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AGENT2026-05-18

DSPy 五组件框架:AI 工程的系统化思维

核心洞察

AI 工程有五个重要组件。对于任何给定任务,其中某个子集更重要,但它们始终存在——你可能只是将决策委托给他人和环境。

Maxime Rivest 将 DSPy 的核心抽象转化为 AI 工程的通用语言:

DSPy 名称通用术语职责
OptimizersEvals评估和改进
SignaturesInterface在最高层定义任务、输入和输出
LMInference使 pipeline 在不同提供商和模型上运行
ModulesCall Graph分解任务、决定哪些用 AI、哪些用代码/传统 ML
AdaptersRendering渲染、格式化和解析领域特定的 prompt 和 I/O 类型

实战背景

Maxime 的 credentials:

  • 为大型学术出版商构建 pipeline,每周处理全球几乎所有科学出版物(约 1 亿次)
  • 完全释放数据分析师 from 创建自定义科学分类的繁琐任务
  • ChatGPT 成本:$400K/周
  • vLLM + Llama 8B + Qwen embeddings + DSPy 成本:$50
  • 另一个 pipeline:解析数百万扫描 PDF,人类水平质量,速度 10 倍
  • 现为 DSPy 贡献者,今早刚提交第一个 PR

组件详解

1. Rendering(渲染)——最被低估的组件

Rendering 是关于如何向模型渲染你的指令和输入,以及如何指导模型渲染其输出。 两者通常一起进行。如果告诉模型使用 XML 标签,你的 prompt 也会使用 XML 标签。JSON 和自定义分隔符同理。

关键洞察:当你决定使用 XML 标签请求结构化输出时,你使用的是 inference strategy。这个策略独立于你的任务——它是关于如何渲染 prompt 给模型看,以及如何要求模型渲染其输出以便解析。

结构化输出的选项

  • XML
  • JSON
  • Native structured outputs
  • Custom delimiters
  • BAML
  • CSV
  • ...

Rendering 的多维性

  • 如何渲染 reasoning
  • 如何渲染 images(logo → SVG、描述 → 模型接收描述、降低分辨率、拼接多图)
  • 如何渲染 tool calls(JSON 是默认,但 #!run Markdown cells、<toolcall> 分隔符等往往更优)
  • 如何渲染 videos、PDFs、citations

三大最新进展本质上都是 rendering:reasoning、structured outputs、tool calls。

2. Call Graph(调用图)

将任务分解为多个 LLM 子调用,并委托给适当模型,是改变 AI pipeline 成本、性能和延迟 profile 的最有效方式

策略

  • 同一模型多次调用
  • 使用专用模型(guards)
  • 调用最佳模型并组合响应
  • 多语言/程序执行同一任务,取多数响应
  • 「专用」模型 persona,每个聚焦不同元素
  • AI 调用与代码和传统编程混合

在 module 内完成,应有独立于分解的端到端调用方式。这些是 compound AI systems——强大。

3. Inference(推理层)

需要 shopping around 和 evolve。开源和商业模型几乎每天发布。

最有效的方式

  1. 为 AI 请求 targeting 一个通用格式
  2. 一次性将该格式映射到所有想尝试的提供商和模型
  3. 将响应映射回 pipeline 可解析、评估、渲染的通用格式

4. Interface(接口层)

AI 程序需要与世界交互:被 app 调用、每天在数据流上运行等。

接口必须稳定——因为它就是你的 true task。

关键原则:将接口与底层所有的 hacking、fiddling、optimizing、decomposing、rendering 分离并抽象。定义系统的 signature 一次,然后在内部 fiddling。

5. Evals(评估)

以上所有都没有意义,如果你不在尝试改进性能。

不要过早构建大而美的 evals。许多任务上,单个明显例子甚至无法工作。

渐进路径

  1. 从零到几个工作例子:手工评估——交互、查看数据和 traces。rendering 有 bug?对 LLM 的请求有 bug?parsing 有 bug?
  2. 小数据集:足够运行自动 prompt optimization
  3. 生产运行:收集输入输出,获得真实数据分布
  4. 可能足够 fine-tuning

为什么 DSPy 重要

DSPy 让你可以专注于任何一个组件而无需过多担心其他,并让我们分享这些问题的最佳实践和通用解决方案。

大多数 AI 框架有其中几个组件;很少(如果有的话,除了 DSPy)拥有全部五个。

资源