OpenAI的GPT接口與JSON輸出

OpenAI近期在其GPT接口中引入了一個重要的功能,即支持以更加精確的JSON格式返回結果。這一改進解決了大語言模型在生成符合特定JSON格式時的局限性,通過return_format參數的使用,提升了格式化輸出的可靠性。特別是在API接口中增加了{"type":"json_schema","json_schema":{...}}參數,使得輸出能夠完全匹配開發者提供的JSON模式。

JSON輸出能力的提升

大多數語言模型在過去面臨的一個挑戰是無法可靠地輸出JSON格式化內容。隨著OpenAI在2023年11月開發者大會上的宣布,這一問題得到了解決。通過設置return_format={"type":"json_object"}參數,開發者可以確保模型輸出符合JSON格式,而今天的改進則進一步允許模型根據特定的JSON模式輸出。

JSON Output

JSON Format與JSON Schema的差異

對于大多數開發者來說,理解JSON Format和JSON Schema兩種參數的差異是至關重要的。通過json_schema,開發者可以啟用結構化輸出,確保輸出符合提供的JSON模式,而json_object則用于保證輸出是有效的JSON格式。

參數應用場景

API支持場景

OpenAI的GPT接口中,JSON Schema可以在Response Format參數和Function Calling參數中設置,并通過strict參數控制輸出是否嚴格匹配提供的Schema。

函數調用與響應格式

在函數調用中設置strict: true,能確保輸出匹配提供的工具定義;而在響應格式中,使用json_schema選項,輸出將嚴格匹配提供的JSON Schema。

大模型穩定輸出JSON的意義

隨著AI大語言模型的廣泛應用,穩定的JSON輸出對開發者來說至關重要。結構化的數據格式能夠提升系統對接的效率和準確性。

動態生成交互頁面

通過定義一套HTML代碼邏輯,大模型可以根據用戶輸入動態生成交互頁面,只需一次定義輸出邏輯即可實現多樣化的展示效果。

使用思維鏈推理

思維鏈是提升模型推理效果的重要技巧,通過步驟化地輸出推理過程,可以大幅提升準確性。

解決方案:如何確保JSON格式的嚴格符合

方法一:嚴格的Prompt設計

在prompt中加入明確的指令,例如:“Ensure the output is a valid JSON object in a compact format without any additional explanations, escape characters, newline characters, or backslashes.”

方法二:代碼層面的JSON訂正

在生成每條新數據后進行JSON格式訂正,使用while循環持續生成直到符合標準。

實現細節

  1. 訂正json格式函數:通過正則表達式去除不可見字符、多余的空格和換行符,將單引號替換為雙引號。
  2. 示例代碼
def clean_and_validate_json(output):
    # 去除不可見字符
    output = re.sub(r'[x00-x1Fx7F]', '', output)

    # 使用正則表達式去除多余的空格和換行符
    output = re.sub(r's+', ' ', output).strip()

    # 將單引號替換為雙引號
    output = output.replace("'", '"')

    # 嘗試修復常見的 JSON 格式問題
    # 確保 key 和 value 是用雙引號括起來的
    output = re.sub(r'(w+)s*:s*([^",{}[]]+)', r'"1": "2"', output)

    try:
        json_obj = json.loads(output)
        if 'image_id' in json_obj and 'translations' in json_obj:
            for translation in json_obj['translations']:
                if 'text' not in translation or 'language' not in translation:
                    return None
            return json_obj
        else:
            return None
    except json.JSONDecodeError:
        return None

FAQ

  1. 問:如何確保GPT輸出的JSON格式符合預期?

  2. 問:JSON Schema與JSON Object的主要區別是什么?

  3. 問:在什么情況下使用json_schema參數?

  4. 問:如何處理JSON格式中的中文字符?

  5. 問:如何利用思維鏈技術提高模型效果?

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