【DeepLearning.AI】吴恩达系列课程——使用Gradio构建AI应用

news2024/9/28 15:28:47

目录

  • 前言
  • 一、Gradio介绍
    • 1-1、Gradio介绍
    • 1-2、安装
    • 1-3、小栗子
  • 二、使用Gradio构建AI应用
    • 2-1、NLP任务
      • 2-1-1、文本摘要
      • 2-1-2、命名实体识别
    • 2-2、聊天任务（ChatYuan）
      • 2-2-1、模型介绍
      • 2-2-2、模型下载、参数设置
      • 2-2-3、模型测试
      • 2-2-4、嵌入到Gradio里
      • 2-2-5、gr.Chatbot()
  • 附录一：使用HuggingFace来下载模型
    • 1、如何手动下载模型？
  • 附录二：使用魔搭社区来下载模型
    • 1、魔搭社区介绍
    • 2、特点

前言

Gradio可以让你快速构建用户界面，无需编写太多代码，使用Gradio构建AI应用（NLP任务、图像生成任务、聊天机器人任务等）

一、Gradio介绍

1-1、Gradio介绍

Gradio：

  • Gradio是一个用于构建交互式界面的Python库。它可以帮助您快速创建自定义的Web界面，用于展示和测试机器学习模型、自然语言处理模型、计算机视觉模型等。

  • Gradio使得构建交互式界面变得非常简单，无需编写繁琐的HTML、CSS和JavaScript代码。您可以使用Gradio来创建一个具有输入字段（如文本输入或图像上传）和输出字段（如模型预测结果）的界面，用户可以直接与您的模型进行交互。

  • Gradio支持多种输入和输出类型，包括文本、图像、音频和视频。您可以通过定义回调函数来处理输入，并将输出返回给用户。Gradio还提供了自动化的界面布局和样式，使得界面设计变得简单而直观。

在这里插入图片描述

1-2、安装

安装：Gradio需要python版本为3.8以上

pip install python
pip install gradio

# update
pip install --upgrade gradio -i https://mirror.baidu.com/pypi/simple

1-3、小栗子

小栗子：将会在浏览器自动弹出（地址： http://localhost:7860）

gr.Interface类: 可以使用用户界面包装任何函数

  • fn: 要运行的函数或模型。这个函数接受输入并返回输出。
  • inputs: 输入组件的类型和顺序。可以使用字符串表示组件类型（如"text"、“checkbox”、"slider"等），也可以使用Gradio提供的组件对象（如gr.TextInput()、gr.Checkbox()、gr.Slider()等）。
  • outputs: 输出组件的类型和顺序。同样可以使用字符串或Gradio提供的组件对象表示。
import gradio as gr

def greet(name):
    return "Hello " + name + "!"

demo = gr.Interface(fn=greet, inputs="text", outputs="text")

    
if __name__ == "__main__":
    demo.launch()

输出：
在这里插入图片描述

有关于Gradio的一些基础知识可以查看我的另一篇文章: 【完全攻略】Gradio：建立机器学习网页APP

二、使用Gradio构建AI应用

2-1、NLP任务

2-1-1、文本摘要

概述：这里我们使用到的是DistilBART，可以在HuggingFace官网下载模型，地址：https://huggingface.co/sshleifer/distilbart-cnn-12-6, 模型下载以及使用方法详见附录。文本摘要使用到的模型为
distilbart-cnn-12-6。更多huggingFace的更多使用方法请详见我的另一篇文章：【完全攻略】畅游NLP海洋：HuggingFace的快速入门
在这里插入图片描述

  • 使用Gradio构建文本摘要应用代码如下：
from transformers import pipeline
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSeq2SeqLM
import gradio as gr

# 使用我们下载到本地的模型
model = AutoModelForSeq2SeqLM.from_pretrained('./model/distilbart-cnn-12-6')
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained('./model/distilbart-cnn-12-6')
get_completion = pipeline("summarization", model=model, tokenizer=tokenizer)

# 输入文本，调用模型来返回输出
def summarize(input):
    output = get_completion(input)
    return output[0]['summary_text']


gr.close_all()
demo = gr.Interface(fn=summarize, inputs="text", outputs="text")
demo.launch(share=True)

