2026年7月9日 周四晚上19:30,报名腾讯会议了解“如何构建自进化的动态知识库(Brain)”(限30人)
免费POC, 零成本试错
FDE知识库

FDE知识库

学习大模型的前沿技术与行业落地应用


收藏

图解DSPy:Prompt的时代终结者?

发布日期:2024-06-02 14:58:47 浏览次数: 3218
作者:鲁班模锤

微信搜一搜,关注“鲁班模锤”


大模型技术论文不断,每个月总会新增上千篇。本专栏精选论文重点解读,主题还是围绕着行业实践和工程量产。若在某个环节出现卡点,可以回到大模型必备腔调重新阅读。而最新科技(Mamba,xLSTM,KAN)则提供了大模型领域最新技术跟踪。若对于如果构建生成级别的AI架构则可以关注AI架构设计专栏。技术宅麻烦死磕LLM背后的基础模型。当然最重要的是订阅“鲁班模锤”

DSPy是一种编程模型,旨在改进语言模型 (LM)在复杂任务中的使用方式。传统上,LM使用特定的提示模板(Prompt)进行控制,这些模板是基本前期大量的尝试而找到的预设指令。DSPy通过将LM流水线抽象为文本转化图谱,例如被其他申明模块触发的LM的命令计算图谱。

Prompt Engineering

要理解DSPy,需要先理解提示词工程Prompt Engineering。提示词工程也称之为上下文提示词或者上下文学习。它指的是在不更新模型权重的情况下引导LLM的行为以获得预期结果的方法,它属于非参数的模型微调。


20%的EMNLP'23的出版物都是关于提示词工程,其中最受欢迎的字符串模板库有LangChain和LlamaIndex。


提示词工程很好用,简单,高效而且低开销。它在不占用GPU,5分钟之内可以通过调用API快速的试错,而且大部分的提示词可以用一到两句话来解释。


上图为提示词工程的示例,加上一句话“按照artstation的风格来”,结果大不一样。


但是提示词工程最大的问题是它很脆弱,而且缺乏系统性的方法来提升。很多的技巧需要大量的实验和启发式方法,结果不能普遍应用于所有 LLMs/VLM,甚至不能应用于同一LLM家族的不同版本,例如gpt 3->3.5->4。


在继续往下之前,先来复习下传统的Prompt Engineering有哪些?

Zero-Shot,直接提问将数据直接塞给LLM


Few-Shot,在提问的时候,列出一些例子然后和问题一起送给LLM回答。上面要引导大模型进行情感分析,然后列举了一些例子。这里好比你学了很多知识,但是考试的时候,总需要有人告诉你答题的规则。


Instruction-Prompt,在提问的时候,针对回答给出明确的指令。


Chain-OF-thought,在提问的时候,帮助大模型整理思维链,以便于大模型能够按照思维链进行回答。

Chain-OF-thought,可以配合zero-shot或者Few-shot进行提问,靠人工或者自动化生成的推导思维链作为上下文。



Program-OF-thought,在提问的时候,让大模型给出可以运行的代码,然后运行可以得到更加正确的答案。


当然基于PROMPT的原理,还可以外挂知识库,比如目前比较流行的RAG


以上为传统提示词工程的概览图

DSPy


对照传统的Prompt Engineering,DSPy其实覆盖了灰色部分:


那么什么是DSPy?


DSPy 是一个用于算法优化提示和 LM 权重的框架。然而,它的学习曲线是陡峭的,“是的,伙计,我到处都能看到DSPy,但还没有时间看。”——小编笑了~


DSPy有三个抽象,各位读者先记一下。分别为signatures(签名,这个取名不大贴切), modules(模块或者组件), 和teleprompters(提示器或者优化器)。


DSPy有两个特点,其一,它闭环了提示词工程。它将提示词工程从通常的手动和人工的过程转变为结构化、定义明确的机器学习工作流程(这个流程包括准备数据集、定义模型、训练、评估和测试)。这应该是最具革命性的方面。下图应该很形象地将这段文字表达了出来。


