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bida：简单、易用、稳定、高效，便于扩展和集成的，大语言模型工程化开发框架

快速上手

从pip或pip3安装最新的bida

pip install -U bida

新建py文件或Jupyter Notebook：

from bida import ChatLLM

llm = ChatLLM(
    model_type='openai',                                # 调用openai的chat模型
    model_name='gpt-4')                                 # 设定模型为：gpt-4，默认是gpt3.5

result = llm.chat("从1加到100等于多少？只计算奇数相加呢？") 
print(result)

from bida import ChatLLM

llm = ChatLLM(
    model_type="baidu",                                 # 调用百度文心一言
    stream_callback=ChatLLM.stream_callback_func)       # 使用默认的流式输出函数

llm.chat("你好呀，请问你是谁？")

已支持模型 ( 持续更新中... 截止2023年10月，国内开放商用API的模型已经全部支持)

模型公司	模型类型	模型名称	是否支持	说明
OpenAI	Chat	gpt-3.5，gpt-4	√	支持gpt3.5和gpt4全部模型
	Text Completion	text-davinci-003	√	Text 生成类模型
	Embeddings	text-embedding-ada-002	√	向量化模型

百度-文心一言	Chat	ernie-bot, ernie-bot-turbo	√	百度商用Chat模型
	Embeddings	embedding_v1	√	百度商用向量化模型
	托管模型	各类开源模型	√	百度托管的各类开源模型，请使用百度第三方模型接入协议自行配置，详见下文的模型接入章节

阿里云-通义千问	Chat	qwen-v1, qwen-plus-v1, qwen-7b-chat-v1	√	阿里云商用和开源Chat模型
	Embeddings	text-embedding-v1	√	阿里云商用向量化模型
	托管模型	各类开源模型	√	阿里云托管的其他各类开源模型，请使用阿里云第三方模型接入协议自行配置，详见下文的模型接入章节

MiniMax	Chat	abab5, abab5.5	√	MiniMax商用Chat模型
	Chat Pro	abab5.5	√	MiniMax商用Chat模型, 采用自定义Chatcompletion pro模式，支持多人多bot对话场景，示例对话，返回格式限制，函数调用，插件等功能
	Embeddings	embo-01	√	MiniMax商用向量模型

智谱AI-ChatGLM	Chat	ChatGLM-Pro、Std、Lite, characterglm	√	智谱AI多版本商用大模型
	Embeddings	Text-Embedding	√	智谱AI商用文本向量模型

讯飞-星火	Chat	SparkDesk V1.5, V2.0	√	讯飞星火认知大模型
	Embeddings	embedding	√	讯飞星火文本向量模型

商汤-日日新	Chat	nova-ptc-xl-v1, nova-ptc-xs-v1	√	SenseNova 商汤日日新大模型

百川智能	Chat	baichuan-53b-v1.0.0	√	百川53B大模型

腾讯-混元	Chat	Tencent Hunyuan	√	腾讯混元大模型

自行部署的开源模型	Chat, Completion, Embeddings	各类开源模型	√	使用FastChat等部署的开源模型，提供的Web API接口遵循OpenAI-Compatible RESTful APIs，可以直接支持，详见下文的模型接入章节

注意：

以上模型和API能否使用，依赖自行购买开通的模型范围，相关Key需配置完成后才可以（详见下面环境变量章节），购买及开通请联系厂商咨询。
如果需要增加模型或增加新的模型公司进来，请参考下面的模型接入章节。
如果希望适配你们的模型或提出改进意见，请联系[email protected]

缘起与定位

- 开发人员切换到面向AIGC开发非常困难

AIGC里面的模型LLM和提示词Prompt两项技术都非常新，发展日新月异，理论、教程、工具、工程化等各个方面都非常欠缺，使用的技术栈与当前主流开发人员的经验几乎没有重叠：

分类	当前主流开发	Prompt工程	开发模型、微调模型
开发语言	Java、.Net、Javscript、ABAP等	自然语言，Python	Python
开发工具	非常多和成熟	无	成熟
开发门槛	较低且成熟	低但非常不成熟	非常高
开发技术	清晰且稳态	入门简单但非常难于稳态输出	复杂且多变
常用技术	面向对象、数据库、大数据	prompt tunning、incontext learning、embedding	Transformer、RLHF、Finetunning、LoRA
开源支持	丰富且成熟	非常混乱处于较低水平	丰富但不成熟
开发成本	低	较高	非常高
开发人员	丰富	极度稀缺	非常稀缺
开发协同模式	根据产品经理交付的文档进行开发	一人或极简的小组，从需求到交付运营全部工作	根据理论研究方向开发

