《如何控制 LLM 的输出格式和解析其输出结果？》

内容来源：@dotey

《如何控制 LLM 的输出格式和解析其输出结果？》

https://baoyu.io/blog/prompt-engineering/how-to-parse-the-output-from-llm

现在很多人对于如何使用像 ChatGPT 这样的 LLM 已经比较有经验了，可以使用各种不同的 Prompt 得到自己想要的结果。但有时候我们的使用场景不局限于手动操作，而是需要结合程序去调用 API，并且解析 API 的返回结果，从而实现一些自动化的功能。但是 LLM 的输出不确定性很大，所以我们需要想办法去控制 LLM 的输出格式，从而让程序得到稳定的输出，并且进一步对输出结果进行解析。

方法一：使用 Function Calling

Function Calling 是 OpenAI 不久前退出的针对 GPT API 的一个功能，可以让 LLM 决定在输出最终结果前，是否需要调用某个特定函数。比如说有用户问今天天气是什么，那么 LLM 在输出结果前，会先输出一个中间结果，告诉你需要调用天气相关的函数，并且传入这个函数的参数是“今天”。这样你就可以去调用天气函数，拿到结果后告诉 LLM，再输出最终结果给用户。

这个功能本意不是用来控制格式输出的，但是它在告诉我们该调用什么函数时，为了方便解析，给我们输出的是一个标准 JSON 格式，即使是 GPT-3.5，也能得到比较稳定的 JSON 格式。所以我们可以利用这个特性，来控制 LLM 的输出格式。

我们可以把要 ChatGPT 输出的内容定义成一个函数，但我们实际上不需要执行这个函数，只要 LLM 给我们的输出结果。
举例来说，我希望 ChatGPT 给我输出的格式是一个 Object：{
“name”: “John”,
“age”: 30,
“city”: “New York”
}

我们可以在调用 GPT 的时候定义一个函数，将函数的参数格式和要输出的 JSON 格式对应起来

{
“name”: “getUserInfo”,
“description”: “Get user information”,
“parameters”: {
“type”: “object”,
“properties”: {
“name”: {
“type”: “string”,
“description”: “User’s fullname”
},
“age”: {
“type”: “number”,
“description”: “User’s age”
},
“name”: {
“type”: “string”,
“description”: “User’s city”
},
},
“required”: [“name”, “age”, “city”]
}
}

然后在调用 GPT 的时候，我们可以这样写（参考图一）

这样我们就可以得到一个稳定的 JSON 格式的输出结果。这种方法的局限在于必须 API 支持 Function Calling。

Function Calling 的具体用法可以参考

OpenAI 的文档：https://platform.openai.com/docs/guides/text-generation/function-calling

方法二：使用 few-shot，给出输出格式样例

如果 API 不支持 Function Calling，那么我们可以使用 few-shot 的方式，给出一个甚至多个输出格式的样例，让 LLM 按照这个样例去输出结果。

比如我在翻译时，会让 LLM 翻译两次，一次直译一次意译，然后采用意译的结果。这种情况下我不需要用 JSON 格式，只需要简单的用特殊字符将两次结果隔开，然后按照特殊字符一分割，就可以得到意译的结果。

Prompt 参考图二

如果是 JSON 格式，也可以用 few-shot 说明，但是对于 GPT-3.5，稳定性不够好，有时候会出现不符合格式的情况。

Ensure that your response can be parsed by Python json, use the following format as an example:
{
“name”: “John”,
“age”: 30,
“city”: “New York”
}


举例来说，我希望 ChatGPT 给我输出的格式是一个 Object：{
“name”: “John”,
“age”: 30,
“city”: “New York”
}

我们可以在调用 GPT 的时候定义一个函数，将函数的参数格式和要输出的 JSON 格式对应起来

{
“name”: “getUserInfo”,
“description”: “Get user information”,
“parameters”: {
“type”: “object”,
“properties”: {
“name”: {
“type”: “string”,
“description”: “User’s fullname”
},
“age”: {
“type”: “number”,
“description”: “User’s age”
},
“name”: {
“type”: “string”,
“description”: “User’s city”
},
},
“required”: [“name”, “age”, “city”]
}
}

然后在调用 GPT 的时候，我们可以这样写（参考图一）

这样我们就可以得到一个稳定的 JSON 格式的输出结果。这种方法的局限在于必须 API 支持 Function Calling。

Function Calling 的具体用法可以参考

OpenAI 的文档：https://platform.openai.com/docs/guides/text-generation/function-calling

方法二：使用 few-shot，给出输出格式样例

如果 API 不支持 Function Calling，那么我们可以使用 few-shot 的方式，给出一个甚至多个输出格式的样例，让 LLM 按照这个样例去输出结果。

比如我在翻译时，会让 LLM 翻译两次，一次直译一次意译，然后采用意译的结果。这种情况下我不需要用 JSON 格式，只需要简单的用特殊字符将两次结果隔开，然后按照特殊字符一分割，就可以得到意译的结果。

Prompt 参考图二

如果是 JSON 格式，也可以用 few-shot 说明，但是对于 GPT-3.5，稳定性不够好，有时候会出现不符合格式的情况。

Ensure that your response can be parsed by Python json, use the following format as an example:
{
“name”: “John”,
“age”: 30,
“city”: “New York”
}


ChatGPT 的输出结果控制

如果是 ChatGPT，由于是网页直接操作，并且它支持 Markdown 格式，通常我会把我想要的结果放在 Markdown 的代码块中，这样就可以直接复制粘贴出来，但有时候也不是很稳定。

参考 Prompt：

请按照上面的规则和下面的格式打印翻译结果，返回格式如下，"{xxx}"表示占位符：…

直译

{直译结果}

意译

{意译结果}
```![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/6e83bd66cb5e4668bdc90cbb3193ee3b.png#pic_center)
容错处理 由于生成式 AI 现阶段的特点，我们很难保证输出结果的稳定性，所以我们需要对输出结果进行容错处理，以防止程序出错。这是我的一些经验总结：降低 temprature 参数的值会让结果更稳定。temprature 越低，输出结果越稳定，当然温度低会影响输出结果的多样性，你可以灵活运用，比如出错后降低 temprature 值。2. 对 JSON 结果进行容错处理即使是 GPT-4，输出 JSON 时也不够稳定，经常会错误输出多余的逗号或者引号，但是老是重试也废 token，所以最好是用日志把出错的结果都记录下来，找出其中的规律，然后做一些字符串预处理，降低出错概率。比如这里是我针对我的程序写的一个处理 JSON 错误的函数（参考图一）仅供参考，最好还是你根据自己的 JSON 格式，记录日志，然后针对你的错误情况去写容错函数。
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/dcab9be9e2fe45ca813d893efd8e4145.png#pic_center)