其二,它将逻辑和文本表达分离。说白了就是将传统的提示词工程通过一些语法糖,比较优雅的进行封装。



下面来一段让读者们感受下便捷性,首先要先预设下大模型

import dspy#设置大语言模型turbo = dspy.OpenAI(model='gpt-3.5-turbo-0125', api_key='KEYS', model_type='text')dspy.settings.configure(lm=turbo)

第二步定义一个类,看起来和PyTorch定义模型一个调调,只不过父类变成了dspy.Module。

class HelloQA(dspy.Module):def __init__(self):super().__init__()self.prog = dspy.Predict("question -> answer")    #在这里定义基本的逻辑def forward(self, question):return self.prog(question=question)

这个时候不用写提示词工程了,直接:

QA = HelloQA()response = QA.forward("How many legs does elephant has?")print(response.answer)

结果显示为“Elephant has four legs.”,就是这么干净漂亮!

Elephant has four legs.


小结


至此已经完成了DSPy的初步入门,上面的铺垫之后回头再看看DSPy的三大组件。

Signatures是声明性规范,它抽象出DSPy编程模型中模块的输入/输出行为。这些签名用于指定任务需要执行的操作,而不是如何提示语言模型执行任务。这种方法抽象了提示和微调过程,使其更加模块化。


Modules取代了现有的手动提示词技术,并且可以在管道中随意集成。它利用LM执行各种任务的程序块。DSPy中的每个模块都是参数化的,这意味着它具有可学习的参数,包括提示的细节、要使用的语言模型以及提示。它根据定义的Signatures处理输入,并根据该处理返回输出。



DSPy内置了如下几个模块:


dspy.Predict :基本预测变量
dspy.ChainOfThought:教LM在对Signatures响应之前逐步思考
dspy.ProgramOfThought:教LM 输出代码
dspy.ReAct:能够实现某个Signatures功能的代理(利用工具)
dspy.MultiChainComparison:可以比较多个 ChainOfThought 输出以产生最终预测

例如要实现RAG,分分钟的事情:

import dspyclass RAG(dspy.Module):    def __init__(self, num_passages=3):        self.retrieve = dspy.Retrieve(k=num_passages)self.generate_answer = dspy.ChainOfThought("context, question -> answer")
def forward(self, question):context = self.retrieve(question).passagesreturn self.generate_answer(context=context, question=question)


Teleprompters优化管道中的所有模块,以便于获取最优的评估指标。DSPy 优化器,以前称为提词器,是一种算法,可以调整 DSPy 程序的参数(即提示和/或 LM 权重),以最大限度地提高指定指标,例如准确性。


借助DSPy可以用简洁明了的用Modules替换手工制作的提示词工程,而不会降低质量或表达能力。对Modules进行参数化并将提示视为优化问题,使DSPy能够更好地适应不同的LM。它的模块化能够构建更加具有实用性的应用以及更佳细腻的效果评估标准。


编译正确的Modules可将不同的 LM 的准确率从 4-20% 提高到 49-88%。


53AI,企业落地大模型首选服务商

产品:场景落地咨询+大模型应用平台+行业解决方案

承诺:免费POC验证,效果达标后再合作。零风险落地应用大模型,已交付160+中大型企业

联系我们

售前咨询
186 6662 7370
预约演示
185 8882 0121

微信扫码

添加专属顾问

回到顶部

加载中...

扫码咨询

扫码登录
登录即表示您同意《53AI网站服务协议》
服务协议

欢迎您使用【53AI 官方网站】(以下简称“本网站”或“我们”)。本《会员服务协议》(以下简称“本协议”)是您(以下简称“会员”或“用户”)与【深圳市博思协创网络科技有限公司】之间关于注册、登录及使用本网站会员服务所订立的法律协议。

在您注册或登录前,请务必审慎阅读、充分理解各条款内容,特别是免除或限制责任的条款、知识产权条款、争议解决条款等。此类条款将以加粗形式提示您注意。 当您通过微信公众号授权、手机验证码验证或其他方式成功登录本网站时,即视为您已完全理解并同意接受本协议的全部内容。

