9.6K Star防翻車指南：Instructor讓AI輸出錯(cuò)誤率歸零！
Instructor是一個(gè)用于處理大型語(yǔ)言模型（LLMs）結(jié)構(gòu)化輸出的庫(kù)，基于Pydantic構(gòu)建，支持多種LLM。
- 主要功能包括驗(yàn)證、重試管理、流式響應(yīng)等。
- 主要目的是簡(jiǎn)化與LLM交互時(shí)的結(jié)構(gòu)化輸出處理，避免手動(dòng)解析文本帶來的麻煩。
優(yōu)點(diǎn)：
- 通過 Pydantic 模型定義輸出結(jié)構(gòu)，直接映射 LLM 的響應(yīng)到類型安全的 Python 對(duì)象。例如，從自然語(yǔ)言中提取用戶信息時(shí)，只需定義?
?User(name: str, age: int)?? 模型，即可自動(dòng)解析并驗(yàn)證結(jié)果 - 支持 OpenAI、Anthropic、Cohere、Google AI、Llama.cpp 等多種模型后端，且與 Litellm 等平臺(tái)兼容，支持編程語(yǔ)言（如 TypeScript、Go）適應(yīng)不同技術(shù)棧
- 利用 Pydantic 的驗(yàn)證功能確保輸出符合預(yù)期，同時(shí)內(nèi)置重試邏輯（如 Tenacity），在模型響應(yīng)不達(dá)標(biāo)時(shí)自動(dòng)重試請(qǐng)求，提高可靠性
- 支持流式處理部分響應(yīng)和列表數(shù)據(jù)，適用于實(shí)時(shí)場(chǎng)景（如逐詞生成），并提供異步接口（?
?async/await??）以優(yōu)化性能 - 通過?
?instructor.from_openai()?? 等函數(shù)無縫集成到現(xiàn)有 OpenAI SDK 代碼，僅需添加??response_model?? 參數(shù)即可啟用結(jié)構(gòu)化輸出，無需重構(gòu) - 提供 CLI 工具管理微調(diào)任務(wù)、文件上傳和使用監(jiān)控，并支持鉤子系統(tǒng)攔截 LLM 交互日志，便于調(diào)試
缺點(diǎn)：
- 對(duì)Pydantic的依賴可能帶來一定的學(xué)習(xí)成本。
- 底層解析過程封裝較深，某些情況下錯(cuò)誤信息可能不夠直觀，增加調(diào)試難度
- 部分 LLM 提供商（如 Ollama）可能需要額外配置，且版本更新可能引入兼容性問題
Instructor與outlines、lm-format-enforcer的區(qū)別
庫(kù) | 核心目標(biāo) | 技術(shù)路徑 |
Instructor | 將 LLM 的非結(jié)構(gòu)化輸出解析為強(qiáng)類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如 Pydantic 模型），側(cè)重輸出驗(yàn)證與轉(zhuǎn)換 | 基于 Pydantic 的靜態(tài)類型校驗(yàn) + 模型后處理（如重試、修正） + 多模型后端支持 |
Outlines | 通過約束生成過程，直接讓 LLM 輸出符合指定格式的文本（如 JSON、正則表達(dá)式），側(cè)重生成控制 | 基于有限狀態(tài)機(jī)（FSM）的動(dòng)態(tài)生成約束 + 確定性解碼策略（如正則引導(dǎo)） + 底層模型直接控制 |
lm-format-enforcer | 在生成階段直接約束 LLM 的輸出格式（如 JSON、正則表達(dá)式），避免無效輸出 | 基于 前向預(yù)測(cè)（Lookahead） 動(dòng)態(tài)限制 token 選擇 + 語(yǔ)法樹約束 + 本地模型集成 |
如何選擇這兩款工具呢？
- Instructor：
a.需要從已有文本或自由生成結(jié)果中提取結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，更適合后處理。
b.希望快速集成到 OpenAI 等云服務(wù)，且不想管理本地模型。
c.熟悉 Pydantic 并偏好靜態(tài)類型校驗(yàn)。
from pydantic import BaseModel
import instructor
from openai import OpenAI
client = instructor.from_openai(OpenAI())
class User(BaseModel):
name: str
age: int
# 調(diào)用 LLM 并直接解析為 User 對(duì)象
user = client.chat.completions.create(
model="gpt-3.5-turbo",
response_model=User,
messages=[{"role": "user", "content": "小明今年25歲"}]
)
print(user.name)- Outlines：
a.需要生成嚴(yán)格格式的文本（如 API 請(qǐng)求、代碼）。
b.使用本地模型（如 Llama、Mistral）且能接受復(fù)雜約束定義。
c.追求生成階段的確定性，避免無效輸出的重試開銷。
from outlines import models, generate, samplers
import torch
model = models.transformers("gpt2", device="cpu")
prompt = "生成用戶信息JSON："
schema = '''{
"name": string,
"age": int
}'''
# 動(dòng)態(tài)約束生成
generator = generate.json(model, schema)
result = generator(prompt, sampler=samplers.greedy())
print(result) # 直接輸出符合 schema 的 JSON- lm-format-enforcer與Outlines比較類似：
a.需要生成嚴(yán)格符合語(yǔ)法（如 JSON、代碼）的文本。
b.使用本地模型（如 Llama、Mistral）且追求生成效率。
c.能接受較高的集成復(fù)雜度（需直接操作模型和約束定義）。
from lm_format_enforcer import JsonSchemaParser
from transformers import pipeline
# 定義 JSON Schema 約束
schema = {
"type": "object",
"properties": {
"name": {"type": "string"},
"age": {"type": "integer"}
}
}
# 初始化模型和格式解析器
model = pipeline('text-generation', model='gpt2')
parser = JsonSchemaParser(schema)
# 生成時(shí)強(qiáng)制符合約束
output = model(
"生成用戶信息JSON：",
prefix=parser.get_initial_prompt(), # 注入格式約束
max_new_tokens=100,
format_enforcer=parser
)
print(output[0]['generated_text']) # 輸出直接符合 schema 的 JSON??https://python.useinstructor.com/??
??https://github.com/instructor-ai/instructor??
本文轉(zhuǎn)載自??CourseAI??，作者：CourseAI
