【Ai生态开发】Spring AI上架,打造专属业务大模型,AI开发再也不是难事!
作者:mmseoamin日期:2024-03-20

大家好 这里是苏泽 后端是工作 ai是兴趣 

【Ai生态开发】Spring AI上架,打造专属业务大模型,AI开发再也不是难事!,第1张

对于ai的产生我的立场是拥抱ai的  是希望拿他作为提升能力的工具  那么这一篇带大家来学习如何使用ai打造一个专属的业务大模型 

需求 就是说假设现在有一个 商城系统 里面有查询订单的api和获取商品购买方式的api   用户只需要输入 “帮我看看我前几天买过最便宜的衣服”  经过语言处理 ai就能够调用 查询订单的api并在里面自动的添加查询条件以及 排序条件  这是我们的目标  本文就是来讲解实现这样的目标

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Spring AI介绍

Spring AI 是 AI 工程师的一个应用框架,它提供了一个友好的 API 和开发 AI 应用的抽象,旨在简化 AI 应用的开发工序。

提供对常见模型的接入能力,目前已经上架 https://start.spring.io/,提供大家测试访问。(请注意虽然已经上架 start.spring.io,但目前还是在 Spring 私服,未发布至 Maven 中央仓库)

基本知识讲解:

函数调用

函数调用(Function Calling)是OpenAI在2023年6月13日对外发布的新能力。根据OpenAI官方博客描述,函数调用能力可以让大模型输出一个请求调用函数的消息,其中包含所需调用的函数信息、以及调用函数时所携带的参数信息。这是一种将大模型(LLM)能力与外部工具/API连接起来的新方式。

比如用户输入:

What’s the weather like in Tokyo?

使用function calling,可实现函数执行get_current_weather(location: string),从而获取函数输出,即得到对应地理位置的天气情况。这其中,location这个参数及其取值是借助大模型能力从用户输入中抽取出来的,同时,大模型判断得到调用的函数为get_current_weather。

开发人员可以使用大模型的function calling能力实现:

  • 在进行自然语言交流时,通过调用外部工具回答问题(类似于ChatGPT插件);
  • 将自然语言转换为调用API调用,或数据库查询语句;
  • 从文本中抽取结构化数据
  • 其它

    实现步骤

    1. 添加依赖

     
          org.springframework.boot
          spring-boot-starter-web
      
      
          org.springframework.ai
          spring-ai-openai-spring-boot-starter
      
     
      
          
              spring-milestones
              Spring Milestones
              https://repo.spring.io/milestone
              
                  false
              
          
      

    2. 配置 OpenAI 相关参数

    spring:

      ai:

        openai:

          base-url: # 支持 openai-sb、openai-hk 等中转站点,如用官方则不填

          api-key: sk-xxxx

     

    3.创建一个Spring Controller处理HTTP请求。

    在Spring项目中创建一个Controller类,用于处理提取要素的HTTP请求和生成调用的API和变量集合。

    import com.google.gson.Gson;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.http.ResponseEntity;
    import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    @RestController
    public class ElementExtractionController {
        @Autowired
        private ElementExtractionService elementExtractionService;
        @PostMapping("/extract-elements")
        public ResponseEntity> extractElements(@RequestBody String userInput) {
            Map result = elementExtractionService.extractElements(userInput);
            return ResponseEntity.ok(result);
        }
    }

    3.创建一个ElementExtractionService服务类来提取要素

    创建一个服务类,用于封装提取要素的逻辑。在这个服务类中,可以使用自然语言处理技术来分析用户输入并提取需求和变量。可以使用现有的开源NLP库或API,如NLTK、SpaCy、Stanford CoreNLP、Google Cloud Natural Language API等

    这里使用NLTK库来进行文本分析和实体识别,以提取用户输入中的需求和变量:

    import org.springframework.stereotype.Service;
    import edu.stanford.nlp.simple.Document;
    import edu.stanford.nlp.simple.Sentence;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.List;
    import java.util.Map;
    @Service
    public class ElementExtractionService {
        public Map extractElements(String userInput) {
            // 使用NLTK库进行文本分析和实体识别
            Document doc = new Document(userInput);
            List sentences = doc.sentences();
            // 提取需求
            String requirement = extractRequirement(sentences);
            // 提取变量
            Map variables = extractVariables(sentences);
            // 构建结果
            Map result = new HashMap<>();
            result.put("api", requirement);
            result.put("variables", variables);
            return result;
        }
        private String extractRequirement(List sentences) {
            // 在这里根据实际需求,从句子中提取需求
            // 可以使用关键词提取、模式匹配等方法
            // 这里示例直接返回第一句话作为需求
            if (!sentences.isEmpty()) {
                return sentences.get(0).text();
            }
            return "";
        }
        private Map extractVariables(List sentences) {
            // 在这里根据实际需求,从句子中提取变量
            // 可以使用实体识别、关键词提取等方法
            // 这里示例直接从第一句话中提取名词作为变量
            Map variables = new HashMap<>();
            if (!sentences.isEmpty()) {
                Sentence sentence = sentences.get(0);
                for (String word : sentence.words()) {
                    if (isNoun(word)) {
                        variables.put(word, "true");
                    }
                }
            }
            return variables;
        }
        private boolean isNoun(String word) {
            // 在这里根据实际需求,判断一个词是否为名词
            // 可以使用词性标注、词典匹配等方法
            // 这里示例简单判断是否以大写字母开头,作为名词的判断条件
            return Character.isUpperCase(word.charAt(0));
        }
    }

