摘要:
????????本文系統梳理了大模型知識,以及與Spring AI的集成方案,涵蓋本地部署、云服務、API調用三種模式的技術選型對比。通過DeepSeek官方API示例詳解Spring AI的四種開發范式(純Prompt/Agent/RAG/微調),并提供架構決策矩陣和性能優化技巧。
一、大模型概念
1、基本概念
????????大模型(Large Language Model)是指參數量巨大(通常超過10億)、基于Transformer架構、通過海量數據訓練的深度學習模型,具有強大的語言理解和生成能力。
2、關系圖
關系說明?:
- ?AI?(人工智能)是最頂層的概念
- ?大模型?是AI的一個子領域,特指基于Transformer架構的大規模語言模型
- ?GPT?(Generative Pre-trained Transformer)是OpenAI開發的大模型系列
- ?DeepSeek?是國產的大模型系列,與GPT屬于同級概念
- 最下層是各系列的具體版本
二、大模型部署模式
?維度? | ?本地部署? | ?云服務部署? | ?開放API調用? |
?典型場景? | 高安全性/持續高并發需求 | 彈性需求/快速上線 | 低頻調用/快速驗證 |
?數據控制權? | 完全自主 | 云廠商托管(部分可控) | 數據需上傳至第三方 |
?初始成本? | 極高(百萬級硬件投入) | 中等(按需租用云資源) | 極低(僅API調用費) |
?長期成本? | 低(3年以上攤銷優勢) | 中高(持續計費) | 高(調用量越大成本越高) |
?運維復雜度? | 高(需專業團隊) | 中(云平臺部分托管) | 無(免運維) |
?模型定制能力? | 支持全參數微調 | 部分支持(如LoRA微調) | 不支持 |
?延遲表現? | 穩定(局域網內低延遲) | 依賴云服務商網絡質量 | 受公網波動影響 |
?代表方案? | LLaMA-3/DeepSeek本地化部署 | AWS Bedrock/百度文心千帆 | 通義千問API/GPT-4 Turbo |
?一句話總結選擇建議?:
- ?要安全? → 本地部署
- ?要靈活? → 云服務
- ?要便宜(低頻)? → 開放API
三、大模型調用
下面是 DeepSeek官網給的API調用示例代碼:
from openai import OpenAI# 初始化OpenAI客戶端
client = OpenAI(api_key="<DeepSeek API Key>", base_url="https://api.deepseek.com")# 通過http調用大模型
response = client.chat.completions.create(model="deepseek-chat",messages=[{"role": "system", "content": "You are a helpful assistant"},{"role": "user", "content": "Hello"},],stream=False
)# 打印結果
print(response.choices[0].message.content)
該實現通過OpenAI兼容接口調用deepseek-chat模型,包含系統提示詞設置和溫度參數調節
四、大模型應用
????????大模型應用指基于?大規模預訓練模型?(如GPT、BERT、ViT等)開發的智能化解決方案,通過海量數據訓練獲得泛化能力,并適配具體場景需求。其核心特點包括:
- ?參數規模大?:通常包含數十億至萬億級參數
- ?多任務泛化?:同一模型可處理文本、圖像、語音等跨模態任務
- ?微調適配?:通過提示工程(Prompt Engineering)或領域數據微調快速落地
大模型應用場景如下:
?技術維度? | ?應用場景? | ?典型案例? |
?文本分析? | 金融輿情監控 | 實時分析新聞/社交媒體的企業負面情緒(如Bloomberg Terminal) |
法律合同審查 | 自動識別條款漏洞(如ROSS Intelligence) | |
科研文獻挖掘 | 跨論文關聯創新點(如Scite.ai) | |
?多模態? | 醫療影像報告生成 | CT掃描圖→結構化診斷報告(如聯影智能uAI) |
工業質檢增強 | X光+可見光融合檢測電池缺陷(如寧德時代) | |
教育AR互動 | 掃描課本插圖→3D模型演示(如百度AR課堂) | |
?機器人應用? | 倉儲分揀機器人 | 語音指令"優先處理紅色包裹"→動作執行(如極智嘉機器人) |
手術輔助機械臂 | 根據術中超聲圖像自動調整切除范圍(如達芬奇手術機器人) | |
家庭服務機器人 | 理解"把可樂放冰箱第二層"的復雜指令 | |
?智能體? | 虛擬數字員工 | 銀行年報數據→自動生成PPT+講解視頻(如度小滿) |
游戲NPC | 基于玩家行為動態生成劇情分支(如《逆水寒》GPT-NPC) | |
編程助手 | 自然語言描述→生成可運行代碼(如GitHub Copilot) | |
?自動駕駛? | 復雜場景決策 | 識別"交警手勢"并生成避讓路徑(如Waymo) |
乘客交互系統 | 多模態理解"空調太冷+手指調溫動作"(如小鵬XNGP) | |
仿真測試 | 自動生成極端天氣測試場景(如CARLA仿真平臺) |
五、AI應用開發的架構
1. 純Prompt問答架構
定義:通過自然語言指令直接調用大模型完成任務的零樣本(zero-shot)交互模式。
特征:
- 無代碼侵入性
- 響應速度最快(200-500ms)
- 輸出結果不可控性強
應用場景?:
- 客服自動回復(簡單咨詢)
- 內容生成(社交媒體文案)
- 快速知識問答(常識類問題)
2. Agent+Function Calling架構
?定義?:大模型作為決策中樞,動態調用工具/API的智能體系統
?特征?:
- 具備工具使用能力
- 支持多輪復雜任務
- 需預定義工具描述(OpenAI格式)
?
