Amdocs使用NVIDIA NIM加速生成式AI性能并降低成本

 

电信公司正在利用生成式 AI，通过自动化流程、改善客户体验和优化网络运营来提高员工生产力。

Amdocs 是一家领先的通信和媒体公司软件和服务提供商，打造了一个电信专用生成式 AI 平台——amAIz，为电信公司提供了一个开放、安全、经济高效且跨大语言模型（LLM）的框架。Amdocs 正在利用 NVIDIA DGX Cloud 和 NVIDIA AI Enterprise 软件，提供基于商用 LLM 的解决方案，以及适用于特定领域的模型，使服务提供商能够构建和部署企业级生成式 AI 应用程序。

Amdocs 也在使用 NVIDIA NIM，这是一组易于使用的推理微服务，旨在加速生成式 AI 在企业中的大规模部署。该多功能微服务支持来自开放社区的模型和 NVIDIA API 产品目录中的 NVIDIA AI Foundation 模型，以及自定义 AI 模型。NIM 旨在推动高吞吐量、低延迟的无缝 AI 推理，同时保持预测的高准确性。

客户计费用例

电信公司的联络中心会收到大量客户的计费查询电话。他们向客服寻求解释，因为各种操作可能会影响他们的账单，包括客户的移动计划、促销期结束或意外收费。

Amdocs 正在开发一种基于 LLM 的解决方案，该解决方案通过对账单问题提供即时准确的解释来帮助客户。该解决方案旨在减少客服代理的工作量，使他们能够专注于更复杂的任务。

图 1 显示了从数据收集和准备到 LLM 微调，再到评估的总体流程。

图 1. 从数据收集和准备到 LLM 微调和评估的整体流程

数据收集和准备

为了解决这个问题，他们从匿名的通话记录和账单中创建了一个新的数据集，由电信客服专家标记。该数据集包含数百个注释问题和答案，这些问题和答案被分类到相关场景中。大部分数据用于微调，性能在一个小测试集（几十个样本）上报告。

表 1 显示了所收集数据的一个示例。该问题与计费更改有关，注释的答案基于客户历史账单。

表 1. 移动计划促销到期场景中收集的数据示例

在这个过程中，Amdocs 使用 OpenAI GPT-4 LLM 这一工具来过滤通话记录并将其分类到不同场景中。然后，LLM 被用于生成潜在的问答对，这些问答对被领域专家重新访问和标记。

数据格式和提示工程

作为基线，Amdocs 使用 Llama2-7b-chat、Llama2-13b-chat 和 Mixtral-8x7b LLM 来增强具有意向分类和账单问答功能的客户服务聊天机器人。Amdocs 设计了带有指令的提示，其中包括目标账单（原始 XML 格式的连续一到两个计费月）及其相关问题。

使用基准 LLM 和零样本或少样本推理的初始实验表现不佳，主要是由于从客户账单中提取相关信息的复杂性。此外，原始 XML 格式需要详细说明 LLM 的计费格式。因此，由于某些 LLM（例如，Llama2 的 4K tokens）的最大上下文长度的限制，Amdocs 在将账单和指令纳入提示中时面临挑战。

为了适应上下文窗口，Amdocs 的第一项工作是简化提示中的计费格式说明。图 2 显示了使用 Llama2 标记器（tokenizer），重新格式化后的 token 平均数量从 3909 个减少到 1153 个。

图 2. 使用新计费格式减少的 token 数量

NVIDIA DGX Cloud 上的 LLM 微调 

由于注释数据量有限，Amdocs 探索了参数高效微调（PEFT）方法，如低秩自适应（LoRA）。他们用两种基础 LLM 架构（Llama2 和 Mixtral）进行了几次微调实验，研究了一到两个时期的几个 LoRA 超参数。

Amdocs 的实验是在 NVIDIA DGX Cloud 上进行的，这是一个面向开发者的端到端 AI 平台，提供基于最新 NVIDIA 架构的可扩展能力，并与世界领先的云服务提供商共同设计。Amdocs 使用的 NVIDIA DGX Cloud 实例包含以下组件：

8 个 NVIDIA 80GB Tensor Core GPU

88 个 CPU 核心

1TB 系统内存

在多 GPU 环境下执行微调周期，每个周期不到一个小时。

使用 NVIDIA NIM 部署 LLM

NVIDIA NIM 基于 NVIDIA Triton 推理服务器所构建，采用 TensorRT-LLM 对 NVIDIA GPU 上的 LLM 推理进行优化。NIM 通过预先优化的推理容器来推动无缝的 AI 推理，这些容器开箱即用，在加速的基础设施上提供极佳的延迟和吞吐量，同时确保预测的准确性。无论是在本地还是在云中，NIM 都提供了以下优势：

简化 AI 应用程序开发

为最新的生成式 AI 模型预先配置的容器

通过服务级别协议提供企业支持，并定期更新 CVE 的安全性

支持最新的社区前沿的 LLM

成本效益和性能

对于该应用程序，Amdocs 使用自托管的 NVIDIA NIM 实例来部署经过微调的 LLM。他们公开了类似 OpenAI 的 API 端点，为他们的客户端应用程序启用了统一的解决方案，该解决方案使用 LangChain 的 ChatOpenAI 客户端。

