先日このブログでも紹介した IBM watsonx.ai のベータ版 REST API を使って、Node-RED のカスタムノードを作り、公開してみました。以下で使い方を紹介しますが、実際に利用するには前回 REST API を利用する紹介をした時のブログでも作成した Watson Studuio と Watson Machine Learning を使ったプロジェクトを登録しておく必要があります（そのプロジェクトの ID が必要です）。またこれも同様に前回紹介しましたが、実行するユーザーの IBM Cloud IAM API キーを生成／取得しておく必要があるのでこちらも準備の上で試してみてください。

なお以下で紹介する内容では Node-RED v2.2.3 を使って動作確認しています。また私が提供しているものは公式のものではなく、あくまで個人的に開発したものを個人的に公開しているだけであること、現時点で提供されている REST API 自体がベータ版のため、今後近い将来の API 変更などにより動かなくなる可能性があることをご了承ください（とはいえ、私も使うので、少なくとも公式ノードが出るまではなるべくタイムリーにメンテナンスするつもりです）。


【パレットに watsonx.ai ノードを追加】
Node-RED のパレット画面を開き、右上のメニューから「パレットの管理」を選択してパレットのカスタマイズ画面に移動します。ここで「ノードを追加」タブを選び、"node-red-contrib-dotnsf-watsonxai" を検索してください（2023年7月20日時点では "watsonx" と検索すると１つだけ（！）見つかるのがそれです）。検索できたら「ノードを追加」ボタンをクリックします：



以下のような確認ダイアログが表示されるので「追加」をクリックします：



正しくインストールされると「ノードをパレットへ追加しました」というメッセージが表示されます。パレット管理画面を閉じます：



元のパレット画面に戻ると、"watsonx.ai" というノードが追加されているはずです：



【watsonx.ai ノードを使う】
では追加された watsonx.ai ノードを使ってみます。watsonx.ai ノードの前後に適当なノードを追加します。以下ではシンプルで分かりやすい代表として、inject ノードと debug ノードで挟んでみました：



watsonx.ai ノードにデータを渡すノード（上図では inject ノード）からは、msg.payload にいわゆる「プロンプト」のテキストを指定します。watsonx.ai ノードは自分に送られてきたデータの msg.payload にプロンプト指定がされている前提でそのテキスト内容に書かれた指示の返答テキストを生成します。

以下の例では msg.payload の内容を（前回のブログで紹介した内容に合わせて）以下のようにしてみました：

入力:\nAbout Watson Discovery\\nIBM Watson® Discovery is an intelligent document processing engine that helps you to gain insights from complex business documents.\n翻訳\n

入力内容が英語で書かれていて、最後に「翻訳（してね）」と指示している内容です。watsonx.ai ノードの手前のノード（inject ノード）の設定内容は以上です。

次に watsonx.ai ノード自体にも設定が必要です。watsonx.ai ノードをダブルクリックしてプロパティ設定画面を開き、API Key と Project ID をそれぞれ入力します：



このうち API Key は IBM Cloud の IAM API キーの値で、Project ID は Watson Studio と Watson Machine Learning で作成したプロジェクトの ID です。これらも前回のブログで紹介したものと同じ内容の問い合わせを行うサンプルなので、この作業について詳しくはこちらも参照してください。


全ての設定が完了したら作成したフローを「デプロイ」します：



デプロイ後に inject ノード左のボタンをクリックしてメッセージを送信すると、watsonx.ai ノードが API キー、プロジェクト ID 、そしてプロンプトテキスト内容を元に問い合わせを行い、その結果が画面右のデバッグ画面内に表示されます：



私が 2023 年7月20日に試した際の結果は "Watson Discoveryはビジネスドキュメントに関する意見を得るための知能型ドキュメント処理エンジンです。" と表示されました。上述の英語文章を翻訳してほしい、というプロンプトだったので、質問意図を正しく理解して実行できているようでした。


（いずれにせよベータ版 API を使うことになりますが）REST API を直接実行することでカスタムアプリケーションを作ることもできますが、今回紹介した Node-RED のカスタムノードを使うことで、より手軽に watsonx.ai のテキスト生成機能を体験できるようになったのではないかと思っています。

