LLM 一丝不苟用好 落地运行老本及照应提前优化 LLMs

作者 ：Jan Majewski

编译 ：岳扬

image generated by author with GPT-4o

高老本和提前是将大言语模型运行于消费环境中的关键阻碍之一，二者均与揭示词信息的体量（prompt size）严密相连。

鉴于大言语模型（LLM）展现出极强的宽泛适用性，不少人视其为处置各类疑问的灵丹妙药。经过与诸如检索增强生成技术（RAG\）及 API 调用等在内的工具整合，并配以精细的指点性揭示词，LLM 时常能展现出迫近人类水平的上班才干。

但是，这种应有尽有的运行战略，其潜在隐患在于或者会造成揭示词的信息量迅速收缩，间接引发高昂的经常使用老本以及较大的照应提前，令 LLMs 在消费环境的实践部署面临重重艰巨。

针对低价值义务（如代码优化义务）经常使用 LLMs 时，老本这方面的考量或者会退居其次 ------ 一段平时半小时才干编写成功的代码如今期待半分钟即成功，破费必定的老本尚可接受。但转至 To C 畛域，面对不可胜数次的即时对话需求，老本控制与照应速度便成为选择名目成败的关键。

本文将分享为 ​ ​Resider.pl​ ​ 构建由 LLM 允许的房地产搜查助手 "Mieszko" 这一环节的心得。本文的重点是：如何超越从 吸引眼球的概念验证（impressive POC） 到 在实操中有效运用 LLMs 的鸿沟。

01 Prompt is all you have

在构建 "Mieszko" 时，我十分倚重 LangChain 这一个杰出的框架。该框架以一种有序且明晰的形式，将复杂的逻辑或组件笼统化，并装备了高效易用的揭示词模板，仅需寥寥数行代码即可成功调用。

LangChain 的易用性或者会让咱们不经意间忘却一个外围要点：不论咱们的处置打算有如许繁琐，实质上一切组件都会汇总成一条长长的文本信息------"指令性揭示词"------传递给LLM。接上去将要展现的内容是一个概括性的示例说明，用于展现 LLM Agent 在接纳指令性揭示词或口头义务前，其输入揭示词的基本结构和关键组成局部。

经常使用 LLM Agent 中的指令性揭示词模板时所驳回的基本结构

02 是什么影响了经常使用老本和照应提前？

撰写本文时，OpenAI 旗舰模型 GPT-4 Turbo 的定价公式大抵如下：

照应提前的关系计算办规律并不那么间接，但依据 "Mieszko" 的运行场景，可便捷归纳为以下这个公式：

从老本角度看，input tokens 通常是 LLMs 经常使用老本的"大头"，其多少钱仅为 output tokens 的三分之一，但关于更复杂的义务，揭示词长度会远超面向用户的 output tokens 长度。

但是， 提前关键受 output tokens 影响，处置 output tokens 的期间大概是 input tokens 的 200 倍。

在经常使用 LLM Agents 时，约 80% 的 tokens 来自 input tokens ，关键是初始的揭示词和 Agents 推理环节中的消耗。这些 input tokens 是经常使用老本的关键组成局部，但对照应期间的影响有限。

03 监控和治理 tokens 的消耗

在构建任何 LLMs 运行程序时，除了初始揭示词模板之外，至少还须要以下组件：

从技术上讲，咱们可以参与恣意数量的工具，但假设依赖最便捷的 Agent\&Tools 架构，或者系统的裁减性就会很差。关于每一种可用的工具，都须要在每次调用 Agents 时发送诸如 API 文档之类的详细说明。

在预备新系统组件时，须要思考每次调用参与多少个 tokens 是值得的。 假设经常使用的是 OpenAI 的模型，可以极速评价新工具或额外的指点性揭示词的"tokens 消耗"状况，方法如下：

import tiktokendef num_tokens_from_string(string: str, model_name: str) -> int: try:encoding = tiktoken.encoding_for_model(model_name) except KeyError as e: raise KeyError(f"Error: No encoding available for the model '{model_name}'. Please check the model name and try again.")num_tokens = len(encoding.encode(string)) return num_tokens