结果如下：
在这里插入图片描述

  • 改进版如下，其中输入部分引入了gradio组件Textbox。
  • gradio.Textbox是Gradio库中的一个组件，它创建了一个文本区域，用户可以在这个区域中输入字符串或者显示字符串输出。
from transformers import pipeline
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSeq2SeqLM
import gradio as gr

model = AutoModelForSeq2SeqLM.from_pretrained('./model/distilbart-cnn-12-6')
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained('./model/distilbart-cnn-12-6')
get_completion = pipeline("summarization", model=model, tokenizer=tokenizer)


def summarize(input):
    output = get_completion(input)
    return output[0]['summary_text']


gr.close_all()
demo = gr.Interface(fn=summarize,
                    inputs=[gr.Textbox(label="Text to summarize", lines=6)],
                    outputs=[gr.Textbox(label="Result", lines=3)],
                    title="Text summarization with distilbart-cnn",
                    description="Summarize any text using the `shleifer/distilbart-cnn-12-6` model under the hood!"
                   )
demo.launch()

结果如下：
在这里插入图片描述

2-1-2、命名实体识别

概述：命名实体识别这里用到的模型为bert-base-NER，与上边的文本摘要一样，也是将模型下载到本地之后调用。

from transformers import pipeline
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForTokenClassification
import gradio as gr

model = AutoModelForTokenClassification.from_pretrained('./model/bert-base-NER')
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained('./model/bert-base-NER')
get_completion = pipeline("token-classification", model=model, tokenizer=tokenizer)


def ner(input):
    output = get_completion(input)
    return {"text": input, "entities": output}


gr.close_all()
demo = gr.Interface(fn=ner,
                    inputs=[gr.Textbox(label="Text to find entities", lines=2)],
                    # gr.HighlightedText是Gradio库中的一个组件，它创建了一个可以高亮显示文本的区域。你可以在gr.HighlightedText中使用label参数来设置文本区域的标签
                    outputs=[gr.HighlightedText(label="Text with entities")],
                    title="NER with dslim/bert-base-NER",
                    description="Find entities using the `dslim/bert-base-NER` model under the hood!",
                    allow_flagging="never",
                    #Here we introduce a new tag, examples, easy to use examples for your application
                    examples=["My name is Andrew and I live in California", "My name is Poli and work at HuggingFace"])
demo.launch(share=True)

输出：
在这里插入图片描述

2-2、聊天任务（ChatYuan）

2-2-1、模型介绍

概述：这里我们使用到的模型元语功能型对话大模型，下载模型网站为魔搭社区，详见附录二。模型链接：https://modelscope.cn/models/ClueAI/ChatYuan-large/summary

介绍：ChatYuan: 元语功能型对话大模型,这个模型可以用于问答、结合上下文做对话、做各种生成任务，包括创意性写作，也能回答一些像法律、新冠等领域问题。它基于PromptCLUE-large结合数亿条功能对话多轮对话数据进一步训练得到。
PromptCLUE-large在1000亿token中文语料上预训练，累计学习1.5万亿中文token，并且在数百种任务上进行Prompt任务式训练。针对理解类任务，如分类、情感分析、抽取等，可以自定义标签体系；针对多种生成任务，可以进行采样自由生成。

在这里插入图片描述

2-2-2、模型下载、参数设置

from modelscope.pipelines import pipeline
from modelscope.utils.constant import Tasks
from modelscope.models.nlp import T5ForConditionalGeneration
from modelscope.preprocessors import TextGenerationT5Preprocessor
model = T5ForConditionalGeneration.from_pretrained('ClueAI/ChatYuan-large', revision='v1.0.0')
preprocessor = TextGenerationT5Preprocessor(model.model_dir)
pipeline_t2t = pipeline(task=Tasks.text2text_generation, model=model, preprocessor=preprocessor)

def preprocess(text):
  text = text.replace("\n", "\\n").replace("\t", "\\t")
  return text

def postprocess(text):
  return text.replace("\\n", "\n").replace("\\t", "\t")

def answer(text, sample=True, top_p=1, temperature=0.7):
  '''sample：是否抽样。生成任务，可以设置为True;
  top_p：0-1之间，生成的内容越多样'''
  text = preprocess(text)
  
  if not sample:
    out_text = pipeline_t2t(text, return_dict_in_generate=True, output_scores=False, max_new_tokens=2048, num_beams=1, length_penalty=0.6)
  else:
    out_text = pipeline_t2t(text, return_dict_in_generate=True, output_scores=False, max_new_tokens=2048, do_sample=True, top_p=top_p, temperature=temperature, no_repeat_ngram_size=3)
  
  return postprocess(out_text["text"])

