大模型应用开发实战

原创

盖世玉宝

修改于 2024-09-01 19:57:40

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修改于 2024-09-01 19:57:40

在接触AI应用开发的这段时间，我以为会像以前学.net，学java，学vue一样。先整个hello world，再一步一步学搭功能，学搭框架直到搭一个系统出来。然而，理想总是很丰满，现实很骨感。在实践的过程中各种千奇百怪的问题：

概念太多了。你以为就GPT、LLM？太年轻了，huggingface、transformers、torch、tokenizers、langchain、modelscope、fastapi、CUDA、cuDNN、Conda、vLLM、ResNet-50、top_p等等等等....它们有些是工具，有些只是个库，有些甚至就是个参数名以及还有些我到现在都不知道是个啥。
运行代码时，经常莫名地各种报错。以前学vue的时候，我以为前端的包已经够混乱了，直到开始接触AI，没有最混只有更混。
运行时间太长了而且结果不确定。没有云上足够的算力和显卡，一个简单的代码运行少则10分钟，动则几小时，非常人能够忍受。就算当你历经千辛万苦程序跑完了，你会发现不太容易验证运行结果的正确性，你不知道改了某个参数值到底是起作用了，还是没起作用。

看了网上一堆AI开发的文章，得出两个字总结：写的都是垃圾！对，都是

在学的过程中，我就想着。等我做出个东西。我一定要把这些个牛鬼蛇神给掰扯清楚。废话不多说，故事就从hello world说起。

工具准备

MiniConda 首先装这个，这个玩意有点像docker，可以隔离多个项目的python环境，并且默认带有vc++等库。为什么我把它放第一。作为程序员的洁癖，开始的时候我非常不想装这玩意的，直接装个python 3.12，手动pip install霹雳巴拉下各种包多潇洒，直到运行一个最简单的代码时缺各种依赖环境，不但缺python的包，竟然还缺各种dll，还缺vc++运行时，当时心里各种NMBD....然后老老实实把它装上了，一切都顺了。安装时默认会集成python。我装的版本：MiniConda3 py312_24.7.1
PyCharm 开发python的第一选择。开始我用的vs code，调试运行各种手动命令敲烦了，还是pycharm按钮好使。

就先装这俩吧。

环境准备

电脑cmd命令提示符。设置清华的镜像,用于后面下载各种python的包。默认国外的镜像和.net nuget包、java maven库及前端npm包一个尿性卡的要死，只能用国内的。

python -m pip install --upgrade pip
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

新建项目

直接pycharm新建一个项目，名字随便起。毕竟我们是整大模型的，不是学python入门的。叫llmTest吧！如图1：

（图1）

这里注意：

interpreter type：就是运行环境，选custom environment。基于conda新建的环境名（想象成docker的一个实例，这个环境只对我们这个项目有效）。界面上提供了project venv，这种方式也可以控制项目的运行环境，想了解地自行搜索，新手不能太多选择，我就喜欢用顺手的，哈哈哈！！
path to conda：就是工具准备里面miniconda3的安装路径。

模型下载

目前国内外的通用大模型可以用密密麻麻来形容，gitee上面已经收录了1万多个了：https://ai.gitee.com/models 。模型下载方式很多，有直接用git lfs下载的、有直接下文件的，还有不直接下载运行时才加载的写代码方式。关键是这种方案还挺好使。本着新手不能太多选择，直接推最顺手的原则。我用的阿里魔塔modelscope（注意它不是模型，不是！它只是个下载工具）。直接在pycharm命令终端里面执行pip install modelscope，如图2：

（图2）

注意图上红框的部分。这里没有用windows的命令终端执行，就是保证一直用的是我们刚刚创建的conda环境llmTest。防止安装包的时候，装到其他找不到的位置了。也可以看出下载的源用的是我们刚刚设置的清华镜像。

新建一个app.py。编写下载代码：

#模型下载
from modelscope import snapshot_download
model_dir = snapshot_download('ZhipuAI/chatglm3-6b', cache_dir='D:\Transformers')

这里我以清华智谱ChatGLM3模型为例，下载到D:\Transformers。如果人品不是太差的话，运行效果如下：

（图3）

总共有15个G左右，需要等一段时间。至此一个大模型顺利下载完毕，它的结构如下图所示，别问我里面是啥，我也看不懂：

（图4）

模型使用

以上算是完成了全部的准备工作，作为一个有效率的打工人，马上迫不及待地想看效果了。立马码字：

from modelscope import AutoTokenizer, AutoModel, snapshot_download

model_dir = snapshot_download('ZhipuAI/chatglm3-6b', cache_dir='D:\Transformers')
# model_dir ='D:\Transformers\ZhipuAI\chatglm3-6b';
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_dir, trust_remote_code=True)

model = AutoModel.from_pretrained(model_dir, trust_remote_code=True).half().cpu()  # 权重和计算从 32 位浮点数转换为16位

model = model.eval()
response, history = model.chat(tokenizer, '你好', history=[])
print(response)

这段代码意图无比清晰，启动刚刚下载的chatglm3-6b模型，和它打个招呼，羞涩地问下：“你好”。先别急着运行，因为你运行肯定会报错（多么痛地领悟，该踩的坑我都踩完了😂）。先参考图2，在pycharm命令终端依次执行以下安装命令，保证安装模型运行所需要的包：

conda install pytorch torchvision torchaudio cpuonly -c pytorch
pip install transformers==4.40.0
pip install sentencepiece