04 如何在坚持揭示词精简的同时不就义准确性

首次接触时，大言语模型（LLMs）或者令人感到无所适从，但归根结底，关键的是要记住咱们打交道的仍是软件。这象征着咱们应当事前预料到会发生失误，治理和控制软件系统设计中的笼统档次和模块化水平，并寻觅更高效的处置打算来处置子义务。

在开发 Mieszko 的环节中，我发现以下一些通用技巧特意有用。我将在未来几周内撰写后续文章解说其中的大少数通用技巧，因此，假设你想不错过这些内容，欢迎您在此（​ ​）​ ​ 订阅我的团体主页，以便在文章颁布时接纳到通知。

4.1 将大段揭示词拆分红多层而后再调用

软件工程的关键准则之一是模块化和笼统化。试图用单个揭示词来处置更复杂的疑问，就似乎编写难以保养的"意大利面条式"代码（Spaghetti code）（译者注：这个比喻起源于意大利面（spaghetti）缠绕不清、难分难解的笼统。当一段代码不足明晰的结构、正确的模块划分和正当的逻辑顺序，而是充满着少量的嵌套条件语句、无序的跳转、重复的代码块时，就被视为"意大利面式代码"。）一样低效。

在构建 Mieszko 时，性能清楚优化的一个关键点是将揭示词拆分为两个局部：

分层决策与口头架构图

分层决策和口头调用架构图，图片由原文作者提供

这种架构使得咱们能够在每次调用时，首先选取须要经常使用的特定义务揭示词，而无需随附繁重的、消耗少量 tokens 的口头指令（execution instructions），从而平均缩小了超越 60% 的 tokens 经常使用量。

4.2 务必监控每次调用时的最终揭示词

LLM 接纳到的最终揭示词（final prompt）或者与最后的揭示词模板相去甚远。 经过工具（tools）、记忆库（memory）、高低文（context）及 Agent 的外部推理来丰盛揭示词模板这一环节，或者会使揭示词的规模激增数千个 tokens 。

此外，LLMs 有时会展现出如洛奇·巴尔博亚（Rocky Balboa）（译者注：洛奇·巴尔博亚（Rocky Balboa），美国电影《洛奇》系列的主角，闲余拳击手出身，仰仗自身的致力，登上拳坛最高峰。）般的韧性，即使面对存在失误和矛盾的揭示词，也能"站起来"给出正当的答案。

经过细心审查数十次 LLMs 的调用，并深化了解大言语模型（LLM）实践上接纳到了什么信息，能为关键打破（key breakthroughs）和消弭破绽（bug elimination）提供贵重洞见。我剧烈介绍经常使用 LangSmith 来启动深化剖析。

假构想要寻求最简便的打算，也可以启用 LangChain 中的调试配置，它将为咱们提供每次调用时确切发送的揭示词，以及少量有用信息，协助咱们更好地监控和优化揭示词内容。

import langchainlangchain.debug=True

4.3 如只有几行代码即可处置的事，向 LLMs 提交前请三思

在经常使用 LLMs 时，最大的误区是遗记你依然可以应用编程来处置疑问。 以我为例，一些最大的性能优化，就是经过经常使用 Python 函数在 LLMs 调用的高低游处置一些极为便捷的义务。

在经常使用 LangChain 时，这一点尤为有效，咱们可以轻松地将 LLMs 的调用与传统的 Python 函数启动链式处置。上方是一个简化的示例，我曾用它来处置一个难题：即使批示 LLMs 坚持回答与用户发送的信息相反的言语，LLMs 仍自动回复英文。