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IBM の新しい AI プラットフォームである IBM watsonx.ai （「ワトソンエックス・エーアイ」）が公開され、IBM Cloud のライトプラン（無料）でもある程度使うことができそうなことがわかったので、まだあまりドキュメントが整備されていなさそうな REST API について調べてみました。そして調べた結果わかった情報を使って、実際に REST API を使って動くサンプルアプリを作り、公開してみました。




【事前準備】
このブログエントリに書かれた内容を全て試すためには、IBM Cloud のアカウントが必要です。まだ所有していない場合はこちらから登録してください。なお 2023 年７月時点では新規登録の際にクレジットカード情報の入力が必須です（このブログで紹介する内容は無料範囲でも可能ですが、カードの登録は必須です）。

また今回はプロンプトを使った質問を入力して、その内容に対する回答を取得する、という内容の REST API を実際に動かすのですが、そのためには Watson Studio と Watson Machine Learning という２つのサービスを利用する必要があります（いずれも従量課金型のサービスですが、ライトプランを使うことである程度まで無料で使うことができます）。 IBM Cloud のアカウントでログイン後にこれら２つのサービスインスタンスを作っておいてください。


【環境構築】
では実際にプロンプトで指示を行うための環境を構築します。IBM Cloud にログインし、リソースリスト（左メニューの上から２番目）から「AI／機械学習」カテゴリを参照します。他の用途で既に IBM Cloud を使っている場合はここにいくつかのサービスインスタンスが並んでいるかもしれませんが、少なくとも上述の事前準備が完了していれば "Watson Machine Learning" と "Watson Studio" の２つのインスタンスは表示されているはずです。これら２つが表示されていることを確認した上で（実際はどっちでもいいんですが） "Watson Machine Learning" の方をクリックします：



クリックした "Watson Machine Learning" インスタンスが表示されます。ここで「IBM Cloud Pak for Data で起動」と書かれた青いボタンをクリックします：



初回はこのような画面が表示されます。少し待ちます：



少し待つとこのような画面が表示されます。「ML モデルの作成と管理」というダイアログが表示されていますが、実はこの時点では watsonx.ai ではなく IBM Cloud Pak for Data という別プラットフォームの画面になっています。プラットフォームを切り替えるため、この画面では「キャンセル」をクリックします：



プラットフォームの切り替えは画面右上のメニューから行うことができます。画面右上から「IBM watsonx.ai」を選択し直します。これでプラットフォームが watsonx.ai 用のものに切り替わります：



はじめて watsonx.ai を使う時にはこのような画面が表示されます。利用規約にチェックを入れ、また初回はまだプロジェクトがないので（先に進むためにはプロジェクトが最低１つ必要なので）「サンドボックスプロジェクトの作成」ボタンをクリックします（既に利用済みで、自分のプロジェクトが存在している場合はそのプロジェクトを選択しても構いません）：



プロジェクトが選択されていると、このような画面（プロジェクトの初期画面）になります。プロンプト指示を試す場合は、一番左の「ファウンデーション・モデルを・・」と書かれたプロンプト・ラボを選択します：



プロンプト・ラボを始めて実行するとこのようなダイアログが表示されます。内容を確認して全てチェックします。説明を確認する場合は「ツアーを開始」をクリックしてもよいのですが、飛ばす場合は「ツアーのスキップ」をクリックします。これで環境構築は一通り完了です：




【プロンプト実行】
ここまで正しく実行すると下のような画面になり、プロンプト指示を実際に試すことができるようになります。なお特に今回は REST API を操作することを目的としているので、プロンプトを試す前に画面右の「コードの表示」メニューをクリックしておきます：



すると画面右側に curl の実行コマンドが表示されます。この後プロンプトで入力をすることになるのですが、その入力処理を curl で実行した場合の実行内容（接続 URL やヘッダ、データの中身）を確認することができるので、この内容を参考に REST API のプログラミングができるようになります：



参照ページの例を参考にプロンプトで指示を出してみます。すると実行結果が返ってくるだけでなく、その結果を得るために実行された curl コマンドの REST API パスが /ml/v1-beta/generation/text?version=2023-05-29 であったことや、日本語で指示している場合も特に日本語であることを明示するパラメータが送られていないことを含め、どのような REST API が実行されていたかがわかります：