全部安装完毕后，点击Debug尝试运行：

（图5）

ChatGLM会输出类似“你好！我是人工智能助手ChatGLM3-6B，很高兴见到你，欢迎问我任何问题。”这样的回答。当然，就像文章开始说的结果不确定，你的结果和上面不一定相同。

视频我剪辑过，在我的电脑上，实际运行时间5分钟左右😂。至此最简单的模型应用开发完毕。

提供API支持

上面最简单的Hello world写完了，接下来就要为各种客户端提供接口服务了。.Net有WebAPI + IIS，java有spring boot+tomcat，大模型有FastAPI+Uvicorn：FastAPI 用于构建应用的业务逻辑，Uvicorn 是运行这些应用的服务器。参考图2，在pycharm命令终端依次执行以下安装命令：

pip install uvicorn
pip install fastapi

把上面的代码微调一下：

import uvicorn
from fastapi import FastAPI,Body
from fastapi.responses import JSONResponse
from typing import Dict
app = FastAPI()

from modelscope import AutoTokenizer, AutoModel, snapshot_download

model_dir = snapshot_download('ZhipuAI/chatglm3-6b', cache_dir='D:\Transformers')
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_dir, trust_remote_code=True)

model = AutoModel.from_pretrained(model_dir, trust_remote_code=True).half().cpu()  # 权重和计算从 32 位浮点数转换为16位

@app.post("/chat")
def chat(data: Dict):
    query = data['query']
    history = data['history']
    if history== "":
        history = []
    response, history = model.chat(tokenizer, query, history=history, top_p=0.95, temperature=0.95)
    response = {'response':response,'history':history}
    return JSONResponse(content=response)

if __name__ == '__main__':
    uvicorn.run(app, host="127.0.0.1", port=7866)

点击Debug尝试运行，即可启动一个7866端口的API服务。

（图5）

我们用postman等客户端工具测试一下：

（图6）

编写客户端

服务端有了，当然要做个漂亮的客户端，总不能一直用postman。不得不吐槽下，大模型也搞前后端分离这套🤮！.net java 有httprequest，js有jquery、axios，大模型也有个出名的库langchain，官方的解释它提供了“链”的概念，允许开发者将多个语言模型调用、API请求、数据处理等操作链接起来，以创建更复杂的应用流程。这里你就当它是个用来封装http请求的客户端吧！还是按图2的方式先安装：

pip install langchain
pip install langchain-community

在工程里面新建一个文件client.py。编写客户端代码：

 import requests
import logging
from typing import Optional, List, Dict, Mapping, Any
import langchain
from langchain.llms.base import LLM
from langchain.cache import InMemoryCache

logging.basicConfig(level=logging.INFO)
langchain.llm_cache = InMemoryCache()


class ChatLLM(LLM):
    url = "http://127.0.0.1:7866/chat"
    history = [];

    @property
    def _llm_type(self) -> str:
        return "chatglm"

    def _construct_query(self, prompt: str) -> Dict:
        query = {
            "history": self.history,
            "query": prompt
        }
        import json
        query = json.dumps(query)
        return query

    @classmethod
    def _post(self, url: str, query: Dict) -> Any:
        response = requests.post(url, data=query).json()
        return response

    def _call(self, prompt: str, stop: Optional[List[str]] = None) -> str:
        query = self._construct_query(prompt=prompt)
        response = self._post(url=self.url, query=query)
        response_chat = response['response']
        self.history = response['history']
        return response_chat

    @property
    def _identifying_params(self) -> Mapping[str, Any]:
        _param_dict = {
            "url": self.url
        }
        return _param_dict


if __name__ == "__main__":
    llm = ChatLLM()
    while True:
        user_input   = input("我: ")
        response = llm(user_input)
        print(f"ChatGLM: {response}")

执行一下，和它说个‘你好’，再问下它是谁，效果如下（再次友情提示：视频剪辑过，肯定没有这么快😀！！！）：

（图7）

等等，这好像还是算不上客户端！怎么着也得个应用程序APP之类，再不济也得有个Web吧！好吧，安排！为了搞大模型的人能安心研究模型，不用花精力在界面上。市场上就出现了2个常用的大模型web界面框架Gradio和Streamlit，不用去研究哪个更好，顺手就行！类似ElementUI、AntDesign没必要非争个你死我活的！我这里以Gradio为例，先安装：

pip install gradio

#如果安装gradio后ImportError: DLL load failed while importing _multiarray_umath: 找不到指定的模块。执行下面：
 pip install numpy==1.25.2

在工程里面新建一个文件webclient.py。编写网页代码：

import gradio as gr
from client import ChatLLM #引用client.py里面我们定义的ChatLLM

llm = ChatLLM()
# 流式处理
def stream_translate(text):
    response = llm(text)
    for chunk in response.split():
        yield chunk + " "


demo = gr.Interface(fn=stream_translate, inputs="text", outputs="text", title="ChatGLM",
                    description="A chatbot powered by ChatGLM.")
demo.launch()

执行一下：

（图8）

在浏览器里面打开：http://127.0.0.1:7860 就可以看到我们的客户端。这时随便问大模型几个问题吧（再次友情提示：视频剪辑过，后面那个问题1500多秒！）：

（图9）

到这里，入门流程介绍完毕。看的人多的话，我会继续介绍模型微调和训练，希望大家喜欢！

最后

经过无数的蹂躏，我开发了个小应用【i歌词】，无任何条件免费提供全部源码。它基于chatglm4-9b大模型，从部署到训练，通用对话功能，核心根据歌名查歌词并创作歌词！用它来参加gitee AI创新应用大赛，可以在线体验： https://ai.gitee.com/events/iluvatar-ai-app-contest/detail?app=36