LangChain 15根据问题自动路由Router Chain确定用户的意图

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Router Chain

路由允许您创建非确定性链，其中前一步的输出定义了下一步。路由有助于在与LLMs的交互中提供结构和一致性。

作为一个非常简单的例子，假设我们有两个针对不同类型问题进行优化的模板，并且我们希望根据用户输入选择模板。

Chain/chat_chains_router.py这段代码利用 Langchain 库创建了一个处理链，用于根据用户的输入问题在不同主题（物理、数学或通用问题）之间进行选择并生成回答。以下是对代码的详细解释：

# 导入 Langchain 库的 ChatOpenAI 类，用于与 OpenAI 聊天模型进行交互。
from langchain.chat_models import ChatOpenAI  

# 导入 PromptTemplate 模块，用于创建和管理提示模板。
from langchain.prompts import PromptTemplate  


from langchain.schema.output_parser import StrOutputParser
from langchain.schema.runnable import RunnableBranch
from typing import Literal
from langchain.output_parsers.openai_functions import PydanticAttrOutputFunctionsParser
from langchain.utils.openai_functions import convert_pydantic_to_openai_function
from langchain.utils.openai_functions import convert_pydantic_to_openai_function


# 导入 dotenv 库，用于从 .env 文件加载环境变量，管理敏感数据如 API 密钥。
from dotenv import load_dotenv  

# 调用 load_dotenv 函数来加载 .env 文件中的环境变量。
load_dotenv()  

# 定义物理问题的提示模板
physics_template = """
你是一位非常聪明的物理教授。你擅长以简明易懂的方式回答物理问题。当你不知道某个问题的答案时，你会承认自己不知道。

以下是一个问题：
{input}
"""
physics_prompt = PromptTemplate.from_template(physics_template)

# 定义数学问题的提示模板
math_template = """
你是一个非常优秀的数学家。你擅长回答数学问题。你之所以这么厉害，是因为你能够把难题分解成组成部分，回答这些部分，然后把它们放在一起回答更广泛的问题。

这里有一个问题：
{input}
"""
math_prompt = PromptTemplate.from_template(math_template)

# 定义通用问题的提示模板
general_prompt = PromptTemplate.from_template(
    "您是一个很有帮助的助手。尽可能准确地回答问题。"
)

# 创建基于条件的提示分支
prompt_branch = RunnableBranch(
    (lambda x: x["topic"] == "物理", physics_prompt),
    (lambda x: x["topic"] == "数学", math_prompt),
    general_prompt
)

# 定义主题分类器模型
from langchain.pydantic_v1 import BaseModel
from typing import Literal

class TopicClassifier(BaseModel):
    "分类用户问题的主题"

    topic: Literal["物理", "数学", "通用"]
    "用户问题的主题。其中之一是'数学'，'物理'或'通用'。"


# 创建主题分类器函数
from langchain.utils.openai_functions import convert_pydantic_to_openai_function
classifier_function = convert_pydantic_to_openai_function(TopicClassifier)

print("classifier_function")
print(classifier_function)


# 创建 ChatOpenAI 实例并绑定主题分类器函数
llm = ChatOpenAI().bind(
    functions=[classifier_function], function_call={"name": "TopicClassifier"}
)

# 创建解析器
from langchain.output_parsers.openai_functions import PydanticAttrOutputFunctionsParser
parser = PydanticAttrOutputFunctionsParser(
    pydantic_schema=TopicClassifier, attr_name="topic"
)

# 创建分类链
classifier_chain = llm | parser

# 创建最终的处理链
from operator import itemgetter
from langchain.schema.output_parser import StrOutputParser
from langchain.schema.runnable import RunnablePassthrough

final_chain = (
    RunnablePassthrough.assign(topic=itemgetter("input") | classifier_chain)
    | prompt_branch
    | ChatOpenAI()
    | StrOutputParser()
)

# 使用处理链生成响应
response = final_chain.invoke({"input": "第一个大于 40 的质数是多少，且该质数的 1 加上能被 3 整除？"})
print(response)

response1 = final_chain.invoke({"input": "请解释什么是相对论。"})
print(response1)

输出结果：

zgpeace at zgpeaces-MBP in ~/Workspace/LLM/langchain-llm-app (develop●) (.venv) 
$ python Chain/chat_chains_router.py
classifier_function
{'name': 'TopicClassifier', 'description': '分类用户问题的主题', 'parameters': {'title': 'TopicClassifier', 'description': '分类用户问题的主题', 'type': 'object', 'properties': {'topic': {'title': 'Topic', 'enum': ['物理', '数学', '通用'], 'type': 'string'}}, 'required': ['topic']}}
首先，我们需要找到第一个大于 40 的质数。我们可以从 41 开始，然后检查每个数是否为质数。质数是只能被 1 和自身整除的正整数。

41 是一个质数，因此它是第一个大于 40 的质数。

接下来，我们需要找到 41 加上能被 3 整除的数。我们可以从 1 开始，然后依次检查每个数是否能被 3 整除。

1 不能被 3 整除，所以我们需要继续检查下一个数。

2 不能被 3 整除，所以我们需要继续检查下一个数。

3 能够被 3 整除，所以 41 加上 3 是 44。

因此，第一个大于 40 的质数是 41 且该质数的 1 加上能被 3 整除是 44。
相对论是一种科学理论，它是由爱因斯坦在20世纪初提出的。它主要研究光的传播和物体的运动，特别是在高速和引力场中的情况下。相对论告诉我们，物体的运动和时间的流逝都是相对的，即取决于观察者的参考系。

在相对论中，光的速度是宇宙中最快的速度，无论观察者如何运动，光速度的值都是一样的。这导致了一些非常奇特的现象，例如时间的相对性和长度的相对性。根据相对论，当物体以接近光速运动时，它们的时间会变慢，而长度也会变短。这被称为时间膨胀和长度收缩。

相对论还告诉我们，质量和能量之间存在着等效关系，也就是著名的E=mc²公式。这意味着质量和能量可以互相转化，而且质量越大的物体所蕴含的能量也越大。

总的来说，相对论改变了我们对时间、空间和物质的理解，它揭示了一些非常奇妙和不直观的现象。尽管相对论可能有些复杂，但我们可以用简单的例子和比喻来解释它，以帮助人们更好地理解。

代码
https://github.com/zgpeace/pets-name-langchain/tree/develop

参考

https://python.langchain.com/docs/modules/chains/foundational/router