【アクセストークンの取得】
後はこれと同じことを自分のプログラミングの中で実装すればよい、、のですが、この REST API を実行する上で欠くことのできない２つのパラメータがあります：



１つは "project_id" というパラメータです。これは名前の通り「プロジェクトのID」で、プロンプト実行前に指定したプロジェクトを一意に示す ID です。この値はプロンプト実行時にブラウザが参照している URL を見ると、URL パラメータの１つとして指定されていることがわかります（つまりブラウザの URL から取得することができます）：



問題はもう１つの "YOUR_ACCESS_TOKEN" （つまりアクセストークン値）です。これはこの文字列をそのまま使っても正しく実行できません。しかもこの値はウェブブラウザを参照するなどの方法では取得できず、IAM API キーと呼ばれる値とプログラミングによって動的に取得する必要があるものです。この取得方法については本ブログの趣旨とは異なるので詳しくは解説しませんが、詳しくはこちらのドキュメントを参照してください（後述のサンプルでもこの方法でアクセストークンを取得しています）。


【サンプル】
ここまでに記載した情報を使って、実際に動く Node.js のサンプルアプリケーションを作って公開しました：
https://github.com/dotnsf/watsonx


サンプルといっても実体は "POST /api/generate_text" というエンドポイントを１つだけ実装した Swagger ドキュメントベースの API アプリケーションです。起動時に IAM API キーやプロジェクト ID を環境変数に指定することもできますし、API 実行時にパラメータで指定することもできます。

中身を簡単に説明すると、実装はほぼこの app.js ファイル１つだけで、アクセストークンの取得は getAccessToken() 関数で、テキスト生成（プロンプトの実行）は generateText() 関数で実装しています。興味ある方はこれらの関数内の実装部分を参考にしてください（といっても私も上の方法で知った curl コマンドとそのパラメータ指定をそのまま Node.js 内で使ってるだけなんですけど）。

サンプルアプリケーションを実行するには Node.js インストール済みの環境でソースコードを "git clone" して、"npm install" して、.env ファイルに API キーとプロジェクト ID を保存後に "npm start" するとアプリケーションが 8080 番ポートで起動するので、"http://localhost:8080/_doc" にアクセスすると Swagger ドキュメントが開きます：



唯一の API である "POST /generate_text" 部分をクリックして開いて "Try it" ボタンをクリックするとパラメータ設定ができる画面になります。API Key や Project ID 、Model ID は環境変数で指定してあればここでは空のままで構いません。必須入力項目といえるのは Input 値くらいで、ここにプロンプトの内容を記載します。最後に "Execute" ボタンで実行します：



正しく実行されると、API の実行結果が下部に表示されます。ちなみにこの例では Input が「入力:\nAbout Watson Discovery\\nIBM Watson® Discovery is an intelligent document processing engine that helps you to gain insights from complex business documents.\n翻訳\n」で、その結果が「Watson Discoveryはビジネスドキュメントに関する意見を得るための知能型ドキュメント処理エンジンです。」でした。どこにも「日本語サポート」とも書かれていないし、「日本語で翻訳」とも指定していないのにここまでできるのはそこそこ日本語でもプロンプトに書かれた意図を理解する力があると思っています。なお、このアプリケーションから実行する場合、 REST API 実行時のパラメータで max_new_tokens の値を（デフォルトの 20 から）100 に変更しています。日本語の場合、20 程度だとまともなある程度長い文章を返せなくなってしまうようで、このようにしています：



ちなみにこのサービスを無料のライトプランで使う場合、１か月で使えるトークン数は 25000 だそうです。自分がこれまでにどのくらいのトークンを消費しているかは、IBM Cloud のプロジェクト選択画面で「管理」タブから「リソース使用率」を選択した先の画面で確認することができます。ご利用は計画的に：



なお REST API のパス（/ml/v1-beta/generation/text）をみても分かると思いますが、現在の API は v1 のベータ版であり、近い将来に仕様含めて変更する可能性が高いと思っています。その辺りもご注意の上で参照してください。


【参照】
・IBM watsonx.ai がやってきた
・IBM watsonx.ai を試してみた ( コピペ OK )
・Documentation ( IBM watsonx.ai 用)

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