查看: 622|回复: 1

[M10教程] 行空板扩展板：星火认知大模型封装与funsion_Call使用

本帖最后由 hello创客于 2024-9-29 22:21 编辑

【前言】

非常荣幸能参与本次活动，原本单独制作一个作品完成本次帖子的内容，但由于比赛内容安排比较多，没有时间完成作品内容，但是指导学生利用行空板与扩展板完成两个相关作品，作品处于比赛阶段，因此只能公开部分照片，之后征求同意后也会考虑开源出来。拓展板非常好用，之后也会让更多孩子使用

【项目背景】

由于行空板内置的Python版本比较低，常见的大模型的Python库无法兼容低版本的Python，于是有了想要封装讯飞星火认知大模型的想法，参考mind+官网的讯飞语音库的内容，很快就确定确定封装思路。

【封装思路】

通过讯飞星火认知大模型的调试中心，可以很方便实现了解Python的调用流程，我们需要做的是将websocket包含到里面，然后增加部分提示以及其他函数。

import _thread as thread
import base64
import datetime
import hashlib
import hmac
import json
import time
from urllib.parse import urlparse
import ssl
from datetime import datetime
from time import mktime
from urllib.parse import urlencode
from wsgiref.handlers import format_date_time

import websocket  # 使用websocket_client


#配置大模型版本
domain_name = "4.0Ultra"    # v4.0版本

#云端环境的服务地址
Spark_url = "wss://spark-api.xf-yun.com/v4.0/chat"  # v4.0环境的地址

class Ws_Param(object):
     # 是否空闲
    STATE_IDLE = "Idle"
    STATE_RUNNING = "Running"
    STATE_COMPLETED = "Completed"
    STATE_ERROR = "Error"
    # 初始化
    def __init__(self, APPID, APIKey, APISecret):
        global Spark_url
        self.APPID = APPID
        self.APIKey = APIKey
        self.APISecret = APISecret
        self.host = urlparse(Spark_url).netloc
        self.path = urlparse(Spark_url).path
        self.Spark_url = Spark_url
        # 是否运行结束、结果如何标识符
        self.state = self.STATE_IDLE
        # 完整内容
        self.answer = ''
        # 对话内容
        self.data = None
        
    # 生成url
    def create_url(self):
        # 生成RFC1123格式的时间戳
        now = datetime.now()
        date = format_date_time(mktime(now.timetuple()))

        # 拼接字符串
        signature_origin = "host: " + self.host + "\n"
        signature_origin += "date: " + date + "\n"
        signature_origin += "GET " + self.path + " HTTP/1.1"

        # 进行hmac-sha256进行加密
        signature_sha = hmac.new(self.APISecret.encode('utf-8'), signature_origin.encode('utf-8'),
                                 digestmod=hashlib.sha256).digest()

        signature_sha_base64 = base64.b64encode(signature_sha).decode(encoding='utf-8')

        authorization_origin = f'api_key="{self.APIKey}", algorithm="hmac-sha256", headers="host date request-line", signature="{signature_sha_base64}"'

        authorization = base64.b64encode(authorization_origin.encode('utf-8')).decode(encoding='utf-8')

        # 将请求的鉴权参数组合为字典
        v = {
            "authorization": authorization,
            "date": date,
            "host": self.host
        }
        # 拼接鉴权参数，生成url
        url = self.Spark_url + '?' + urlencode(v)
        # 此处打印出建立连接时候的url,参考本demo的时候可取消上方打印的注释，比对相同参数时生成的url与自己代码生成的url是否一致
        return url


    # 收到websocket错误的处理
    def on_error(self,ws, error):
        print("### error:", error)
    


    # 收到websocket关闭的处理
    def on_close(self,ws,one,two):
        print(" ")


    # 收到websocket连接建立的处理
    def on_open(self,ws):
        self.state = self.STATE_RUNNING
        thread.start_new_thread(self.run, (ws,))


    def run(self,ws, *args):
        global domain_name
        data = json.dumps(self.gen_params(appid=ws.appid, domain= domain_name,question=ws.question))
        ws.send(data)

    # 询问函数
    def ask(self,question):
        if self.state == self.STATE_RUNNING:
            print("spark process is already running.")
            return
        self.answer = ''
        websocket.enableTrace(False)
        ws = websocket.WebSocketApp(self.create_url(), on_message=self.on_message, on_error=self.on_error, on_close=self.on_close, on_open=self.on_open)
        ws.appid = self.APPID
        ws.question = question
        ws.run_forever(sslopt={"cert_reqs": ssl.CERT_NONE})