- 企业需求非常旺盛，处于快速上升趋势

当前，所有的科技公司、互联网公司、大数据公司几乎都在all in这个方向，但更多的传统企业还处于迷茫的状态。传统企业并非不需要，而是： 1) 没有技术人才储备，不知道做什么；2) 没有硬件储备，没有能力做；3) 业务数字化程度底，用AIGC改造升级周期长、见效慢。

- 每个模型都提供了API，有的还有完善的SDK，为什么要再封装一遍？

目前国内外各种商用、开源模型太多，发展又特别快，不过模型的API、数据对象并不一样，导致我们面对一个新模型（甚至一个新版本），都要去阅读开发文档，并修改自己的应用代码去适配，相信每个应用开发人员都测试过很多个模型，应该都深受其苦。

实际上，模型能力虽有不同，但提供能力的模式大体是一致的，因此有一个可以适配大量模型API，提供统一调用模式的框架，就变成了很多开发人员的迫切需求。

- 既然如此，这些langchain都有，直接用不好吗，为什么要重复造轮子？

首先，bida并非要替代langchain，而是针对的目标定位不同、开发理念也有很大差异：

分类	langchain	bida
目标人群	AIGC方向的全量开发人群	对把AIGC与应用开发结合有迫切需求的开发人员
模型支持	支持本地部署或远端部署的各种模型	仅支持提供Web API的模型调用，目前商用模型大部分都提供，开源模型使用FastChat等框架部署后也可以提供Web API
框架结构	因为提供的能力多，结构非常复杂，截止2023年8月，核心代码已有1700多个文件，15万行代码，学习门槛较高	核心代码十余个，2000行左右代码，学习和修改代码较简单
功能支持	提供AIGC方向各类模型、技术、应用领域的全覆盖	当前提供ChatCompletions、Completions、Embeddings、Function Call等功能支持，语音、图像等多模态功能近期陆续发布
Prompt	提供Prompt模板，但自有功能使用的Prompt内嵌在代码内，调试和修改都很困难	提供Prompt模板，当前无内置功能使用Prompt，将来如果使用，也会采用配置型后加载模式，便于用户自行调整
Conversation & Memory	支持，并提供多种Memory管理方式	支持，支持Conversation持久化（保存至duckdb中），Memory提供限定归档会话能力，其他能力有扩展框架可自行扩展
Function & Plugin	支持，并提供很丰富的扩展能力，但使用效果依赖大模型的自身能力	兼容使用OpenAI的Function Call规范的大模型
Agent & Chain	支持，并提供很丰富的扩展能力，但使用效果依赖大模型的自身能力	不支持，计划另开项目实现，也可基于当前框架自行扩展开发
其他功能	支持很多其他功能，比如文档拆块（拆块后做embedding，用于实现chatpdf等类似的功能）	暂无其他功能，如果增加也会采用另开兼容项目的方式来实现，当前可以使用其他产品提供的能力组合后实现
运行效率	很多开发者反映比直接调用API慢，原因未知	仅封装了调用流程和统一了调用接口，性能与直接调用API没有区别

langchain做为业内领军的开源项目，为大模型以及AGI的推广做出了巨大贡献，我们也在项目中应用了它，同时在开发bida时，也借鉴了很多它的模式和思想。但langchain太想做一个大而全的工具，不可避免的也产生了很多缺点，下面几篇文章，意见都差不多：Max Woolf - 中文, Hacker News - 中文。

圈内流行一句话非常好的做了总结：langchain，一个人人都会学习，但最终都会丢弃的教科书。

- 因此，基于以上几点，我们希望根据当前主流开发人员和企业应用开发的特点，搭建一个简单、易用、稳定、高效，便于扩展和集成的大语言模型工程化开发框架，大幅消减开发AI产品的难度和周期。