2-2-3、模型测试

单轮对话：

input_text = '为什么地球是圆的？'
input = "用户：" + input_text + "\n小元："
output_text = answer(input)
print(f"{input}{output_text}")

输出：

用户：为什么地球是圆的？
小元：地球上的地球是圆形的，这是从地球公转的角度而言。地球公自转方向由南向北，自转周期为12天，自重为1010kg，公转轨道为椭圆。地球自转一周为360度，其自转速度为1440kmh，公自重是950kg。地球的自转轴为南北极，自自转角度为360，公转动角为340。地球绕太阳公转一圈需要326天，绕月亮公转一周需要448天。地球与太阳公自，自，公，自公转的间隔是36552413天，太阳和地球之间公自的间隔为3365944天。

2-2-4、嵌入到Gradio里

#Back to Lesson 2, time flies!
import gradio as gr
def generate(input, slider):
    output = answer("用户：" + input + "\n小元：")
    print(output)
    return output

demo = gr.Interface(fn=generate, 
                    inputs=gr.Textbox(label="Prompt"), 
                    outputs=[gr.Textbox(label="Completion")])

gr.close_all()
demo.launch(share=True)

图示如下：
在这里插入图片描述

2-2-5、gr.Chatbot()

概述：gr.Chatbot()接口是专为聊天机器人设计的接口，允许保存聊天历史，并且展示在app上。

import random
import gradio as gr


def respond(message, chat_history):
        #No LLM here, just respond with a random pre-made message
        bot_message = random.choice(["Tell me more about it",
                                     "Cool, but I'm not interested",
                                     "Hmmmm, ok then"])
        chat_history.append((message, bot_message))
        return "", chat_history


with gr.Blocks() as demo:
	# 聊天框
    chatbot = gr.Chatbot(height=240) #just to fit the notebook
    # 输入框
    msg = gr.Textbox(label="Prompt")
    # 提交按钮
    btn = gr.Button("Submit")
    # 清空内容按钮
    clear = gr.ClearButton(components=[msg, chatbot], value="Clear console")
	
	# 提交按钮的功能函数
    btn.click(respond, inputs=[msg, chatbot], outputs=[msg, chatbot])
    msg.submit(respond, inputs=[msg, chatbot], outputs=[msg, chatbot]) #Press enter to submit

gr.close_all()
demo.launch(share=True)

图示如下：
在这里插入图片描述

附录一：使用HuggingFace来下载模型

1、如何手动下载模型？

  • 访问官网https://huggingface.co/models, 搜索我们想要的模型
    在这里插入图片描述

  • 找到我们需要的文件（如果不知道下载哪个就全部下载），这里全部下载，放在本地文件夹下

  • 将这些文件放在指定文件夹内调用(我这里放置的文件夹是当前的bert-base-uncased文件夹内)
    在这里插入图片描述

  • 详细使用pipeline调用，点击use in Transformers按钮。
    在这里插入图片描述

  • 调用代码如下

# 使用pipeline去下载，极大可能会因为网络问题中断！
# Use a pipeline as a high-level helper
from transformers import pipeline

pipe = pipeline("summarization", model="sshleifer/distilbart-cnn-12-6")

# 使用下载到本地的模型，推荐
# Load model directly
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForSeq2SeqLM

tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("sshleifer/distilbart-cnn-12-6")
model = AutoModelForSeq2SeqLM.from_pretrained("sshleifer/distilbart-cnn-12-6")

附录二：使用魔搭社区来下载模型

1、魔搭社区介绍

11 月 3 日，达摩院联手中国计算机学会（CCF）开源发展委员会重磅推出AI 模型社区魔搭 ModelScope，首批合作方还包括澜舟科技、智谱AI、深势科技、中国科学技术大学等多家科研机构，旨在打造下一代开源的模型即服务共享平台，致力降低 AI 应用门槛。

主页如下所示：https://modelscope.cn/home
在这里插入图片描述

2、特点

  • 下载速度快：相比于HuggingFace，使用魔法的龟速下载，魔搭社区无需梯子下载速度即可达到10M+/s。
    在这里插入图片描述
  • 使用简洁：这里以sd模型为例，直接复制用法即可下载使用。
    在这里插入图片描述
  • 提供微调方法、以及其他优秀大模型，加速AI开发者的开发进度。

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