    那么下一步 :

    4.封装一个API来操作open ai的Assistants API

    创建一个Spring Service来操作OpenAI Assistants API。

    创建一个服务类,用于封装操作OpenAI Assistants API的逻辑。

    import com.google.gson.Gson;
    import okhttp3.*;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    import java.io.IOException;
    @Service
    public class OpenAIAssistantsService {
        public String callOpenAIAssistantsAPI(String prompt) {
            OkHttpClient client = new OkHttpClient();
            MediaType mediaType = MediaType.parse("application/json");
            JsonObject requestBody = new JsonObject();
            requestBody.addProperty("prompt", prompt);
            requestBody.addProperty("max_tokens", 32);
            requestBody.addProperty("stop", null);
            RequestBody body = RequestBody.create(mediaType, requestBody.toString());
            Request request = new Request.Builder()
                    .url(OPENAI_API_URL)
                    .post(body)
                    .addHeader("Authorization", "Bearer " + OPENAI_API_KEY)
                    .build();
            try {
                Response response = client.newCall(request).execute();
                if (response.isSuccessful()) {
                    String responseBody = response.body().string();
                    JsonObject jsonObject = new Gson().fromJson(responseBody, JsonObject.class);
                    return jsonObject.getAsJsonObject("choices")
                            .get(0)
                            .getAsJsonObject()
                            .get("text")
                            .getAsString();
                } else {
                    System.out.println("OpenAI Assistants API调用失败: " + response.code() + " - " + response.message());
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("OpenAI Assistants API调用异常: " + e.getMessage());
            }
            return null;
        }
    }

    创建一个自定义函数签名。

    创建一个函数,它将调用其他项目中的API,并返回结果。

    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    @Service
    public class CustomFunctionService {
        @Autowired
        private OtherAPIService otherAPIService;
        public String customFunction(String apiId, String inputParameters) {
            // 根据API的ID筛选需要调用的API
            String apiEndpoint = getApiEndpoint(apiId);
            // 调用其他项目中的API,并进行处理
            String result = otherAPIService.callOtherAPI(apiEndpoint, inputParameters);
            // 对结果进行处理,并返回
            return "处理后的结果:" + result;
        }
        private String getApiEndpoint(String apiId) {//这里还会有很多具体业务的api就不一一列举了
            // 根据API的ID获取相应的API的URL或其他信息
            // 这里可以根据实际情况进行实现
            if (apiId.equals("api1")) {
                return "https://api.example.com/api1";
            } else if (apiId.equals("api2")) {
                return "https://api.example.com/api2";
            } else {
                throw new IllegalArgumentException("无效的API ID: " + apiId);
            }
        }
    }

    创建一个Spring Controller来调用自定义函数。

    创建一个Controller类,它将调用自定义函数,并返回结果。

    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.http.ResponseEntity;
    import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    @RestController
    public class CustomFunctionController {
        @Autowired
        private CustomFunctionService customFunctionService;
        @PostMapping("/call-custom-function")
        public ResponseEntity callCustomFunction(@RequestBody String userInput) {
            String result = customFunctionService.customFunction(userInput);
            return ResponseEntity.ok(result);
        }
    }

    在上面提取要素的服务(ElementExtractionService)的基础上,我们可以再封装一个Assistants服务,它将接受用户的请求并调用提取要素的服务。然后,Assistants服务将提取的要素和变量(uid)作为输入传递给封装了OpenAI的服务(OpenAIAssistantsService),并根据要素选择适当的API进行调用,并返回对应的结果。

    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    import java.util.Map;
    @Service
    public class AssistantsService {
        @Autowired
        private ElementExtractionService elementExtractionService;
        @Autowired
        private OpenAIAssistantsService openAIAssistantsService;
        public String processUserRequest(String userInput) {
            // 提取要素
            Map elements = elementExtractionService.extractElements(userInput);
            // 获取要素和变量
            String requirement = (String) elements.get("api");
            Map variables = (Map) elements.get("variables");
            String uid = (String) elements.get("uid");
            // 调用OpenAI Assistants服务
            String result = openAIAssistantsService.callOpenAIAssistantsAPI(requirement, variables, uid);
            return result;
        }
    }

