Navigieren durch die Service-Entdeckung mit OpenAPI
Eine Übersicht über die Serviceentdeckung und die Rolle von OpenAPI und LLMs.
Robin D. Pesl, Jerin G. Mathew, Massimo Mecella, Marco Aiello
― 7 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
- Einstieg in OpenAPI
- Warum OpenAPI benutzen?
- Die Herausforderung dynamischer Umgebungen
- Traditionelle Lösungen: Das Register
- Die grossen Sprachmodelle (LLMs)
- Das Problem mit Eingaben
- Chunking: Es in Stücke schneiden
- Der Bedarf an besserer Vorverarbeitung
- Die Rolle von RAG
- RAG in die Tat umsetzen
- Endpoint-Entdeckung in Aktion
- Nutzung von Benchmarks zur Validierung
- Die Bedeutung der Kombination von Methoden
- Der Agent-Ansatz
- Umgang mit komplexen Abfragen
- Der Bedarf an qualitativ hochwertiger Dokumentation
- Zukunftsaussichten
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
Denk an Serviceentdeckung wie an die Suche nach einem neuen Restaurant. Du kannst nicht einfach planlos umherirren und hoffen, dass du einen neuen Lieblingsort findest. Stattdessen brauchst du einen Plan. Vielleicht nutzt du eine App, um die besten Plätze in der Nähe zu finden, liest Bewertungen oder bekommst Empfehlungen von Freunden. In technischen Begriffen hilft die Serviceentdeckung verschiedenen Systemen, einander zu finden und zu nutzen, ähnlich wie du herausfindest, wo du essen gehen möchtest.
OpenAPI
Einstieg inJetzt reden wir über OpenAPI, eine schicke Möglichkeit zu beschreiben, wie Dienste miteinander reden können. Stell dir vor, du hast eine Fernbedienung für deinen Fernseher. OpenAPI sagt dir, welche Tasten du drücken musst, um den Kanal zu wechseln, die Lautstärke anzupassen oder deine Lieblingssendung zu finden. Es ist ein Leitfaden, der sicherstellt, dass alles reibungslos funktioniert.
Warum OpenAPI benutzen?
OpenAPI ist bei Entwicklern super beliebt, weil es wie ein standardisiertes Menü für all deine Lieblingsgerichte ist. Jeder versteht das Format, was Zeit spart und Verwirrung vermeidet. Mit OpenAPI wissen Entwickler genau, was sie erwarten können, wenn sie mit einem Dienst interagieren, ähnlich wie man bei einer Pizzeria immer mit Käse, Sauce und Belägen rechnen kann.
Die Herausforderung dynamischer Umgebungen
Aber hier wird’s tricky. Manchmal tauchen Dienste aus dem Nichts auf oder sind vielleicht nicht verfügbar, wenn du dein Mittagessen bestellen willst. Wenn der Dienst nicht dokumentiert ist oder gerade nicht existiert, ist es wie bei deinem Lieblingsrestaurant, das wegen Renovierung geschlossen ist. Das schafft Kopfschmerzen für Entwickler, die herausfinden müssen, wie man Systeme baut, die sich schnell anpassen können.
Traditionelle Lösungen: Das Register
Früher gab es zur Unterstützung der Entwickler Service-Register. Denk an diese wie ein Verzeichnis für alle Restaurants in der Stadt. Wenn du wissen willst, was verfügbar ist, schaust du ins Verzeichnis. Allerdings ist es viel Arbeit, dieses Verzeichnis aktuell zu halten. Wenn ein Restaurant seine Karte ändert oder schliesst, muss jemand das im Verzeichnis aktualisieren.
Die grossen Sprachmodelle (LLMs)
Jetzt bringen wir ein bisschen Würze rein mit den grossen Sprachmodellen (LLMs). Das sind Programme, die menschlichen Text verstehen und generieren können. Stell dir vor, du hast einen super schlauen Freund, der Fragen beantworten und dir bei Problemen helfen kann, ohne ständige Anleitung zu brauchen. LLMs können die Informationen aus Service-Registern nutzen und helfen, Verbindungen zwischen verschiedenen Diensten herzustellen, um die Serviceentdeckung einfacher zu machen.
