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大模型FunctionCall-知识整理

介绍FunctionCall的核心知识要点+智谱AI+DeepSeek的FunctionCall示例

1-参考网址

智谱AI+DeepSeek的FunctionCall示例和博文如下

• DeepSeek-FunctionCall博客
• 智谱AI-FunctionCall博客
• JsonSchema大模型Prompt
• B站视频学习参考

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2-思路整理

1）知识前提

网络请求是什么数据格式进行->JSON(很对版本的演进后目前JSON最火)-所以大模型最好也是使用JSON交互

2）学习思路

• 1）先定义API或者Function函数（输入->[内容处理]->输出）
• 2）再定义工具描述->[API/函数]需要什么参数，什么参数必填（但是貌似没有定义输出）
• 3）然后定义JsonSchema->建立大模型的调用工具参数（为大模型添加外部API工具）
• 4）大模型调用

3）有什么问题

• 1）参数提取不准确，会导致函数调用失败或返回错误的结果->毕竟不是手动填写
• 2）需要手动编写JsonSchema（即使大模型可以帮我们编写）

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3-知识点

一、Function calling功能诞生背景

在人工智能快速发展的今天，大型语言模型（LLM）已经成为处理自然语言任务的强大工具。然而，随着应用场景的不断拓展，仅仅依靠模型生成文本已经无法满足复杂多样的实际需求。Function calling功能应运而生，它使LLM能够根据用户的输入与外部工具、API和功能进行互动。这一功能的出现，极大地拓展了模型的应用范围，使其可以 ’ 从“仅仅说”转变为“实际操作” ’ ，例如查询实时天气、获取股票信息等，从而为用户提供更精准、更有价值的服务。

二、Function calling外部函数库创建方法

创建外部函数库是实现Function calling的关键步骤。首先，开发者需要明确模型需要调用的外部功能，例如查询天气、获取股票数据等。然后，针对每个功能编写相应的函数，并定义好函数的参数和返回值。例如，定义一个查询天气的函数，需要指定地点和日期作为参数，并返回天气信息。接着，将这些函数封装成一个函数库，以便模型在需要时能够调用。在实际操作中，可能还需要设置API接口和认证信息，以确保函数能够正确访问外部数据源。

三、Function calling通信数据格式

Function calling的通信数据格式通常采用JSON（JavaScript Object Notation），这是一种轻量级的数据交换格式，易于阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。在Function calling中，模型通过生成一个结构化的JSON对象来请求调用特定的函数，并传递相应的参数。例如，当用户询问天气时，模型会生成一个包含函数名（如get_weather）和参数（如地点和日期）的JSON对象。外部函数执行后，也会将结果以JSON格式返回给模型，模型再将这些结果整合到最终的自然语言回复中。

四、Functions参数解释与定义过程

在Function calling中，参数是连接模型和外部函数的关键。参数的解释和定义需要非常精确，以确保模型能够正确理解用户的意图，并生成符合函数要求的参数值。首先，开发者需要为每个函数定义好参数的类型、描述和是否必填等信息。例如，在查询天气的函数中，地点是一个必填的字符串参数，而日期可能是一个可选的字符串参数。然后，模型在解析用户的自然语言输入时，会根据这些定义来提取和生成相应的参数值。如果参数提取不准确，可能会导致函数调用失败或返回错误的结果。

五、JSON Schema对象解释

在Function calling中，JSON Schema是一个非常重要的概念，它用于描述函数参数的结构和约束。JSON Schema是一个基于JSON的格式，用于定义JSON数据的结构和验证规则。通过使用JSON Schema，开发者可以确保模型生成的参数符合函数的要求，从而减少错误调用的可能性。例如，在定义查询天气的函数时，可以使用JSON Schema来指定地点和日期的格式，以及哪些参数是必填的。模型在生成参数时，会根据这些Schema定义来验证参数的合法性，如果参数不符合要求，模型会尝试重新生成或提示用户修正输入。

六、Function calling first response

Function calling的第一次响应是指模型在接收到用户的自然语言输入后，生成的包含函数调用请求的响应。在这个阶段，模型会首先解析用户的意图，判断是否需要调用外部函数来完成任务。如果需要调用函数，模型会生成一个结构化的函数调用请求，包括函数名和参数，并将其作为响应的一部分返回。例如，当用户询问“今天北京的天气怎么样？”时，模型会生成一个调用get_weather函数的请求，并传递地点“北京”和日期“今天”作为参数。这个请求随后会被发送给外部函数执行。

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1-第一次请求参数

[{"role": "system","content": "不要假设或猜测传入函数的参数值。如果用户的描述不明确，请要求用户提供必要信息"},{"role": "user","content": "帮我查询1月23日，北京到广州的航班"}
]

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2-第一次请求响应

{"content": null,"role": "assistant","tool_calls": [{"id": "call_-8929800266402085722","function": {"arguments": "{\"date\": \"2024-01-23\", \"departure\": \"北京\", \"destination\": \"广州\"}","name": "get_flight_number"},"type": "function","index": 0}]
}

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七、Function calling second response

Function calling的第二次响应是指在外部函数执行完成后，模型根据函数的执行结果生成的最终回复。在这个阶段，模型会将外部函数返回的结果整合到自然语言回复中，以向用户提供完整的信息。例如，当外部函数返回北京今天的天气信息后，模型会生成一个如“北京今天晴天，25℃”的回复。如果函数调用失败或返回错误信息，模型也可能会生成相应的提示信息，告知用户出现问题，并可能建议用户修正输入或稍后重试。

Function calling作为大模型的一项重要功能，极大地拓展了模型的应用能力。通过与外部函数的交互，模型可以从生成文本转变为执行实际任务，为用户提供更丰富、更实用的服务。在实际应用中，开发者需要精心设计外部函数库、通信数据格式、参数定义以及错误处理机制，以确保Function calling的顺利进行。随着技术的不断发展，Function calling将在更多领域发挥重要作用，为人工智能的应用开辟新的可能性。

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1-第二次请求参数

[{"role": "system","content": "不要假设或猜测传入函数的参数值。如果用户的描述不明确，请要求用户提供必要信息"},{"role": "user","content": "帮我查询1月23日，北京到广州的航班"},{"content": null,"role": "assistant","tool_calls": [{"id": "call_-8929800266402085722","function": {"arguments": "{\"date\": \"2024-01-23\", \"departure\": \"北京\", \"destination\": \"广州\"}","name": "get_flight_number"},"type": "function","index": 0}]},{"role": "tool","content": "{\"flight_number\": \"8321\"}","tool_call_id": "call_-8929800266402085722"}
]

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2-第二次请求响应

{"content": "1月23日从北京飞往广州的航班号为8321。如果需要查询该航班的票价，请告诉我。","role": "assistant","tool_calls": null
}