    AssistantsService类接受用户的请求,并调用ElementExtractionService来提取要素。然后,它获取要素、变量和uid,并将它们作为参数传递给OpenAIAssistantsService的callOpenAIAssistantsAPI方法。该方法根据要素选择适当的API进行调用,并返回结果。

    具体的业务实现“提取要素”的逻辑部分

    请注意,为了实现这个过程,还需要修改ElementExtractionService中提取要素的逻辑,以确保这个服务能符合具体业务的逻辑  例如我提到的 “帮我看看我买过最便宜的衣服”

    import org.springframework.stereotype.Service;
    import edu.stanford.nlp.simple.Document;
    import edu.stanford.nlp.simple.Sentence;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.List;
    import java.util.Map;
    @Service
    public class ElementExtractionService {
        public Map extractElements(String userInput) {
            // 使用NLTK库进行文本分析和实体识别
            Document doc = new Document(userInput);
            List sentences = doc.sentences();
            // 提取需求
            String requirement = extractRequirement(sentences);
            // 提取变量
            Map variables = extractVariables(sentences);
            // 构建结果
            Map result = new HashMap<>();
            result.put("api", requirement);
            result.put("variables", variables);
            return result;
        }
        private String extractRequirement(List sentences) {
            // 在这里根据实际需求,从句子中提取需求
            // 可以使用关键词提取、模式匹配等方法
            // 这里示例直接返回第一句话作为需求
            if (!sentences.isEmpty()) {
                return sentences.get(0).text();
            }
            return "";
        }
        private Map extractVariables(List sentences) {
            // 在这里根据实际需求,从句子中提取变量
            // 可以使用实体识别、关键词提取等方法
            // 这里示例从第一句话中提取名词作为变量,并根据特定模式进行匹配
            Map variables = new HashMap<>();
            if (!sentences.isEmpty()) {
                Sentence sentence = sentences.get(0);
                List words = sentence.words();
                for (int i = 0; i < words.size() - 1; i++) {
                    String currentWord = words.get(i);
                    String nextWord = words.get(i + 1);
                    if (isNoun(currentWord) && nextWord.equals("的")) {
                        variables.put(currentWord, "true");
                    }
                }
            }
            return variables;
        }
        private boolean isNoun(String word) {
            // 在这里根据实际需求,判断一个词是否为名词
            // 可以使用词性标注、词典匹配等方法
            // 这里示例简单判断是否以大写字母开头,作为名词的判断条件
            return Character.isUpperCase(word.charAt(0));
        }
    }

    我将extractVariables方法进行了修改。现在它从第一句话中提取名词作为变量,并且根据特定模式进行匹配。特定模式是判断当前词是否为名词,以及下一个词是否为"的"。如果匹配成功,则将当前词作为变量存储。

    这样我们就基本实现了一开始的那个目标:

    假设现在有一个 商城系统 里面有查询订单的api和获取商品购买方式的api   用户只需要输入 “帮我看看我前几天买过最便宜的衣服”  经过语言处理 ai就能够调用 查询订单的api并在里面自动的添加查询条件以及 排序条件  这是我们的目标  本文就是来讲解实现这样的目标

    更长远的目标:

    希望能够开发出一款中间件(作为一个服务被注册到项目当中) 能够作为open ai 和具体项目的桥梁  即在开发配置当中我输入我的已有项目的服务的签名   那这个助手能够根据用户的自然语言输入 自动的去调用执行 项目中已有的各种服务 来做各种各样的复杂的数据库查询 等操作

    本文所受启发 参考文献:

    1. Function calling and other API updates: https://openai.com/blog/function-calling-and-other-api-updates
    2. OpenAI assistants in LangChain: https://python.langchain.com/docs/modules/agents/agent_types/openai_assistants
    3. Multi-Input Tools in LangChain: https://python.langchain.com/docs/modules/agents/tools/multi_input_tool
    4. examples/Assistants_API_overview_python.ipynb: https://github.com/openai/opena...
    5. The Spring Boot Actuator is the one dependency you should include in every project (danvega.dev)
    6. Assistants API won't allow external web request - API - OpenAI Developer Forum

     

    本文只是简单提供一个可行的思路做参考 真正做出可拓展性的ai开发插件道路还很长 先在这立个小flag吧  希望今年能够完成这个小目标  如果有一起开发这个项目的伙伴可以跟我来讨论哦