Das Problem mit Eingaben
Aber es gibt einen Haken. Diese LLMs sind ein bisschen wie Teenager auf einer langen Autofahrt: Sie können grumpy werden, wenn es zu viele Informationen auf einmal zu verarbeiten gibt. Wenn du dem LLM zu viele Daten gibst, kann es einfach einfrieren und dich ohne Antworten dastehen lassen. Entwickler brauchen einen Weg, um genau die richtige Menge an Informationen zu geben, ohne das LLM zu überlasten.
Chunking: Es in Stücke schneiden
Um dieses Problem anzugehen, nutzen Entwickler eine Technik namens Chunking. Stell dir das vor, als würdest du eine Pizza in handliche Stücke schneiden. Statt zu versuchen, die ganze Pizza auf einmal zu essen (was schwierig und chaotisch ist), nimmst du ein Stück nach dem anderen. In der Tech-Welt bedeutet Chunking, die API-Informationen in kleinere Fragmente zu zerlegen, damit das LLM sie leichter verarbeiten kann.
Der Bedarf an besserer Vorverarbeitung
Aber einfach nur die Informationen zu zerkleinern, ist nicht immer genug. Stell dir vor, die Stücke sind immer noch zu gross für deinen Teller – was machst du dann? Entwickler müssen herausfinden, wie sie die API-Beschreibungen am besten chunkieren, um das LLM zufrieden und effizient zu halten. Das Ziel ist, das perfekte Gleichgewicht zu finden, bei dem das LLM die wichtigsten Details abrufen kann, ohne überfordert zu werden.
RAG
Die Rolle vonJetzt lass uns RAG einführen, das steht für Retrieval-Augmented Generation. Es ist wie einen vertrauenswürdigen Kumpel zu haben, der dir hilft, während du dich in einer grossen Stadt bewegst. Wenn du dich verlierst, kann RAG die richtigen Wegbeschreibungen holen und dir den besten Weg zeigen. In diesem Fall sammelt RAG relevante Informationen, um das LLM zu unterstützen, damit es genaue Antworten basierend auf den Eingaben generieren kann.
RAG in die Tat umsetzen
RAG macht das, indem es eine Datenbank mit Chunks aus OpenAPI-Spezifikationen erstellt. Wenn ein Nutzer eine Frage hat oder einen Dienst entdecken möchte, gibt er eine natürliche Sprachabfrage ein. RAG nutzt diese Abfrage, um die relevantesten Informationen aus seiner Datenbank zu finden und sie an den Nutzer zurückzusenden, was alles einfacher und effizienter macht.
Endpoint-Entdeckung in Aktion
Sprich mal über Endpoint-Entdeckung ein bisschen detaillierter. Ein Endpoint ist im Grunde eine spezifische URL, über die ein Dienst zugänglich ist. Wenn du nach einem Dienst suchst, ist das wie die Suche nach der Website eines bestimmten Restaurants, um herauszufinden, was sie anbieten.
RAG kartiert diese Endpoints und ermöglicht es Nutzern, effektiv nach ihnen zu suchen. Es ist wie ein GPS, das dir hilft, den besten Weg zu deinem Ziel zu finden, ohne abgelenkt zu werden.
Nutzung von Benchmarks zur Validierung
Um zu sehen, wie effektiv RAG ist, nutzen Entwickler oft Benchmarks wie RestBench. Denk an Benchmarks wie Tests, die helfen, sicherzustellen, dass alles reibungslos läuft. RestBench verwendet verschiedene OpenAPI-Beschreibungen, um zu sehen, wie gut RAG die richtigen Endpoints für die gegebenen Abfragen abruft.
Die Bedeutung der Kombination von Methoden
Verschiedene Chunking-Methoden können verwendet werden, um zu optimieren, wie RAG Informationen abruft. Zum Beispiel verwenden einige Methoden tokenbasierte Ansätze, während andere möglicherweise auf LLM-basierte Strategien setzen. Durch die Nutzung der richtigen Kombination können Entwickler die Effizienz und Genauigkeit des Endpoint-Abrufs verbessern und sicherstellen, dass die Nutzer eine reibungslose Erfahrung haben.