使用说明

1. 初始化环境

1.1 安装bida

从pip或pip3安装最新的bida

pip install -U bida

从github clone项目代码到本地目录：

git clone https://github.com/pfzhou/bida.git
pip install -r requirements.txt

1.2 配置环境变量

修改当前代码根目录下面的文件： ".env.template" 的扩展名，成为 ".env" 环境变量文件。请根据文件中的说明，把已经申请模型的key配置进去。

请注意：该文件已经加入忽略清单，不会被传到git服务器。

1.3 验证是否配置成功

examples1.初始化环境.ipynb

2. 使用bida调用模型

下面演示代码会混合使用各种bida支持的模型，请根据自己购买的模型修改替换代码中的**[model_type]**值为对应的模型公司名字，就可以快速切换各种模型进行体验：

# 更多信息参看bidamodels*.json中的model_type配置
# openai
llm = ChatLLM(model_type="openai")
# baidu
llm = ChatLLM(model_type="baidu")
# baidu third models（llama-2...）
llm = ChatLLM(model_type="baidu-third")
# aliyun
llm = ChatLLM(model_type="aliyun")
# minimax
llm = ChatLLM(model_type="minimax")
# minimax ccp
llm = ChatLLM(model_type="minimax-ccp")
# zhipu ai
llm = ChatLLM(model_type="chatglm2")
# xunfei xinghuo
llm = ChatLLM(model_type="xfyun")
# senstime
llm = ChatLLM(model_type="senstime")
# baichuan ai
llm = ChatLLM(model_type="baichuan")
# tencent ai
llm = ChatLLM(model_type="tencent")

2.1 Chat模式

Chat模式：ChatCompletion，当前主流的LLM交互模式，bida支持会话管理，支持持久化保存和Memory管理。

调用并打印回答内容：

from bida import ChatLLM

llm = ChatLLM(model_type='baidu')
result = llm.chat("你好呀，请问你是谁？") 
print(result)

流式stream调用，实现打字机效果：

from bida import ChatLLM

# stream调用
llm = ChatLLM(model_type="baidu", stream_callback=ChatLLM.stream_callback_func)

result = llm.chat("你好呀，请问你是谁？")

多轮对话：

from bida import ChatLLM

llm = ChatLLM(model_type="baidu", stream_callback=ChatLLM.stream_callback_func) 

result = llm.chat("你是一个服务助理，请简洁回答我的问题。我的名字是老周。")
result = llm.chat("我的名字是？")

以上的详细代码和更多功能示例，请参考下面的NoteBook：

examples2.1.Chat模式.ipynb

使用gradio建立chatbot
- gradio是一款非常流行的自然语言处理界面框架
- bida + gradio 可以用几行代码就搭建一个可用的应用程序

import gradio as gr
from bida import ChatLLM

llm = ChatLLM(model_type='openai')

def predict(message, history):
    answer = llm.chat(message)
    return answer

gr.ChatInterface(predict).launch()

详细内容见：bida+gradio的chatbot demo

2.2 Completion模式

Completion模式：Completions或TextCompletions，上一代LLM交互模式，仅支持单轮会话，不保存聊天记录，每次调用都是全新的交流。

请注意： 该模式在OpenAI 2023年7月6日的文章中，明确表示要逐步淘汰，新出的模型也基本不提供相关功能，即使支持的模型估计也会采取跟随OpenAI，预计未来都会逐渐淘汰。

from bida import TextLLM

llm = TextLLM(model_type="openai")
result = llm.completion("你是一个服务助理，请简洁回答我的问题。我的名字是老周。")
print(result)

示例代码详见：

examples2.2.Completion模式.ipynb

2.3 使用提示词

提示词Prompt是大语言模型中最重要的功能，颠覆了传统面向对象的开发模式，转变为： Prompt工程。本框架使用“提示词模板Prompt Templete”来实现，支持替换标记、多模型设定不同的提示词和模型执行交互时自动替换等功能。

当前已提供 PromptTemplate_Text ：支持使用字符串文本生成Prompt模板，bida也支持灵活的自定义模板，未来计划提供从json和数据库中加载模板的能力。