函數認知的來源?
- ?預訓練知識?:基礎模型通過代碼數據訓練獲得通用API調用模式理解(如HTTP請求格式)
- ?工具描述注入?:調用前需向模型提供工具說明書(OpenAI格式示例):
tools = [{"name": "weather_api","description": "查詢指定城市未來天氣","parameters": {"type": "object","properties": {"city": {"type": "string", "description": "城市名稱"},"date": {"type": "string", "format": "date"}}}
}]
應用場景?:
- 智能旅行規劃
- 跨系統辦公自動化
- 金融數據實時分析
3. RAG架構(檢索增強生成)
?定義?:結合外部知識庫檢索與大模型生成的混合架構
?特征?:
- 知識可實時更新
- 回答準確性顯著提升
- 需向量數據庫支持
?角色職責說明
角色 | 職責 | 典型組件示例 |
用戶 | 發起自然語言請求 | 終端用戶/API調用方 |
AI應用 | 路由請求+組裝上下文 | FastAPI/Flask應用 |
大模型 | 內容生成/決策制定 | GPT-4/DeepSeek |
知識庫 | 存儲&檢索結構化數據 | Elasticsearch |
應用場景?:
- 企業知識庫問答
- 法律條文查詢
- 醫療診斷支持系統
4. Fine-tuning架構
?定義?:通過領域數據微調基礎模型參數的深度定制方案
?特征?:
- 訓練成本高(GPU小時計費)
- 領域適應性強
?應用場景?:
- 專業術語翻譯(如法律文書)
- 行業報告生成(金融/能源)
- 方言語音識別
5. 架構對比矩陣
架構類型 | 開發成本 | 知識時效性 | 適合場景 |
純Prompt | ★☆☆☆☆ | 依賴預訓練 | 簡單問答 |
Agent+Function | ★★★☆☆ | 實時 | 復雜流程 |
RAG | ★★☆☆☆ | 可更新 | 知識密集型 |
Fine-tuning | ★★★★★ | 訓練時固化 | 專業領域 |
?技術選型建議?:
- 驗證階段:從純Prompt開始
- 數據敏感場景:優先RAG
- 流程自動化:選擇Agent
- 長期專業需求:考慮微調
六、spring AI 開發指南
1. ?Spring AI核心概念?
- ?定位?:Spring生態對大模型能力的標準化集成方案
- ?核心組件?:
- AiClient:統一接口(支持OpenAI/Azure/Bedrock等)
- PromptTemplate:動態提示詞模板
- AiResponse:標準化響應封裝
- ?架構優勢?:
注意:Spring AI支持DeepSeek,但架構圖中未體現,是由于DeepSeek應歸類于OpenAI分支下(因其采用OpenAI兼容接口)。
2. ?快速集成示例?
<dependency><groupId>org.springframework.ai</groupId><artifactId>spring-ai-openai-spring-boot-starter</artifactId><version>1.0.0</version>
</dependency>
spring:
ai:
openai:
api-key: ${OPENAI_KEY}
base-url: https://api.deepseek.com
chat:
model: deepseek-chat
temperature: 0.7
3. ?四種開發模式實現?
3.1 純Prompt模式
@RestController
public class ChatController {@Autowiredprivate AiClient aiClient;@GetMapping("/ask")public String ask(@RequestParam String question) {Prompt prompt = new Prompt(question);return aiClient.generate(prompt).getGeneration().getText();}
}
3.2 Function Calling模式
@Bean
public FunctionCallback weatherFunction() {return new FunctionCallback("weather_api", // 函數名稱"""{"type": "object","properties": {"city": {"type": "string"} // 定義輸入參數(大模型生成)}}""") {@Overridepublic Object apply(Object input) {// 解析 input(JSON 格式),調用真實天氣 APIString city = ((Map<String, String>) input).get("city");return fetchWeatherFromAPI(city); // 返回天氣數據}};
}
3.3 RAG集成方案
@Bean
public VectorStore vectorStore() {return new PineconeVectorStore(pineconeClient, // 連接 Pinecone 云服務"knowledge-index" // 向量索引名稱);
}@Bean
public Retriever retriever() {return new VectorStoreRetriever(vectorStore(), 3); // 返回 Top-3 相似結果
}
3.4 微調適配方案
@Bean
public FineTuningClient fineTuningClient() {return new OpenAiFineTuningClient(openAiApi); // 創建 OpenAI 微調客戶端
}
- 核心用途?:允許你上傳自定義數據集,對 OpenAI 的基礎模型(如 GPT-3.5-turbo)進行微調,生成專屬領域的定制模型。
4. ?架構對比選擇?
需求場景 | Spring AI方案 | 代碼示例片段 |
快速原型開發 | @EnableAiClients | 自動注入AiClient |
復雜業務流程 | AiFunctionRegistry | 動態工具注冊 |
知識密集型問答 | VectorStoreRetriever | 混合檢索+生成 |
領域專業術語 | FineTuningJobLauncher | 提交微調任務 |
展望趨勢?
????????隨著Spring AI對國產大模型支持度提升,DeepSeek等本土方案將更深度融入Java開發生態。