Der Agent-Ansatz
Um die Sache noch besser zu machen, kann ein Agent zusammen mit RAG eingesetzt werden. Dieser Agent ist wie ein persönlicher Assistent, der hilft, die Gesamtleistung des Systems zu verbessern. Er zerlegt Aufgaben in kleinere Teile, damit RAG relevante Informationen effektiver abrufen kann.
Umgang mit komplexen Abfragen
Mit der Hilfe von RAG und dem Agenten können komplexe Abfragen leichter bewältigt werden. Zum Beispiel, wenn du versuchst, spezifische Informationen von einem Dienst zu finden, kann der Agent deine Anfrage in einfachere Fragen zerlegen und die benötigten Details nacheinander abrufen. So erhalten die Nutzer genaue und relevante Informationen, ohne Probleme.
Der Bedarf an qualitativ hochwertiger Dokumentation
Aber selbst mit all diesen Fortschritten bleibt eine grosse Herausforderung bestehen: die Qualität der OpenAPI-Dokumentation selbst. Wenn die Beschreibungen unklar oder falsch sind, bringt es nichts, wie gut dein RAG oder Agent ist; du wirst trotzdem schlechte Ergebnisse haben.
Zukunftsaussichten
Während sich die Technologie weiterentwickelt, gibt es immer Raum für Verbesserungen. Entwickler erkunden Wege, um fortschrittlichere Chunking-Strategien zu schaffen und möglicherweise sogar massgeschneiderte Modelle für bestimmte Dienste zu entwickeln. Ausserdem wird die Verbesserung der Gesamtintegration von LLMs mit bestehenden Systemen helfen, den Prozess der Serviceentdeckung weiter zu optimieren.
Fazit
In der Welt der Serviceentdeckung ist es wichtig, die richtigen Werkzeuge und Strategien zu haben, um reibungslose Interaktionen zwischen verschiedenen Systemen zu gewährleisten. Durch die Nutzung von Techniken wie RAG, geeigneten Chunking-Methoden und Agenten machen Entwickler bedeutende Fortschritte bei der Vereinfachung, wie Dienste entdeckt und genutzt werden. Genau wie die Suche nach dem richtigen Restaurant geht es darum, die richtigen Informationen zur richtigen Zeit zu haben. Und mit der Verbesserung der Technologie wird der Prozess nur einfacher, sodass wir nie wieder hungrig nach gutem Service oder relevanten Informationen dastehen.
Titel: Advanced System Integration: Analyzing OpenAPI Chunking for Retrieval-Augmented Generation
Zusammenfassung: Integrating multiple (sub-)systems is essential to create advanced Information Systems (ISs). Difficulties mainly arise when integrating dynamic environments across the IS lifecycle. A traditional approach is a registry that provides the API documentation of the systems' endpoints. Large Language Models (LLMs) have shown to be capable of automatically creating system integrations (e.g., as service composition) based on this documentation but require concise input due to input token limitations, especially regarding comprehensive API descriptions. Currently, it is unknown how best to preprocess these API descriptions. Within this work, we (i) analyze the usage of Retrieval Augmented Generation (RAG) for endpoint discovery and the chunking, i.e., preprocessing, of OpenAPIs to reduce the input token length while preserving the most relevant information. To further reduce the input token length for the composition prompt and improve endpoint retrieval, we propose (ii) a Discovery Agent that only receives a summary of the most relevant endpoints and retrieves details on demand. We evaluate RAG for endpoint discovery using the RestBench benchmark, first, for the different chunking possibilities and parameters measuring the endpoint retrieval recall, precision, and F1 score. Then, we assess the Discovery Agent using the same test set. With our prototype, we demonstrate how to successfully employ RAG for endpoint discovery to reduce the token count. While revealing high values for recall, precision, and F1, further research is necessary to retrieve all requisite endpoints. Our experiments show that for preprocessing, LLM-based and format-specific approaches outperform na\"ive chunking methods. Relying on an agent further enhances these results as the agent splits the tasks into multiple fine granular subtasks, improving the overall RAG performance in the token count, precision, and F1 score.
Autoren: Robin D. Pesl, Jerin G. Mathew, Massimo Mecella, Marco Aiello
Letzte Aktualisierung: Nov 29, 2024
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2411.19804
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19804
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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