详细示例代码请参看下面的文件：

examples2.3.Prompt提示词.ipynb

提示词中重要说明

不同模型对提示词的支持能力不尽相同，比如：

ChatGPT和Vicuna等国外大模型，对中文提示词支持不够稳定，建议用英文写提示词
国内很多模型对推理类的提示词不敏感（指令遵循不好），对于生成Json、SQL、Code的指令几乎完全忽略
英文大写单词和中文加入【】、“”等强调信息，对模型注意力有明显影响
重要信息可以重复多遍，对模型注意力有明显影响，放置的位置因模型而异，有的在开始效果好，有的在结尾效果好
提示词太长影响输出的token数量，要根据不同模型的max_token值做调整

总的来说，建议提示词遵循：设定角色，明确任务，给出上下文（相关资料或示例）的三段式结构，可以参考示例中的写法。

提示词的一些介绍文档，供参考：

吴恩达的系列课程 https://learn.deeplearning.ai/login ，中文版，解读
openai cookbook https://github.com/openai/openai-cookbook
微软Azure文档：提示工程简介 , 提示工程技术
Github上最火的Prompt Engineering Guide ，中文版

2.4 函数调用function calling

函数调用Function Calling是OpenAI2023年6月13日发布的功能，我们都知道ChatGPT训练的数据是基于2021年之前的，你要问一些实时性相关的问题就没法回答你了，而函数调用让实时获取网络数据成为可能，比如查询天气预报、查股票、推荐个近期的电影之类的。

函数调用的流程是什么？

用户发起提问时，调用一次带有函数描述的completions接口，gpt会判断是否支持调用函数，如果可以就从用户的提问信息中提取出函数所需要的参数。
开发者拿到gpt提取出来的参数后自行调用函数并返回结果
将函数的返回结果再次发给GPT做总结归纳为自然语言

哪些模型支持：gpt-3.5-turbo-0613 和 gpt-4-0613 这两个模型都支持函数调用，MiniMax的Pro模式也支持，其他厂商也在跟进中。
需要注意：

整个过程会对gpt执行两次调用，第一次调用从问题中提取函数参数，第二次对函数返回结果做归纳总结
函数调用并不是由gpt调用，而是开发者来调用，本框架已经封装了自动调用方法，但需要开发者自己实现具体的执行代码

OpenAI 相关资料：Guide, API Reference, CookBook1, CookBook2
详细示例参看：examples/2.4.function_calling函数调用.ipynb

2.5 添加自定义函数

/bida/functions/目录下建立一个函数定义json文件
编写具体执行函数代码的py文件
启动框架调试

详细内容见：function接入手册

2.6 Embeddings嵌入模型

Embeddings技术是实现Prompt inContext Learning最重要的技术，对比以前关键词检索，又提升了一步。

注意：不同模型embedding出来的数据是不通用的，因此检索时问题的embedding也要用同一个模型才可以。

模型名称	输出维度	批处理记录数	单条文本token限制
OpenAI	1536	不限	8191
百度	384	16	384
阿里	1536	10	2048
MiniMax	1536	不限	4096
智谱AI	1024	单条	512
讯飞星火	1024	单条	256

注意： bida的embedding接口支持批处理，超过模型批处理限制会自动分批循环处理后一起返回。单条文本内容超过限制token数，根据模型的逻辑，有的会报错，有的会截断处理。

详细示例参看：examples2.6.Embeddings嵌入模型.ipynb

模型接入说明

bidamodels目录下建立一个模型配置json文件
编写具体模型实现方法的py文件
启动框架调试详细内容见：模型接入手册

bida框架结构

├─bida                          # bida框架主目录
│  ├─core                           # bida框架核心代码
│  ├─functions                      # 自定义function文件
│  ├─   *.json                          # function定义
│  ├─   *.py                            # 对应的调用代码
│  ├─models                         # 接入模型文件
│  ├─   *.json                          # 模型配置定义：openai.json、baidu.json等
│  ├─   *_api.py                        # 模型接入代码：openai_api.py、baidu_api.py等
│  ├─   *_sdk.py                        # 模型sdk代码：baidu_sdk.py等
│  ├─prompts                        # 自定义prompt模板文件
│  ├─*.py                           # 框架其他代码文件
├─docs                          # 帮助文档
├─examples                      # 演示代码、notebook文件和相关数据文件
├─test                          # pytest测试代码
│ .env.template                 # .env的模板
│ LICENSE                       # MIT 授权文件
│ pytest.ini                    # pytest配置文件
│ README.md                     # 本说明文件
│ requirements.txt              # 相关依赖包