检索增强生成(RAG)与 LLM 架构解析
检索增强生成(Retrieval Augmented Generation,RAG)是一种强大的工具,它通过将企业外部知识整合到生成过程中,增强了大语言模型(LLM)的性能。其本质是通过工程化手段,解决 LLM 知识更新困难的问题。核心在于利用外挂于 LLM 的知识数据库(通常使用向量数据库)存储未在训练数据集中出现的新数据或领域数据。
通常而言,RAG 将知识问答分成三个阶段:索引、知识检索和基于内容的问答。企业中使用 RAG 的主要目的是增强大模型,为大模型提供能力提升,具体体现在减少回答时的幻觉问题、让回答附带相关来源参考,以及消除使用元数据注释文档的繁琐需求。
RAG 的七大关键组成部分
要构建一个有效的 RAG 系统,需要关注以下七个核心环节:
1. 自定义知识库
定制知识库是 RAG 的核心基础,由一系列紧密关联且始终保持更新的知识集合构成。它可以表现为结构化的数据库形态(如 MySQL),也可以是非结构化的文档体系(如文件、图片、音频、视频等),甚至是两者的综合形式。
2. 分块处理(Chunking)
分块技术是将大规模输入文本有策略地拆解为若干个较小、更易管理的片段的过程。这一过程旨在确保所有文本内容均能适应嵌入模型所限定的输入尺寸,同时也有助于显著提升检索效率。实施一种明智且高效的分块策略,在优化知识处理流程方面具有关键作用,能够极大地增强系统的性能与响应能力。
3. 嵌入模型(Embedding Model)
这是一种将多模态数据(文本、图片、音频等)表示为数值向量的技术,可以输入到机器学习模型中。嵌入模型负责将多模态数据转换成这些向量,为后续的相似性搜索奠定基础。
4. 向量数据库
这是一系列预先计算的文本数据向量表示,用于快速检索和相似性搜索。现代向量数据库通常具备 SQL CRUD 操作、元数据过滤和水平扩展等功能,是支撑 RAG 系统高性能查询的关键基础设施。
5. 用户聊天界面
这是一个用户友好的界面,允许用户与 RAG 系统互动,提供输入查询并接收输出。查询会被转换为嵌入向量,用于从向量数据库检索相关上下文知识,最终呈现给用户。
6. 查询引擎
查询引擎获取查询字符串,使用它来获取相关上下文,然后将两者一起作为提示词发送给 LLM 以生成最终的自然语言响应。在实际应用中,常结合如 Llama-3 等先进开源模型,配合 Ollama 等本地运行工具,实现高效的推理与展示。
7. 提示词模板
为 RAG 系统生成合适提示词的过程,通常是用户查询和自定义知识库的组合。这作为输入给 LLM,生成最终的回复。设计良好的 Prompt 能显著提升模型对检索内容的理解和利用能力。
探索合适的场景
在企业知识管理领域,常有"80% 的知识管理项目通常会失败"的说法。失败的主要原因,往往卡在虽然建好了知识库,但知识无法与业务应用结合,产生实际业务价值。一句话总结,知识库和业务场景是割裂的。
RAG 的方法论强调首先确定应用场景,如搜索、问答、推荐、考试等,然后根据这些场景确定需要的知识,接着考虑如何收集、处理和运营这些知识。这种方法从一开始就确保了知识管理是以业务和价值为导向。因此,相关的业务部门可以更容易地从搜索、问答、推荐等场景出发来思考问题和提出需求,而不必先理解知识管理的操作,然后再考虑如何将其与自己的业务结合应用。
大模型学习路径建议
随着大模型技术的普及,掌握 AI 工具已成为技术人的重要竞争力。面对海量的学习资料,建立系统化的学习脉络至关重要。以下是一个通用的进阶路线建议:
阶段一:AI 大模型时代的基础理解 了解 AI 大模型的基本概念、发展历程和核心原理。包括人工智能简述、通用人工智能概念、GPT 模型的发展历程以及模型工程方法论。
阶段二:AI 大模型 API 应用开发工程 掌握 AI 大模型 API 的使用和开发,以及相关的编程技能。重点在于接口接入、Prompt 框架设计、流水线工程等实践内容。
阶段三:AI 大模型应用架构实践 深入理解 AI 大模型的应用架构,并能够进行私有化部署。涉及 Agent 模型框架、MetaGPT、ChatGLM、LLAMA 等主流模型框架的对比与应用。
阶段四:AI 大模型私有化部署 掌握多种 AI 大模型的私有化部署,包括多模态和特定领域模型。涵盖部署概述、关键技术、实施步骤及应用场景分析。
通过上述路径,可以从理论认知逐步过渡到工程实践,最终实现大模型在业务中的落地应用。