在微调探索过程中，Amdocs 创建了一个流程，通过 NIM 自动部署 LoRA 微调检查点。对于微调后的 Mixtral-8x7B 模型，该过程花费了大约 20 分钟。

结果

Amdocs 已经看到了这一过程的多重效率。

准确性提高：通过与 NVIDIA 合作，显著提高了 AI 生成响应的准确性，准确性提高了 30%。这类改进对于加快推动生成式 AI 在电信行业的广泛应用和满足面向消费者的生成式 AI 服务的需求至关重要。

使用 NVIDIA NIM，Amdocs 在成本和延迟方面都有所改进。

运营成本降低：Amdocs 在 NVIDIA 基础设施上的电信检索增强生成（RAG）使部署用例所消耗的 token 在数据预处理和推理方面分别降低了 60% 和 40%，以更低的成本提供相同水平的准确性。

延迟降低：该协作成功地将查询延迟减少了约 80%，从而确保最终用户体验到近乎实时的响应速度。这项加速提升了用户在商业、医疗、运营等领域的体验。

LLM 准确性评估

为了在微调阶段评估测试数据集上跨模型和提示的性能，Amdocs 使用了图 3 中的高级流程。

图 3. 包括 LLM-as-a-Judge 和人类专家在内的 LLM 评估过程

对于每个实验，Amdocs 首先在测试数据集上生成 LLM 输出预测。

然后，使用外部 LLM-as-a-Juage 来评估预测，提供准确性和相关性的指标。对符合预定义标准的实验进行自动回归测试，以验证预测细节的准确性。由此得出的分数是多种指标的混合，包括以下：

F1 分数

无幻觉指示器

准确结论指示器

回答相关性

对话一致性

无回退指示器

完整性

毒性指标

最后，手动评估性能最佳的模型，以确认总体准确性。这一过程确保了微调后的 LLM 既有效又可靠。

图 4 显示了不同 LLM 的总体准确度得分。Amdocs 观察到，与基础版本相比，Mixtral-8x7B 和 Llama2-13b-cat 的 LoRA 微调版本的准确率分别提高了 20-30%。结果还显示，与托管 LLM 服务相比，准确率提高了 6%。

图 4. 前三名模型的平均得分提升情况

Token 消耗

重新格式化计费数据导致输入 token 减少了 60%。虽然经过微调的 LLM 产生了相当或更好的性能，但这些模型也使输入 token 额外节省了约 40%。这归因于最小化提示指令的域自定义。

图 5 显示了 Mixtral-8x7B、Llama2-13b 和托管 LLM 服务的 token 消耗之间的比较。输入 token 数量的差异主要是由于托管 LLM 服务为很好地执行任务中所需的详细指令。对于域定制的 Llama2 和 Mixtral-8x7B 模型，减少是由于持续的上下文格式改进。

图 5. Mixtral-8x7B、Llama2 和托管 LLM 服务的标记消耗情况

LLM 延迟 

在使用 NVIDIA NIM 对 NVIDIA 80GB GPU 上部署的模型进行评估期间，Amdocs 观察到平均推理速度比先进的托管 LLM 服务快 4-6 倍，约 80%。

图 6 显示了使用单个 LLM 调用执行的延迟实验，并计算了整个生成周期的平均延迟。Llama2-13b 模型部署在一个 GPU 上，而 Mixtral-8x7B 部署在两个 GPU 上。当使用自托管端点时，响应延迟更加一致，如图 6 所示的 0.95 置信区间线所示。

图 6. 每个模型的平均延迟（以秒为单位）

结论和下一步行动

NVIDIA NIM 推理微服务改善了延迟，使 Amdocs 应用程序中的处理速度更快。通过优化数据格式和微调 LLM，Amdocs 提高了其计费问答系统的准确性，同时显著降低了成本。在整个过程中，Amdocs 面临着不同的挑战，需要创造性的数据格式化、及时的工程设计和模型相关的定制。定义一个明确的模型评估策略和严格的测试是他们成功的关键。

Amdocs 正在采取下一步行动，通过使用 Multi-LoRA 为不同的应用程序创建定制模型，这是一种能够在推理过程中动态加载多个模型自适应的技术。这种方法优化了内存使用，因为只有基本模型是一致加载的，而模型层自适应是根据需要动态加载的。

通过与 NVIDIA 合作，Amdocs 启动了将生成式 AI 集成到其核心产品组合中的战略。该战略从确定应用领域开始，通过用户体验设计使生成式 AI 的功能对用户更加友好，并优先处理快速工程。Amdocs 将继续使用 NVIDIA DGX Cloud 和 NVIDIA AI Enterprise 软件，以电信公司分类法定制大语言模型（LLM）, 以进一步提高准确性并优化生成式 AI 训练和推理的成本。

Amdocs 计划在多个战略方向上继续将生成式 AI 集成到 amAIz 平台中。

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审核编辑：刘清