Semantic Kernel 入门系列:? Planner 计划管理

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Semantic Kernel 入门系列:? Planner 计划管理

Semantic Kernel 的一个核心能力就是实现“目标导向”的AI应用。

目标导向

“目标导向”听起来是一个比较高大的词,但是却是实际生活中我们处理问题的基本方法和原则。

顾名思义,这种方法的核心就是先确定目标,然后再寻找实现目标的方法和步骤。这对于人来说的是很自然的事情,但是对于机器则不然。一大堆的指令和控制逻辑其实都是在完成另外一种产出导向的结果。所有的流程和过程都需要提前预定义好,然后期待一个结果的产出。

如今,借助 LLM AI 的力量,我们可以轻松的实现目标导向的过程。

在 Semantic Kernel中,Planner就用于这项工作。

我们可以提前准备好所需的Skill,根据设定好的最终目标,通过Planner,可以将目标分解为需要执行的任务列表,并且可以指定好对应的参数传递,然后逐个任务执行,从而实现最终目标。

做好技能准备

为了让LLM AI更好的理解我们所提供的技能,需要明确地配置好每个技能本身的描述和参数描述。

对于的Semantic Function来说,可以在config.json中配置。以下是一个Translate的配置。

需要注意的就是 descriptioninput 参数,最终会成为的LLM是否选择使用的判断标准。而这一切都是基于语义化的理解。

{
    "schema": 1,
    "type": "completion",
    "description": "Translate the input into the specified language",
    "completion": {
        "max_tokens": 1024,
        "temperature": 0.0,
        "top_p": 0.9,
        "presence_penalty": 0.0,
        "frequency_penalty": 0.0
    },
    "input": {
        "parameters": [
        {
            "name": "input",
            "description": "input text",
            "defaultValue": ""
        },
        {
            "name":"language",
            "description":"the specified language",
            "defaultValue":"English"
        }
        ]
    }
}

对于Native Function ,可以使用特性进行声明,其实 SKFunction 中用于添加Function的描述, SKFunctionContextParameter 用于添加参数的说明。

public class EmailSKill {
	[SKFunction("Send email conten to receiver")]
	[SKFunctionContextParameter(Name ="content", Description = "email content")]
	[SKFunctionContextParameter(Name ="receiver", Description = "the email address of receiver")]
	public void SendTo(SKContext context){
		var email = context["content"];
		var receiver = context["receiver"];
		Console.WriteLine(
$"""
mail to: {receiver} 
{email}
""");
	}
}

准备好技能之后,就可以将这些技能导入到Kernel中,等待后续使用。

作为示例,这里导入了三个功能:

  1. MySkill.WriteText : 文案写作
  2. MySkill.Translate :文本翻译
  3. email.SendTo : 邮件发送

使用Planner

然后我们就可以开始使用 Planner了。

0.13之前版本 Planner本身也是 Semantic Kernel中的一个Skill,融合了Semantic Function 和 Native Function。

和通常的Skill一样,导入 PlannerSkill 后即可使用。

var planner = kernel.ImportSkill(new PlannerSkill(kernel),"plan");

Planner作为一个核心组件,在0.13版本之后从Skill中提升了出来,目前(0.13版本)使用了独立的SequentialPlanner,直接创建即可使用。

var planner = new SequentialPlanner(kernel);

指定好任务目标。

var goal = "The PowerBlog is about to release a new product, please write a chinese press release about the new product and send it to mail@example.com";
0.13之前版本 然后就可以执行 `CreatePlan` 创建一个Plan。
var plan = await kernel.RunAsync(goal,planner["CreatePlan"]);

