),
few_shot_prompt,
("human", "{input}"),
]
)

现在让我们向模型提出初始问题,看看它的表现如何:

from langchain_openai import ChatOpenAI

chain = final_prompt | model

chain.invoke({"input": "What is 2 🦜 9?"})
API Reference:ChatOpenAI
AIMessage(content='11', response_metadata={'token_usage': {'completion_tokens': 1, 'prompt_tokens': 60, 'total_tokens': 61}, 'model_name': 'gpt-4o-mini', 'system_fingerprint': None, 'finish_reason': 'stop', 'logprobs': None}, id='run-5ec4e051-262f-408e-ad00-3f2ebeb561c3-0', usage_metadata={'input_tokens': 60, 'output_tokens': 1, 'total_tokens': 61})

我们可以看到,模型现在已经从给定的少量示例中推断出鹦鹉表情符号意味着加法!

动态少样本提示

有时你可能希望根据输入从整体集合中仅选择几个示例来展示。为此,你可以将传递给FewShotChatMessagePromptTemplateexamples替换为example_selector。其他组件与上述相同!我们的动态少样本提示模板将如下所示:

  • example_selector:负责为给定输入选择少量示例(以及它们返回的顺序)。这些实现了BaseExampleSelector接口。一个常见的例子是基于向量存储的SemanticSimilarityExampleSelector
  • example_prompt: 通过其format_messages方法将每个示例转换为1条或多条消息。一个常见的例子是将每个示例转换为一条人类消息和一条AI消息响应,或者一条人类消息后跟一条函数调用消息。

这些可以再次与其他消息和聊天模板组合,以组装您的最终提示。

让我们通过一个使用SemanticSimilarityExampleSelector的例子来讲解。由于这个实现使用向量存储来根据语义相似性选择示例,我们首先需要填充存储。这里的基本思想是我们希望搜索并返回与文本输入最相似的示例,因此我们嵌入提示示例的values而不是考虑键:

from langchain_chroma import Chroma
from langchain_core.example_selectors import SemanticSimilarityExampleSelector
from langchain_openai import OpenAIEmbeddings

examples = [
{"input": "2 🦜 2", "output": "4"},
{"input": "2 🦜 3", "output": "5"},
{"input": "2 🦜 4", "output": "6"},
{"input": "What did the cow say to the moon?", "output": "nothing at all"},
{
"input": "Write me a poem about the moon",
"output": "One for the moon, and one for me, who are we to talk about the moon?",
},
]

to_vectorize = [" ".join(example.values()) for example in examples]
embeddings = OpenAIEmbeddings()
vectorstore = Chroma.from_texts(to_vectorize, embeddings, metadatas=examples)

创建 example_selector

创建了一个向量存储后,我们可以创建example_selector。这里我们将单独调用它,并设置k以仅获取与输入最接近的两个示例。

example_selector = SemanticSimilarityExampleSelector(
vectorstore=vectorstore,
k=2,
)

# The prompt template will load examples by passing the input do the `select_examples` method
example_selector.select_examples({"input": "horse"})
[{'input': 'What did the cow say to the moon?', 'output': 'nothing at all'},
{'input': '2 🦜 4', 'output': '6'}]

创建提示模板

我们现在使用上面创建的example_selector来组装提示模板。

from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate, FewShotChatMessagePromptTemplate

# Define the few-shot prompt.
few_shot_prompt = FewShotChatMessagePromptTemplate(
# The input variables select the values to pass to the example_selector
input_variables=["input"],
example_selector=example_selector,
# Define how each example will be formatted.
# In this case, each example will become 2 messages:
# 1 human, and 1 AI
example_prompt=ChatPromptTemplate.from_messages(
[("human", "{input}"), ("ai", "{output}")]
),
)

print(few_shot_prompt.invoke(input="What's 3 🦜 3?").to_messages())
[HumanMessage(content='2 🦜 3'), AIMessage(content='5'), HumanMessage(content='2 🦜 4'), AIMessage(content='6')]

我们可以将这个少样本聊天消息提示模板传递到另一个聊天提示模板中:

final_prompt = ChatPromptTemplate.from_messages(
[
("system", "You are a wondrous wizard of math."),
few_shot_prompt,
("human", "{input}"),
]
)

print(few_shot_prompt.invoke(input="What's 3 🦜 3?"))
messages=[HumanMessage(content='2 🦜 3'), AIMessage(content='5'), HumanMessage(content='2 🦜 4'), AIMessage(content='6')]

与聊天模型一起使用

最后,您可以将您的模型连接到少样本提示。

chain = final_prompt | ChatOpenAI(model="gpt-4o-mini", temperature=0.0)

chain.invoke({"input": "What's 3 🦜 3?"})
AIMessage(content='6', response_metadata={'token_usage': {'completion_tokens': 1, 'prompt_tokens': 60, 'total_tokens': 61}, 'model_name': 'gpt-4o-mini', 'system_fingerprint': None, 'finish_reason': 'stop', 'logprobs': None}, id='run-d1863e5e-17cd-4e9d-bf7a-b9f118747a65-0', usage_metadata={'input_tokens': 60, 'output_tokens': 1, 'total_tokens': 61})

下一步

你现在已经学会了如何在聊天提示中添加少量示例。

接下来,查看本节中关于提示模板的其他操作指南,相关的操作指南关于使用文本完成模型进行少量示例,或其他示例选择器操作指南


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