    # 收到websocket消息的处理
    def on_message(self,ws, message):
        data = json.loads(message)
        code = data['header']['code']
        if code != 0:
            self.state = self.STATE_ERROR
            print(f'请求错误: {code}, {data}')
            ws.close()
        else:
            choices = data["payload"]["choices"]
            status = choices["status"]
            content = choices["text"][0]["content"]
            # print(content,end ="")
            self.answer += content
            if status == 2:             
                if choices["text"][0].get("function_call") is not None:
                    # print("调用函数",end='')
                    # print(choices["text"][0]["function_call"])
                    self.answer = choices["text"][0]["function_call"]
                else:
                    self.data['payload']['message']['text'].append({"role":"assistant","content":self.answer})
                ws.close()
                self.state = self.STATE_COMPLETED

    def get_full_answer(self):
        while  True:
            if self.state == self.STATE_COMPLETED:
                return self.answer

    def gen_params(self,appid, domain,question):
        """
        通过appid和用户的提问来生成请参数
        """
        if self.data is None:
            self.data = {
            "payload": {
            "functions": {
                "text": [
                    {
                        "name": "天气查询",
                        "description": "天气插件可以提供天气相关信息。你可以提供指定的地点信息、指定的时间点或者时间段信息，来精准检索到天气信息。",
                        "parameters": {
                            "type": "object",
                            "properties": {
                                "date": {
                                    "description": "日期。",
                                    "type": "string"
                                },
                                "location": {
                                    "description": "地点，比如北京。",
                                    "type": "string"
                                }
                            },
                            "required": [
                                "location"
                            ]
                        }
                    },
                    {
                        "name": "ws2812",
                        "description": "点亮ws2812灯光或控制灯光，通过调整红色、绿色、蓝色调整ws2812灯的颜色，如果是紫色或橙色灯，需要同时修改红绿蓝三个颜色的值，使用亮度去调整灯光的亮度",
                        "parameters": {
                            "type": "object",
                            "properties": {
                                "red": {
                                    "description": "红光数值",
                                    "type": "number"
                                },
                                "green": {
                                    "description": "绿光数值",
                                    "type": "number"
                                },
                                "blue":{
                                    "description":"蓝光数值",
                                    "type":"number"
                                },
                                "light":{
                                    "description":"亮度，数字范围0~255,255最亮，0熄灭",
                                    "type":"number"
                                }
                            },
                            "required": [
                                "red","green","blue","light"
                            ]
                        }
                    }
                ]
            },
            "message": {
                "text": [
                    {
                        "role": "system",
                        "content": "你是一名非常厉害的创客老师，带领许多孩子打过许多比赛，积极帮助老师与同学解答各种问题。，但是要求回答简短，中文回答，控制80字以内，同时回答完后加一个语气词，如了、啦、嗯"
                    },
                    {
                        "role": "user",
                        "content": question
                    }
                ]
            }
            },
            "parameter": {
            "chat": {
                "max_tokens": 4096,
                "domain": domain,
                "top_k": 3,
                "temperature": 0.5
            }
            },
            "header": {
                "app_id": appid
            }
            }
        else:
            self.data['payload']['message']['text'].append({"role":"user","content":question})
        return self.data

    def get_status(self):
        return self.state

复制代码

【代码测试】

将库文件放在同一个文件下，使用import spark的方式即可调用大模型使用到的方法，以下为实例代码内容。

from spark import Ws_Param

from pinpong.board import Board
from pinpong.board import NeoPixel
from pinpong.board import Board,Pin
from pinpong.extension.unihiker import *
import json
import time


APPID = ''
APISecret = ''
APIKey = ''

options = {}
business_args = {"aue":"raw","vcn":"xiaoyan","tte":"utf8","speed":50,"volume":50,"pitch":50,"bgs":0}
options["business_args"] = business_args

Board().begin()
np1 = NeoPixel(Pin((Pin.P13)),3)

xf = Ws_Param(APPID,APIKey,APISecret)


def RGB(red,green,blue,light):
    np1.brightness(light)
    np1[0] = (red,green,blue)


while True:
    try:
        asw = input("输入你的问题：")
    except:
        print("输入有误")
        continue
    xf.ask(asw)
    result = xf.get_full_answer()
        print(result)
      
