天気予報APIを用いたlangchainの実装

はじめに

LangChainを用いて、天気情報を取得する外部apiの情報を元に回答を行うエージェントを作成しました。

環境準備

外部のAPIは下記のサイトのものを使用させていただきました。
https://weather.tsukumijima.net/

パッケージは以下のものを利用します。

langchain==0.3.15
langchain-community==0.3.15
langchain-openai==0.3.1

キーは.envに記述します。

.env

OPENAI_API_KEY="OPENAI_API_KEY"

以下がコードの全体像です。

from dotenv import load_dotenv
from api import call_weather_api  # 外部API呼び出し関数をインポート
from langchain_openai import ChatOpenAI  # ChatOpenAIを使用
from langchain.agents import initialize_agent, Tool
from langchain.agents import AgentType

# .envファイルを読み込む
load_dotenv()

# 外部APIツールを定義
tools = [
    Tool(
        name        = "WeatherAPI",
        func        = call_weather_api,
        description = "このツールは日本語表記の都市名を引数として、外部APIから今日、明日、明後日の3日分の天気のデータを取得します"
    )
]

# ChatOpenAIの設定（APIキーを環境変数から取得）
openai_model_version = "gpt-4o-mini"
llm                  = ChatOpenAI(model=openai_model_version)

# エージェントの初期化
agent_executor = initialize_agent(
    tools, llm, agent_type=AgentType.ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION, verbose=True
)

# クエリを辞書形式で渡す
query = {"messages": [{"role": "user", "content": "明日の小田原の天気は"}]}

# エージェントにクエリを送信
result = agent_executor.invoke(query["messages"][0]["content"])

# 結果を表示
print(result)

また、apiの内容は以下になります。

import requests

# 定数として都市コード（id）の対応情報を保持
CITY_CODES = {
    "稚内": "011000",
    "旭川": "012010",
    "留萌": "012020",
    "網走": "013010",
    "北見": "013020",
    "紋別": "013030",
    "根室": "014010",
    "釧路": "014020",
    "帯広": "014030",
    ...
}

def call_weather_api(city_name: str):
    # 都市名に対応する地域コードを取得
    city_code = CITY_CODES.get(city_name)
    if not city_code:
        return f"次の都市名のデータは見つかりませんでした {city_name}"

    # 地域コードを使ってAPIを呼び出す
    url      = f"https://weather.tsukumijima.net/api/forecast/city/{city_code}"
    response = requests.get(url)

    if response.status_code == 200:
        # APIから得られたデータをJSON形式で取得
        weather_data = response.json()
        return weather_data
    else:
        return "データが取得できませんでした"

以下のような回答が得られます。

{'input': '明日の小田原の天気は', 'output': '明日の小田原の天気は晴時々曇で、最低気温は2℃、最高気温は13℃です。'}

試しに、apiが対応していない県名を入力とした場合の挙動を確認すると、

query = {"messages": [{"role": "user", "content": "明日の神奈川の天気は"}]}

{'input': '明日の神奈川の天気は', 'output': '明日の神奈川（横浜）の天気は「晴れ時々曇」で、気温は最低5度、最高13度です。'}

と回答してくれました。初めの施行ではapiに対応していない県名を入れていましたが、二回目には代表的な都市として横浜の情報を検索してくれました。
Tool内のdescriptionの"このツールは日本語表記の都市名を引数として、"という記述をもとに都市名を入力してくれました。

最後に

天気情報を取得するAPIの情報をもとに回答するエージェントの開発を行いました。apiの引数が明確な質問だと使いやすいのではないかと思いました。

参考