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# コンピューターサイエンス # ソフトウェア工学 # 人工知能

OpenAPIを使ったサービスディスカバリーのナビゲーション

サービスディスカバリーの概要とOpenAPIおよびLLMの役割。

Robin D. Pesl, Jerin G. Mathew, Massimo Mecella, Marco Aiello

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サービス発見を簡素化した サービス発見を簡素化した ーザー体験を向上させる。 サービス間のやりとりをスムーズにして、ユ
目次

サービスディスカバリーは、新しいレストランを見つけるのに似てるよ。いきなり歩き回って新しいお気に入りを見つけるのは無理だから、計画が必要なんだ。近くのおすすめスポットを探すアプリを使ったり、レビューを読んだり、友達からおすすめをもらったりするよね。テクノロジーで言うと、サービスディスカバリーは異なるシステムが互いに見つけ合って利用するのを手助けするんだ。

OpenAPIの始め方

次はOpenAPIについて話そう。これはサービス同士が話す方法を説明するためのかっこいい言い方なんだ。テレビのリモコンを持っていると想像してみて。OpenAPIはチャンネルを変えたり、音量を調整したり、お気に入りの番組を見つけるためにどのボタンを押すべきか教えてくれる。すべてがスムーズに動くためのガイドなんだ。

OpenAPIを使う理由

OpenAPIは開発者の間で人気なんだけど、それはお気に入りの料理の標準メニューみたいなものだから。みんながフォーマットを理解してるから、時間を節約できて混乱を防げる。OpenAPIを使えば、開発者はサービスとやり取りする時に何を期待すればいいか分かるんだ、ピザ屋に行ってチーズやソース、トッピングがあるのは分かってるのと同じさ。

ダイナミック環境の課題

でも、ここからが難しいところ。時には、サービスが突然現れたり、お昼を注文しようとしたらサービスが存在しなかったりすることもある。サービスが文書化されていないか、存在しない時は、いつものレストランに行ったらリノベーション中だった、みたいなことだよね。こうなると、開発者はすぐに適応できるシステムを作らなきゃいけなくて、頭が痛くなるんだ。

従来の解決策:レジストリ

昔は、開発者を助けるためにサービスレジストリがあったんだ。これを町のレストランのディレクトリみたいに考えてみて。何が利用可能か知りたければ、そのディレクトリをチェックする。でも、このディレクトリを常に更新するのは大変。レストランがメニューを変更したり、閉店したりすると、誰かがそれを直さなきゃいけないんだ。

大規模言語モデル(LLM)の登場

さて、大規模言語モデル(LLM)を登場させよう。これは、人間のようなテキストを理解し生成できるプログラムなんだ。まるで、常に助けてくれる超賢い友達がいるみたいに、質問に答えたり、問題を解決したりしてくれる。LLMはサービスレジストリに保存されている情報を使って、異なるサービスの間に接続を作る手助けをして、サービスディスカバリーをスムーズにするんだ。

入力の問題

でも、問題がある。これらのLLMは、長い車の旅中のティーンエイジャーみたいなもので、一度に処理する情報が多すぎると機嫌が悪くなることがある。LLMにあまりにも多くのデータを与えると、フリーズして答えが返ってこなくなっちゃう。開発者はLLMをオーバーロードせずにちょうどいい量の情報を与える方法を見つける必要があるんだ。

チャンキング:分けること

この問題を解決するために、開発者はチャンキングという技法を使うんだ。ピザを食べやすいスライスに切るのをイメージしてみて。一気にピザを全部食べようとするのは大変で messy だから、一切れずつ食べるんだ。テクノロジーの世界では、チャンキングはAPIの情報を小さなスニペットに分けることを意味して、LLMが消化しやすくなるんだ。

より良い前処理の必要性

でも、ただ情報を切り分けるだけじゃ十分じゃないこともあるんだ。もしスライスがまだ皿に対して大きすぎたら、どうする?開発者はこれらのAPIの説明をどうやってうまくチャンキングするかを考えなきゃいけない。LLMが圧倒されずに最も重要な詳細を引き出せるような完璧なバランスを見つけるのが目標なんだ。

