快速构建本地RAG聊天机器人：使用LangFlow和Ollama实现无代码开发

基于LangChain的快速RAG应用原型制作方法

还记得构建智能聊天机器人需要数月编码的日子吗？

LangChain这样的框架确实简化了开发流程，但对非程序员来说，数百行代码仍然是一道门槛。

有没有更简单的方法呢？

图片由 Ravi Palwe 在 Unsplash 提供

这时我发现了“Lang Flow”，一个基于Python版本LangChain的开源包。它让你无需编写一行代码就能创建AI应用。它提供了一个画布，你只需拖动组件并连接它们，就能构建你的聊天机器人。

在这篇文章中，我们将使用LangFlow在几分钟内构建一个智能AI聊天机器人的原型。在后端，我们将使用Ollama进行嵌入模型和大型语言模型，这意味着应用程序可以在本地免费运行！最后，我们将这个流程转化为一个Streamlit应用，只需少量编码。

探索检索增强生成流程：LangChain、LangFlow和Ollama简介

在这个项目中，我们将构建一个人工智能聊天机器人，并命名为“Dinnerly——您的健康食谱规划师”。它的目标是借助检索增强生成（RAG）技术，从一个食谱PDF文件中推荐健康的菜肴配方。

在深入了解如何实现这一目标之前，让我们快速浏览一下项目中将要使用的关键组件。

检索增强生成（RAG）

RAG（Retrieval-Augmented Generation）通过向大型语言模型（LLMs）提供外部来源的相关信息，帮助它们提高生成响应的准确性和时效性。

RAG的工作流程通常包括以下步骤，如A Guide to Retrieval Augmented Generation中所述：

1. 加载文档： 首先加载文档或数据源。
2. 分割成片段： 将文档分解成可管理的部分
3. 创建嵌入向量： 使用嵌入技术将这些片段转换为向量表示。
4. 存储在向量数据库中： 将这些向量保存在数据库中，以便高效检索。
5. 用户交互： 接收用户查询或输入，并将其转换为嵌入向量。
6. 向量数据库中的语义搜索： 连接到向量数据库，根据用户的查询进行语义搜索。
7. 检索并处理响应： 获取相关响应，通过LLM处理，生成答案。
8. 向用户交付答案： 将LLM生成的最终输出返回给用户。

这是RAG工作流程的概述，由Han HELOIR, Ph.D. ☕️提供。

Langchain

Langchain 是一个围绕大型语言模型构建的开源框架，它促进了各种生成式AI应用的设计和开发，包括聊天机器人、摘要等。

该库的核心思想是将不同的组件“串联”起来，以简化复杂的AI任务，并围绕LLMs创建更高级的用例。

LangFlow

LangFlow 是专为LangChain设计的一款网页工具，它提供了一个用户界面，用户可以通过拖放组件来构建和测试LangChain应用，无需编写代码。

然而，为了使用LangFlow设计AI应用流程，你需要首先对LangChain的工作原理及其不同组件有基本的了解。

LangFlow界面

Ollama

Ollama 对我来说，是开源LLM（大型语言模型）中最优秀且最容易上手的方式。它支持诸如Llama 2和Mistral等强大的LLM，并且你可以在ollama.ai/library上查看可用模型的列表。

Ollama https://ollama.ai/

配置Ollama

安装Ollama

首先，访问 Ollama下载页面，选择与您操作系统匹配的版本，下载并安装。

安装好Ollama后，打开命令终端并输入以下命令。这些命令将下载模型并在您的本地机器上运行它们。

对于本项目，我们将使用Llama2作为大型语言模型（LLM），并使用“nomic-embed-text”作为嵌入模型。”Nomic-embed-text”是一个功能强大的开源嵌入模型，具有大上下文窗口。这使得我们可以在本地运行整个应用程序，而无需任何云服务！

配置LangFlow

前置条件

在开始使用LangFlow之前，确保你的计算机上已经安装了Python。Python的版本应高于3.9，但需低于3.12。

安装LangFlow

接下来，我们继续安装LangFlow。建议在虚拟环境中进行此操作。这种方法有助于在自己的空间内整洁地管理依赖项。在我的Mac上，我使用Conda来设置。只需在命令行终端中输入以下命令，创建一个名为“langflow”的虚拟环境，其中包含Python 3.11。