此时可以使用Plan.PathString查看当前的任务编排。

Plan所有状态的结果都会保存在Context中,所以可以通过 context.Variables.ToPlan() 方法获取Plan对象。

plan.Variables.ToPlan().PlanString.Dump("Create Plan");
/*
<goal>
The PowerBlog is about to release a new product, please write a chinese press release about the new product and send it to mail@example.com
</goal>
<plan>
  <function.MySkill.WriteText input="The PowerBlog is about to release a new product" setContextVariable="PRESS_RELEASE"/>
  <function.MySkill.Translate input="$PRESS_RELEASE" language="Chinese" setContextVariable="TRANSLATED_PRESS_RELEASE"/>
  <function.email.SendTo content="$TRANSLATED_PRESS_RELEASE" receiver="mail@example.com"/>
</plan>
*/

然后就可以直接使用 SequentialPlanner 创建一个Plan了。

var plan = await planner.CreatePlanAsync(goal);

此时可以使用plan.ToJson(),查看任务编排的情况。

plan.ToJson().Dump("Create Plan");
0.13之前版本

创建好了 Plan 就可以使用 ExecutePlan 执行了。

由于每次只能执行一个Function,所以我们需要通过循环来执行所有Function。
同时根据Plan的状态,判断是否执行成功,是否执行完成。

Plan 有两种状态,一种是 IsSuccessful ,表示当前的Plan是否执行成功。

另一个是 IsComplete,表示整个Plan是否执行完成。

async Task<SKContext> ExecutePlanAsync(IKernel kernel, SKContext plan)
{
	var executionResults = plan;
	while (!executionResults.Variables.ToPlan().IsComplete)
	{
		var result = await kernel.RunAsync(executionResults.Variables, planner["ExecutePlan"]);
		var planResult = result.Variables.ToPlan();
		if (planResult.IsSuccessful)
		{
			if (planResult.IsComplete)
			{
				break;
			}
		}
		else
		{
			break;
		}
		executionResults = result;
	}
	return executionResults;
}

var result = await ExecutePlanAsync(kernel,plan);
// output:
/*
mail to: mail@example.com

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*/

最后根据状态判断Plan最后执行是否成功,并从plan.Result 中获取最后的输出结果。

if(!result.Variables.ToPlan().IsSuccessful) {
	result.Variables.ToPlan().Result.Dump("Complete!");
}else {
	result.Variables.ToPlan().Result.Dump("Error");
}
/*
:Complete!:

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*/

0.13 版本之后,任务执行方法更加简单。
由于Plan本身就是一组 ISKFunction,所以可以直接使用 Kernel.RunAsync执行

var result = await kernel.RunAsync(plan);

和通常的Skill执行一样,查看result.Result即可得到结果。

result.Result.Dump("RESULT");

如果需要逐步执行查看结果,或者进行干预的话,也可以手动的调用执行过程。执行的状态都由Plan本身来维护,使用 HasNextStep可以查看当前所有任务是否执行完成,可以使用Plan 的 InvokeNextStepAsync 来执行下一步,也可以使用Kernel的StepAsync逐步执行。

async Task<Plan> ExecutePlanAsync(IKernel kernel, Plan plan,string input = "")
{
	while(plan.HasNextStep){
	   if(string.IsNullOrWhiteSpace(input)){
	   	await kernel.StepAsync(plan);
	   }else {
	   	await kernel.StepAsync(input,plan);
	   }
	   plan.State.Dump();
	   if(!plan.HasNextStep){
	   		break;
	   }
	}
	return plan;
}
await ExecutePlanAsync(kernel,plan);

Plan执行完成的结果,可以直接使用Plan.State.ToString() 获取。

plan.State.ToString().Dump("RESULT");
// output
/*
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*/

至此,我们就掌握了Semantic Kernel 当前所有的核心概念和基本使用方法。

TIPS: 由于模型的能力问题,目前推荐使用GPT4模型执行以上操作。


参考资料:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-415608.html

  1. Planner in Semantic Kernel | Microsoft Learn
  2. semantic-kernel/05-using-the-planner.ipynb at main · microsoft/semantic-kernel · GitHub
  3. What is Semantic Kernel? | Microsoft Learn
  4. kernel-syntax-examples/Example12_Planning

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