RAGの役割

さて、RAGを紹介しよう。これはRetrieval-Augmented Generationの略で、まるで大きな都市をナビゲートする時に信頼できる友達が助けてくれるようなものなんだ。迷った時に、RAGが正しい道を案内してくれる。ここでは、RAGが関連情報を集めて、LLMが受け取った入力に基づいて正確な応答を生成するのをサポートするんだ。

RAGを活用する

RAGは、OpenAPIの仕様からのチャンクのデータベースを作ることでこれを実現するよ。ユーザーが質問をしたりサービスを見つけたりしたい時に、自然言語のクエリを入力する。RAGはこのクエリを使ってデータベースから最も関連性の高い情報を見つけて、ユーザーに返すんだ。これで全てが簡単で効率的になる。

エンドポイントディスカバリーの実際

エンドポイントディスカバリーについてもう少し詳しく話そう。エンドポイントは、サービスにアクセスできる特定のURLそのものなんだ。サービスを探してる時は、特定のレストランのウェブサイトを探して、何を提供しているかを知ろうとするのに似てる。

RAGはこれらのエンドポイントをマッピングして、ユーザーが効果的に検索できるようにする。まるで、目的地への最適なルートを見つけるためのGPSみたいだね。

ベンチマークの使用による検証

RAGの効果を確かめるために、開発者はRestBenchみたいなベンチマークを使うことが多いんだ。ベンチマークは、全てがスムーズに動くかを確かめるためのテストのようなものだよ。RestBenchはいろんなOpenAPIの説明を使って、RAGがどれだけうまく正しいエンドポイントを取得できるかを見るんだ。

方法を組み合わせる重要性

異なるチャンキング方法を使って、RAGが情報を取得する効率を最適化できるんだ。例えば、トークンベースのアプローチを使う方法や、LLMベースの戦略に頼ることができる。適切な組み合わせを利用することで、開発者はエンドポイントの取得の効率と正確性を向上させて、ユーザーにスムーズな体験を提供できるんだ。

エージェントアプローチ

さらに良くするために、RAGと一緒にエージェントを使うことができる。このエージェントは、システムの全体的なパフォーマンスを向上させるパーソナルアシスタントのようなもので、タスクを小さな部分に分けて、RAGが関連情報をより効果的に取得できるように助けてくれるんだ。

複雑なクエリの処理

RAGとエージェントの助けで、複雑なクエリも簡単に対処できるようになる。例えば、サービスから特定の情報を探しているとき、エージェントがリクエストをシンプルな質問に分けて、必要な詳細を一つずつ取得することができる。これでユーザーは手間なく正確で関連性のある情報を得られるんだ。

質の高い文書の必要性

でも、これらの進歩があっても、もう一つ大きな課題がある。それはOpenAPIの文書自体の質なんだ。説明が不明確だったり不正確だったりすると、RAGやエージェントがどんなに優れていても、結果はイマイチになっちゃう。

将来の考慮事項

テクノロジーが進化し続ける中で、改善の余地は常にあるんだ。開発者はより高度なチャンキング戦略を作成したり、特定のサービスに合わせたカスタムモデルを検討したりしているよ。また、既存のシステムとのLLMの統合全体を改善することが、サービスディスカバリーのプロセスをさらに円滑にするのを助けるんだ。

結論

サービスディスカバリーの世界では、異なるシステム間でのスムーズな相互作用を確保するために、適切なツールと戦略を持つことが重要なんだ。RAGや適切なチャンキング方法、エージェント技術を利用することで、開発者はサービスが見つかりやすく、使いやすくするために大きな進歩を遂げているんだ。レストランを見つけるのと同じで、重要なのは、適切な情報を適切なタイミングで持つことなんだ。そして、テクノロジーが進化することで、プロセスはどんどん簡単になっていくから、良いサービスや関連情報が不足することはないよ。

オリジナルソース

タイトル: Advanced System Integration: Analyzing OpenAPI Chunking for Retrieval-Augmented Generation

概要: 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.

著者: Robin D. Pesl, Jerin G. Mathew, Massimo Mecella, Marco Aiello

最終更新: 2024-11-29 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2411.19804

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19804

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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