如果你没有Conda，也可以直接使用Python设置虚拟环境，如下所示。

安装完成后，只需在终端中输入“langflow run”即可启动LangFlow。

Langflow后端控制台。图片由作者提供。

然后，将它给出的URL（如上例中的http://127.0.0.1:7860）复制到你的网络浏览器中，搞定！你应该会看到一个类似这样的界面，显示了你的所有项目。

Langflow UI项目页面。图片由作者提供。

设计聊天机器人的流程

是时候创建你的第一个流程了！

点击“新建项目”，这将打开一个空白画布。在左侧窗格中，你会看到各种组件，可以将它们拖放到工作区。

LangFlow 画布。作者提供图片。

对于我们的项目，我们将构建一个能够从 PDF 文件中回答问题的聊天机器人。还记得我们之前提到的 RAG 管道吗？我们需要以下元素来组合它：

1. PDF 加载器：我们将使用“PyPDFLoader”。你需要输入 PDF 文档的文件路径。
2. 文本分割器：选择“RecursiveCharacterTextSplitter”，默认设置即可。
3. 文本嵌入模型：选择“OllamaEmbeddings”来利用免费的开源嵌入。
4. 向量数据库：我们选择“FAISS”来存储嵌入并支持向量搜索。
5. 用于生成响应的 LLM：选择“ChatOllama”，并指定模型为“llama2”。
6. 对话内存：这使聊天机器人能够保留聊天历史，有助于后续问题。我们将使用“ConversationBufferMemory”。
7. 对话检索链：将 LLM、内存和检索到的文本等组件连接起来生成响应。我们选择“ConversationRetrievalChain”。

将所有这些组件拖放到画布上，并设置必要的字段，如 PDF 文件路径和 LLM 模型名称。其他设置可以保持默认。

接下来，将这些组件连接起来形成你的流程。

一旦所有组件都连接好，点击右下角的“闪电”按钮编译流程。如果一切顺利，按钮将变为绿色，表示成功。

成功编译流程后，点击“聊天机器人”图标来测试你的创作。

Langflow 聊天机器人演示。作者提供图片。

一些提示：

1. 完成流程后，你可以将其保存为 JSON 文件，或在“我的收藏”中找到它，以便将来访问或编辑。
2. 通过使用预建示例深入 LangFlow 可以提供很好的灵感并帮助你入门。你可以：
   – 在“LangFlow Store”中找到示例，但需要 API 密钥才能访问。
   – 访问 LangFlow GitHub 页面下载示例，然后使用 UI 上的“上传”按钮将它们上传到 LangFlow。
3. 如果本地设置不适合你，你也可以选择使用 OpenAI 构建 RAG 管道。只需确保你有设置所需的 OpenAI API 密钥。

将流程转化为Streamlit聊天机器人

如果流程设置正确，现在是将其集成到应用程序中的时候了。在构建流程后，LangFlow提供了必要的代码片段，只需点击侧边栏中的“代码”按钮。

让我们继续将此流程集成到Streamlit聊天机器人中。

1. 设置依赖项：首先，我们需要安装依赖项。

1. 获取Lang Flow代码片段：创建一个新的Python文件“app.py”。返回LangFlow UI，再次找到“代码”按钮。导航到“Python API”标签，复制代码片段并粘贴到“app.py”中。

1. 构建聊天功能：在同一个Python文件中，我们将定义一个专门用于聊天的函数。此函数在接收到用户的新查询时运行流程以获取响应，然后在界面上流式传输该响应。

1. 创建界面：现在，我们将在同一个Python文件中构建一个简单的Streamlit用户界面。

在这里插入图片描述

运行Streamlit应用后，您就可以与自己的食谱规划师聊天了！它将帮助您创建美味健康的餐点。

Streamlit应用演示。图片由作者提供。

提示：

可以使用相同的代码和界面来测试和集成不同的流程。只需将FLOW_ID更改为要测试和集成的新流程即可。

结束语

在这篇文章中，我们创建了一个基于RAG的智能聊天机器人。我们利用LangFlow无需编码就建立了RAG管道，借助开源模型进行嵌入和LLM处理，使应用程序能在本地运行，无需推理成本。最后，我们将这个设置转化为一个Streamlit应用程序。

我特别欣赏LangFlow的无代码方式，相信它可能会改变我们构建和原型设计AI应用的方式。

然而，值得注意的是，某些组件仍在开发中，有时可能无法按预期工作。当遇到这些问题时，缺乏问题的可见性或故障排除指导。另一个改进之处可能是直接提供底层Python代码，以提供更大的定制空间。

总的来说，我认为LangFlow对于快速原型设计需求是一个有价值的工具。
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