一、 定义

本网站:指由【深圳市博思协创网络科技有限公司】运营的,域名为【53ai.com】的网站及相关移动端页面。

会员服务:指本网站向注册会员提供的知识库文章查阅、内容检索及其他相关增值服务。

知识库内容:指本网站发布的包括但不限于文字、图表、数据、研究报告、行业分析等数字化内容资源。

二、 账号注册与登录

登录方式:本网站支持以下登录方式,您可根据实际情况选择:

微信公众号授权登录:您同意将您的微信OpenID信息授权给本网站,用于创建或关联会员账号。

手机验证码登录:您需提供真实有效的手机号码,并通过短信验证码完成身份验证与登录/注册。

账号安全:您的账号仅限您本人使用,禁止赠与、借用、租用、转让或售卖。因您保管不善导致的账号被盗、密码泄露等损失,由您自行承担。

实名认证:根据相关法律法规要求,我们可能要求您在特定功能下完成实名认证。如您拒绝提供,可能无法使用部分或全部服务。

未成年人保护:若您未满18周岁,请在法定监护人的陪同下阅读本协议,并在征得监护人同意后使用本服务。

三、 服务内容与规范

知识库查阅权限:会员登录后,有权按照其会员等级对应的权限范围,在线浏览、检索本网站知识库中的相关文章及内容。

服务变更:我们有权根据业务发展需要,调整、变更或终止部分服务内容,并将以网站公告、公众号消息等方式提前通知。

禁止行为:您在使用服务时不得实施以下行为:

利用技术手段批量爬取、下载、转存知识库内容;

将知识库内容用于商业目的或未经授权地向第三方传播;

干扰本网站正常运行或侵犯其他用户合法权益;

发布违法违规信息或从事违反公序良俗的活动。

四、 知识产权声明

权利归属:本网站知识库中的排版设计、软件代码等内容的知识产权均归【公司全称】或原权利人所有,受《中华人民共和国著作权法》等法律保护。

有限许可:本网站授予会员一项非独占、不可转让、不可转授权的普通许可,仅限于个人学习、研究之目的在线查阅知识库内容。

侵权追责:未经书面许可,任何单位或个人不得以任何形式复制、转载、摘编、镜像、汇编或以其他方式使用上述内容。一经发现,我们保留追究其法律责任的权利。

五、 个人信息保护

我们重视对您个人信息的保护。关于我们如何收集、使用、存储和保护您的个人信息,请单独阅读 《隐私政策》。

您通过微信公众号授权或手机号验证所提供的信息,我们将严格按照《个人信息保护法》的规定处理,仅用于身份识别、服务提供及安全验证等必要用途。

您可以随时通过网站设置或联系客服行使查阅、更正、删除个人信息及撤回授权同意的权利。

六、 免责声明

内容准确性:知识库内容仅供参考,不构成专业建议。我们不对其完整性、准确性、时效性作任何明示或暗示的保证,您应自行判断并承担使用风险。

不可抗力:因自然灾害、政策法规变化、网络故障、第三方平台接口异常(如微信接口维护、运营商短信通道故障)等不可抗力导致的服务中断或延迟,我们不承担违约责任。

第三方链接:本网站可能包含指向第三方网站的链接,该等网站的内容和服务不受我们控制,请您自行甄别风险。

七、 违约责任

如您违反本协议约定,我们有权视情节采取警告、限制功能、暂停服务、注销账号等措施,并保留要求赔偿损失的权利。

如因您的违约行为导致我们遭受行政处罚、第三方索赔或商誉损失,您应承担全部赔偿责任(包括但不限于罚款、赔偿金、律师费、公证费等)。

八、 法律适用与争议解决

本协议的订立、执行和解释均适用中华人民共和国大陆地区法律。

因本协议产生的或与本协议有关的任何争议,双方应友好协商解决;协商不成的,任何一方均可向【公司所在地】有管辖权的人民法院提起诉讼。

九、 其他

本协议构成双方就本服务达成的完整协议,取代此前任何口头或书面约定。

本协议任一条款被认定为无效或不可执行的,不影响其他条款的效力。

我们对本协议享有最终解释权,并在法律允许的范围内保留随时修改的权利。修改后的协议一经公布即生效,继续使用服务即视为同意修订内容。


已查阅