        
复制代码

【函数调用说明】

Function call 作为大模型能力扩展的核心，支持大模型在交互过程中识别出需要调度的外部接口：

注：当前Spark Max/4.0 Ultra 支持了该功能；需要请求参数payload.functions中申明大模型需要辨别的外部接口。

通过参考说明，以及示例程序，我们可以尝试完成其中一个案例，案例演示对一个灯颜色的调整和亮度的改变。

1、自定义函数内容

{
    "name": "ws2812",
    "description": "点亮ws2812灯光或控制灯光，通过调整红色、绿色、蓝色调整ws2812灯的颜色，如果是紫色或橙色灯，需要同时修改红绿蓝三个颜色的值，使用亮度去调整灯光的亮度",
    "parameters": {
        "type": "object",
        "properties": {
            "red": {
                "description": "红光数值",
                "type": "number"
            },
            "green": {
                "description": "绿光数值",
                "type": "number"
            },
            "blue":{
                "description":"蓝光数值",
                "type":"number"
            },
            "light":{
                "description":"亮度，数字范围0~255,255最亮，0熄灭",
                "type":"number"
            }
        },
        "required": [
            "red","green","blue","light"
        ]
    }
}
复制代码

2、在主程序中进行测试调用

from spark import Ws_Param

from pinpong.board import Board
from pinpong.board import NeoPixel
from pinpong.board import Board,Pin
from pinpong.extension.unihiker import *
import json
import time


APPID = ''
APISecret = ''
APIKey = ''

options = {}
business_args = {"aue":"raw","vcn":"xiaoyan","tte":"utf8","speed":50,"volume":50,"pitch":50,"bgs":0}
options["business_args"] = business_args

Board().begin()
np1 = NeoPixel(Pin((Pin.P13)),3)

xf = Ws_Param(APPID,APIKey,APISecret)


def RGB(red,green,blue,light):
    np1.brightness(light)
    np1[0] = (red,green,blue)


while True:
    try:
        asw = input("输入你的问题：")
    except:
        print("输入有误")
        continue
    xf.ask(asw)
    result = xf.get_full_answer()
    if type(result) is dict:
        if result.get("name") == 'ws2812':
            print(result)
            color = json.loads(result["arguments"])
            RGB(color["red"],color["green"],color["blue"],color["light"])
    else:
        print(result)
      
        
复制代码

【程序进阶】

利用讯飞语音以及讯飞星火认知大模型完成对程序的控制，程序执行效果没有使用流式，整体反应会比较慢，但程序效果基本实现完成的语音交互。

from spark import Ws_Param

from pinpong.board import Board
from pinpong.board import NeoPixel
from pinpong.board import Board,Pin
from pinpong.extension.unihiker import *
import json
import time

from unihiker import Audio
from df_xfyun_speech import XfIat
from df_xfyun_speech import XfTts


APPID = ''
APISecret = ''
APIKey = ''

options = {}
business_args = {"aue":"raw","vcn":"xiaoyan","tte":"utf8","speed":50,"volume":50,"pitch":50,"bgs":0}
options["business_args"] = business_args

Board().begin()
np1 = NeoPixel(Pin((Pin.P13)),3)

u_audio = Audio()
xf = Ws_Param(APPID,APIKey,APISecret)
iat = XfIat(APPID, APIKey, APISecret)
tts = XfTts(APPID, APIKey, APISecret, options)

def RGB(red,green,blue,light):
    np1.brightness(light)
    np1[0] = (red,green,blue)


while True:
    if (button_a.is_pressed()==True):
        print("开始录音")
        u_audio.record("record.wav",5)
        asw = iat.recognition("record.wav")
        # try:
        #     asw = input("输入你的问题：")
        # except:
        #     print("输入有误")
        #     continue
        print(asw)
        xf.ask(asw)
        result = xf.get_full_answer()
        
        if type(result) is dict:
            if result.get("name") == 'ws2812':
                tts.synthesis("执行自定义函数了", "speech.wav")
                print(result)
                color = json.loads(result["arguments"])
                RGB(color["red"],color["green"],color["blue"],color["light"])
                u_audio.play("speech.wav")
                time.sleep(1)
        else:
            tts.synthesis(result, "speech.wav")
            print(result)
            u_audio.play("speech.wav")
            time.sleep(1)
复制代码