大模型架构记录【综述-langchain】

1 重点梳理:

langchain官网:Introduction | 🦜️🔗 LangChain

模板链接:LangSmith

storage:存储,翻译

chain = final_prompt | llm:在 LangChain 的上下文中,| 符号通常用于表示管道(Pipeline)操作即将一个对象的输出传递给另一个对象的输入。这种用法类似于 Linux 中的管道操作,可以将多个处理步骤串联起来,形成一个完整的处理流程。

CommaSeparatedListOutputParser() 是 LangChain 中的一个实用工具,用于将语言模型生成的文本输出解析为一个由逗号分隔的列表

LangChain概述:(overview)LangChain是一个开源框架,专为简化大语言模型(如GPT)应用的开发而设计。它通过模块化组件(如链式流程、智能代理)整合数据检索、模型调用与结果解析,帮助开发者高效构建问答系统、自动化工具等复杂应用,降低开发门槛并提升扩展性。

Prompt Template:(提示模板)提示模板用于规范模型输入格式,通过预设模板动态插入变量(如用户问题、上下文)。例如,将“问题”和“背景”嵌入固定句式,生成结构化的提示文本,确保输入一致性,减少重复代码,同时支持灵活的场景适配。

Models and Output Parsers(模型与输出解析器)

  • Models支持多种模型类型,如通用大语言模型(LLMs)和对话模型(Chat Models),开发者可自由调用或切换不同模型(如GPT-3、Claude),满足多样化需求。

  • Output Parsers:将模型的非结构化文本输出(如回答、长文本)转换为结构化数据(如JSON、列表),便于提取关键信息(如日期、实体)并传递给下游程序,增强结果的可操作性。

Langchain的核心组件

  1. 模型 I/O 封装:负责 标准化模型的输入输出流程,包括调用大语言模型(如GPT)、设计提示词模板(Prompt Template)规范化输入,以及解析模型输出(Output parser)为结构化数据,确保交互的灵活性和一致性。

  2. Retrieval(检索):支持 文档的加载、分割、向量化与存储,通过Embedding模型将文本转为向量,结合向量数据库实现高效语义检索,适用于知识库问答或信息增强场景。

  3. Chain(链式流程)将多个功能模块串联成自动化流程,例如“检索→生成提示→调用模型→解析结果”,简化复杂任务的编排与执行。

  4. Agent(智能代理):基于用户指令和可用工具(如搜索、计算),自主规划执行步骤(如先调用A工具,再处理结果),实现端到端 任务自动化,类似“AI调度员”。

  5. 记忆管理:通过 缓存对话历史或任务上下文,维持模型对长期交互的连贯性,例如记住用户偏好或前序步骤的中间结果。


2 什么是langchain

LangChain 是一个用于开发由大型语言模型(LLM)驱动的应用程序的开源框架。它提供了一套工具、组件和接口,简化了创建由 LLM 和聊天模型支持的应用程序的过程。LangChain 的核心目标是让开发者能够轻松地将 LLM 与外部数据源、API 和其他工具集成,从而构建出更智能、更实用的应用。

为什么需要 LangChain?

一个项目可能会包括:

  • 调用多个不同的大模型(gpt4, 视频生成...)
  • 向量数据库
  • 数据类型(读取,trunk的切分...)

    langchain功能

    • 连接数据源:让 LLM 能够访问和处理外部数据,解决其知识固定和数据局限性的问题。

    • 增强交互:通过记忆功能让 AI 记住对话上下文,实现更连贯的交互。

    • 调用工具:允许 LLM 动态调用外部工具(如搜索引擎、API 等),执行更复杂的任务。

    • 简化开发:提供了一套工具和接口,让开发者更容易构建基于 LLM 的应用程序。

    3 langchain 学习路径

    1. Langchain的overview(概述),模型I/O封装
    2. Retrieval组件, Chain组件,Agent组件,记忆里模块
    3. 进阶RAG+langchain
    4. Agent
    5. 经典Agent开源项目剖析
    6. Agent的经典案例分享

    2.1 概述与模型 I/O 封装

    LangChain 的核心目标是通过模型 I/O 封装简化大语言模型开发流程:输入侧利用提示模板动态整合用户问题、上下文等变量生成标准化指令,输出侧通过解析器将模型返回的文本转化为 JSON 等结构化数据,降低程序调用复杂度。

    2.2 核心组件

    框架包含四大核心模块:检索组件实现文档加载、分块、向量化存储及语义搜索功能;链式流程通过串联多步骤(如“检索→生成→调用”)构建自动化任务流;智能代理支持基于工具(API、数据库)动态规划执行路径;记忆模块则管理对话历史与上下文,保障交互连贯性。

    2.3 进阶:RAG + LangChain

    结合检索增强生成(RAG)技术,LangChain 通过优化文本分块粒度、重排序策略提升检索精度,并将结果动态注入模型提示词,显著增强知识密集型任务(如专业问答、依赖外部知识的场景)的生成准确性与信息可靠性。

    2.4 Agent 进阶功能

    智能代理支持动态

    基于TROPOMI高光谱遥感仪器获取的大气成分观测资料,本研究聚焦于大气污染物一氧化氮(NO₂)的空间分布与浓度定量反演问题。NO₂作为影响空气质量的关键指标,其精确监测对环境保护与大气科学研究具有显著价值。当前,利用卫星遥感数据结合先进算法实现NO₂浓度的高精度反演已成为该领域的重要研究方向。 本研究构建了一套以深度学习为核心的技术框架,整合了来自TROPOMI仪器的光谱辐射信息、观测几何参数以及辅助气象数据,形成多维度特征数据集。该数据集充分融合了不同来源的观测信息,为深入解析大气中NO₂的时空变化规律提供了数据基础,有助于提升反演模型的准确性与环境预测的可靠性。 在模型架构方面,项目设计了一种多分支神经网络,用于分别处理光谱特征与气象特征等多模态数据。各分支通过独立学习提取代表性特征,并在深层网络中进行特征融合,从而综合利用不同数据的互补信息,显著提高了NO₂浓度反演的整体精度。这种多源信息融合策略有效增强了模型对复杂大气环境的表征能力。 研究过程涵盖了系统的数据处理流程。前期预处理包括辐射定标、噪声抑制及数据标准化等步骤,以保障输入特征的质量与一致性;后期处理则涉及模型输出的物理量转换与结果验证,确保反演结果符合实际大气浓度范围,提升数据的实用价值。 此外,本研究进一步对不同功能区域(如城市建成区、工业带、郊区及自然背景区)的NO₂浓度分布进行了对比分析,揭示了人类活动与污染物空间格局的关联性。相关结论可为区域环境规划、污染管控政策的制定提供科学依据,助力大气环境治理与公共健康保护。 综上所述,本研究通过融合TROPOMI高光谱数据与多模态特征深度学习技术,发展了一套高效、准确的大气NO₂浓度遥感反演方法,不仅提升了卫星大气监测的技术水平,也为环境管理与决策支持提供了重要的技术工具。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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