咱们无需借助 LLMs 来检测目前的对话经常使用的是什么言语，应用 Google Translate API 或甚至是一个便捷的 Python 库（如 langdetect ），可以更快、更准确地成功这项义务。一旦咱们确定了输入言语，就可以明白地将其传入指点性揭示词中，从而缩小在 LLMs 的调用环节中须要处置的上班量。

from langdetect import detectprompt = """Summarize the following message in{language}:Message: {input}"""prompt = ChatPromptTemplate.from_template(prompt)def detect_language(input_message):input_message["language"] = detect(input_message["input"]) return input_messagedetect_language_step= RunnablePassthrough.assign(input_message=detect_language)chain_summarize_in_message_language = (detect_language_step * RunnablePassthrough.assign(language=lambda x: x["input_message"]["language"] )* prompt* llm )

4.4 在设计 Agent 的揭示词时要一丝不苟，由于它们通常至少会被调用两次

集成了工具的 Agent 能够将 LLMs 的才干优化到新的档次，但同时它们也十分消耗 tokens（计算资源）。 上方的图表展现了 LLM Agent 针对 query 提供答案的普通逻辑流程。

AI Agent 两次调用 LLM，图片由原文作者提供

如上图所示，Agent 通常至少须要调用 LLM 两次：第一次性是为了布局如何经常使用工具，第二次则是解析这些工具的输入以便给出最终答案。这一特点象征着， 咱们在设计揭示词季节俭的每一个 token，实践上都会带来双倍的效益。

关于某些较为便捷的义务，驳回 Agent 的形式或者是"用牛刀杀鸡"，而间接经常使用带有 Completion 的便捷指点性揭示词（译者注：模型接纳到 instruction prompt 后的内容生成环节。）或者就能够到达相似的结果，且速度甚至还能快上一倍。以 Mieszko 名目为例，咱们选择将大局部义务从 Multi-Agent 架构转变为基于特定义务的 Agent+Completion 形式。

4.5 将大言语模型和传统编程工具联合经常使用，施展各自的长处（Use LLMs for reasoning but calculate and aggregate with SQL or Python）

相较于早期的 GPT-3.5，最新顶尖大言语模型曾经有了很大的提高，那时它们在处置基础数学公式时都还会出错。如今，在诸如计算 segment averages （译者注：在一组数据中，将数据分红若干个段或区间，而后计算每个段内数据的平均值。）义务上，LLMs 曾经能够轻松处置数百个数字。

但它们更长于编写 Python 或 SQL，无需数以万亿计的模型参数，就能以 100% 的准确率口头复杂的数学运算。但是，向 LLMs 传递少量数字会消耗少量 tokens ，在最好的状况下，每 3 位数字都会转换为一个 token ；若数值庞大，单个数字就或者占用多个 tokens 。

想要更低老本、更高效率地剖析数学运算，取得运算结果，窍门在于如何运用 LLMs 了解疑问及手头数据，继而将之转译为 SQL 或 Python 这类更适宜启动数学剖析的编程言语。

通常中，可将编写的代码嵌入一个函数外口头，此函数担任衔接数据源并仅将最终剖析结果出现给 LLM，供其间接了解、剖析。

宿愿本文引见的这些通用技巧，能够协助各位读者更好地了解 LLMs 运行中经常使用老本和照应提前的关键影响起因，以及如何优化它们。我宿愿尽或者多地分享我在开发基于 LLM 的消费级运行中学到的关键阅历经验。在本系列接上去的文章中，我将从更详细、通常性更强的通常案例着手：

最后，特意感谢 Filip Danieluk ，并向 Filip Danieluk 致以高尚的敬意，他是 Mieszko 引擎的 co-creator 。有数个昼夜的深化探讨和结对编程（pair-programming）催生了本系列文中论述的内容，这些见地既属于我，也属于 Filip 。

Thanks for reading!

Jan Majewski

Leveraging LLMs to transform Real Estate search.>

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