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Semantic KernelのGetting Started

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セマンティック カーネルは、AI エージェントを簡単に構築し、AIモデルを C#、Python、または Java コードベースに統合できる、軽量のオープンソース開発キットです。個人的に非常に好きなミドルウェアです。
公式のレポジトリには、動作を確認するためのNotebookが提供されています。本記事ではその手順を記載します。

💻環境

  • Windows11
    • vscode 1.92.2

📝手順

  1. 事前準備
    • 設定情報の準備（APIキー、EndPointなど）
    • .NET8.0のインストール
    • Polyglot Notebooksのインストール
  2. 設定ファイルの作成
  3. getting-staredの実施

⚙事前準備

  • OpenAIおよびAzure OpenAIとも無料ではありません

設定情報の準備

  • OpenAiのモデルを利用する場合、2種類の方法があります
    • OpenAIのAPIを利用する方法（OpenAIプラットフォームのAPIキー）
    • Azure OpenAI Serviceを利用する方法（Azure側の設定情報）
  • 上記の違いは↓を参考にしてください

https://zenn.dev/microsoft/articles/e0419765f7079a

  • 個人で試す場合は、OpenAIプラットフォームのAPIキーとなります
    • APIキーの取得方法で調べればたくさんの記事が出るため、本記事では割愛します

以下、Azure OpenAI Serviceについて補足します。

Azure OpenAI Service接続情報

  • Azure Portal等で使用したいモデルをデプロイします。
  • デプロイ後、デプロイ情報より3つの情報を確認します（モデル:GPT-4o使用）
    • model : デプロイ時に自身でつけたモデル名
    • endpoint : https://[model].openai.azure.com/
      • .openai.azure.com/以降の文字列は不要
    • apikey : コピーボタンでクリップボードに保持

上記の３つを登録する必要があります

.NET8.0のインストール

下記サイトより、自身の環境に合ったファイルをダウンロードし、インストールします。

https://dotnet.microsoft.com/ja-jp/download/dotnet/8.0

Polyglot Notebooksのインストール

Polyglot Notebooksは、vsccodeの拡張機能の１つです。

https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ms-dotnettools.dotnet-interactive-vscode

.NET Interactiveを利用したPolyglot Notebooks 拡張機能により、Visual Studio Code で多言語ノートブックがサポートされます。

拡張機能の検索欄に、"Polyglot Notebook"を入力し、インストールします。

設定ファイルの作成

下記のレポジトリをクローンして、vscodeで開きます。

https://github.com/microsoft/semantic-kernel

./dotnet\notebooks\0-AI-settings.ipynbを開きます

自身の利用に合わせて、以下を設定します（Azure OpenAIを利用する場合で記載）

実行していくと、設定ファイルが作成されます。

以上で、接続する準備ができました。

GettingStaredの実施

.\dotnet\notebooks\00-getting-started.ipynbを実施していくだけですが、注釈を記載します。

  • Step 1: Configure your AI service credentials
    // Load some helper functions, e.g. to load values from settings.json
#!import config/Settings.cs
    • 設定ファイルを読み込みます
  • Step 2: Import Semantic Kernel SDK from NuGet
    // Import Semantic Kernel
#r "nuget: Microsoft.SemanticKernel, 1.11.1"
    • SemanticKernelをインポートします
    • 指定が古いため、必要に応じて新しいパッケージを指定してください
    • また、頻繁にアップデートされるため、機能によってはプレスリリース版のみで提供されています
  • Step 3: Instantiate the Kernel
    using Microsoft.SemanticKernel;
using Kernel = Microsoft.SemanticKernel.Kernel;

//Create Kernel builder
var builder = Kernel.CreateBuilder();

// Configure AI service credentials used by the kernel
var (useAzureOpenAI, model, azureEndpoint, apiKey, orgId) = Settings.LoadFromFile();

if (useAzureOpenAI)
    builder.AddAzureOpenAIChatCompletion(model, azureEndpoint, apiKey);
else
    builder.AddOpenAIChatCompletion(model, apiKey, orgId);

var kernel = builder.Build();
    • kernelの生成とコンフィグ
  • Step 4: Load and Run a Plugin
    // FunPlugin directory path
var funPluginDirectoryPath = Path.Combine(System.IO.Directory.GetCurrentDirectory(), "..", "..", "prompt_template_samples", "FunPlugin");

// Load the FunPlugin from the Plugins Directory
var funPluginFunctions = kernel.ImportPluginFromPromptDirectory(funPluginDirectoryPath);

// Construct arguments
var arguments = new KernelArguments() { ["input"] = "time travel to dinosaur age" };

// Run the Function called Joke
var result = await kernel.InvokeAsync(funPluginFunctions["Joke"], arguments);

// Return the result to the Notebook
Console.WriteLine(result);
    • ../../prompt_template_samples/FunPlugin/Joke/を参照する
    • "恐竜時代へのタイムトラベル"を入力に指定
    • Invokeで問い合わせし、resultに結果が格納
    • 結果を表示
  • 上記を実施すると下記の結果がとなりました
    Why did the time traveler bring a ladder to the dinosaur age?

Because he heard the Brachiosaurus had the best "high" fives!

    なぜタイムトラベラーは恐竜時代にハシゴを持ってきたのか？

ブラキオサウルスの「ハイタッチ」が最高だと聞いたからだ！

補足 - テキストプロンプト

  • ../../prompt_template_samples/FunPlugin/Joke/下には、2つのファイルがあります

    • config.json
    • skprompt.txt

  • プロンプトの設定が記載されています

    config.json
    {
  "schema": 1,
  "description": "Generate a funny joke",
  "execution_settings": {
    "default": {
      "max_tokens": 1000,
      "temperature": 0.9,
      "top_p": 0.0,
      "presence_penalty": 0.0,
      "frequency_penalty": 0.0
    }
  },
  "input_variables": [
    {
      "name": "input",
      "description": "Joke subject",
      "default": ""
    },
    {
      "name": "style",
      "description": "Give a hint about the desired joke style",
      "default": ""
    }
  ]
}

  • プロンプトに渡すひな形が書かれています

    WRITE EXACTLY ONE JOKE or HUMOROUS STORY ABOUT THE TOPIC BELOW

JOKE MUST BE:
- G RATED
- WORKPLACE/FAMILY SAFE
NO SEXISM, RACISM OR OTHER BIAS/BIGOTRY

BE CREATIVE AND FUNNY. I WANT TO LAUGH.
Incorporate the style suggestion, if provided: {{$style}}
+++++

{{$input}}
+++++
    • 上記の条件に、"- Respond in Japanese"を追加することで、日本語のジョークで返してくれます

さいごに

Semantic KernelのGettingStartedのみの説明になります。
実際に触ればわかるのですが、できることは多岐にわたり、非常に有用な開発キットと感じています。
みなさんが触ってみるきっかけになればと思います。

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