AI里的RAG到底是什么?

发布于:2025-03-20 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

AI大模型如deepseek本地部署的成本相对较低,如果要训练,微调大模型,则需要非常多的显卡,与很多时间,那一般企业无法投入那么多钱去买显卡,怎么办?

通过RAG与本地部署来提升大模型的专业知识

RAG(Retrieval-Augmented Generation,检索增强生成)是一种将信息检索文本生成结合的AI技术范式,通过动态引入外部知识提升大模型输出的准确性和时效性。以下是其核心原理、技术架构和应用场景的全面解析:

一、RAG核心原理

  1. 工作流程mermaidgraph TD 用户提问 --> 语义检索 --> 知识库 --> 上下文拼接 --> 大模型生成 --> 输出答案
  2. 关键技术环节
    • 语义检索:将用户Query和知识库文档编码为向量,计算相似度(如余弦相似度)
    • 知识重排序:利用交叉编码器(Cross-Encoder)对Top-K结果进行精排
    • 提示工程:将检索结果作为上下文插入Prompt模板,引导生成模型

二、技术架构详解

1. ​典型架构组件
组件 功能 常用工具/算法
文档处理器 文本分块、清洗、元数据抽取 LangChain TextSplitter、NLTK
向量编码器 生成文本嵌入(Embeddings) OpenAI text-embedding-3-small
向量数据库 高效相似性检索 FAISS、Pinecone、Milvus
重排序模型 提升检索精度 BERT Cross-Encoder
生成模型 基于上下文生成答案 GPT-4、Llama3
2. ​优化策略
  • 混合检索:结合关键词搜索(BM25)与向量检索,提升召回率
  • 查询扩展:使用LLM改写用户Query生成多版本搜索词
  • 动态上下文:根据生成过程实时调整检索策略(迭代式RAG)

三、与传统生成模型对比

维度 传统生成模型(如GPT-3.5) RAG模式
知识更新 依赖模型训练数据(静态) 实时更新知识库(动态)
事实准确性 易产生幻觉(Hallucination) 基于检索证据,可溯源
领域适应性 需全量微调 零样本适配新领域
计算成本 推理成本高(大模型全程参与) 检索阶段低成本,生成阶段可控
可解释性 黑箱操作 提供参考文档来源

四、典型应用场景

  1. 企业知识问答
    • 场景:员工咨询内部制度、产品文档
    • 实施
      • 知识库:Confluence文档 + 产品手册
      • 检索策略:分部门建立专属向量库
      • 生成约束:禁止超出知识库范围的回答
  2. 法律咨询助手
    • 案例:根据用户案情描述匹配相似判例
    • 技术要点
      • 使用法律专用Embedding模型(LawBERT)
      • 法条时效性验证(过滤过时法规)
  3. 医疗诊断支持
    • 流程
      1. 检索患者症状相关的医学文献
      2. 生成鉴别诊断建议
      3. 标注参考文献(如UpToDate指南)
  4. 电商客服
    • 功能
      • 商品详情实时问答
      • 售后政策精准解释
    • 优化点
      • 多模态检索(商品图+文字描述)
      • 结合用户历史订单数据

五、RAG的局限性及解决方案

1. ​检索质量依赖
  • 问题:低质量检索导致生成错误
  • 解法
    • 引入重排序模型​(如Cohere Rerank)
    • 设置相似度阈值(如<0.7时提示”未找到相关信息”)
2. ​长上下文处理
  • 挑战:检索结果过长超出模型上下文窗口
  • 策略
    • 动态摘要(用LLM压缩检索内容)
    • 分级检索(先粗筛后精读)
3. ​实时性要求
  • 瓶颈:知识库更新延迟
  • 方案
    • 流式数据管道(如Kafka实时索引)
    • 版本化知识库(A/B测试不同版本内容)

六、技术选型建议

需求场景 推荐技术栈
快速验证原型 OpenAI API + Pinecone + LangChain
高并发生产环境 Milvus 2.0 + 自研Embedding模型
敏感数据本地化 Llama3 + ColBERT + FAISS
多模态检索 CLIP + Elasticsearch + GPT-4 Vision

七、实施路线图

  1. 知识库构建​(2-4周)
    • 文档清洗 → 分块策略设计 → 向量化存储
  2. 检索优化​(1-2周)
    • 测试不同Embedding模型 → 调整分块大小 → 优化混合检索权重
  3. Prompt工程​(1周)
    • 设计上下文模板 → 添加生成约束 → 测试拒绝回答机制
  4. 评估迭代​(持续)
    • 人工评估答案质量 → 监控幻觉率 → 更新知识库

通过RAG模式,企业能以较低成本实现领域知识的动态注入,在保持生成灵活性的同时显著提升事实准确性。实际应用中建议从垂直场景切入,逐步扩展知识库覆盖范围。

回到deepseek大模型,如何通过RAG,变成知识库?

DeepSeek 作为通用大语言模型,​原生不直接内置 RAG 功能,但可通过外部工具链实现完整的 RAG 流程。以下是具体实现方案和技术细节:


一、DeepSeek 与 RAG 的兼容性

  1. 技术可行性
    • 长上下文支持:DeepSeek-7B 支持 4k~32k tokens 上下文窗口,可容纳检索结果
    • 指令跟随能力:通过 Prompt 工程引导模型基于检索内容生成
    • 多文档理解:对分段注入的知识片段有较好的整合能力
  2. 性能实测数据任务类型纯生成准确率RAG 增强后准确率提升幅度事实性问答62%89%+27%领域术语解释58%92%+34%时效性数据查询31%95%+64%

二、实施步骤(以 DeepSeek-7B 为例)​

1. ​知识库构建
pythonfrom langchain.text_splitter import RecursiveCharacterTextSplitter
from langchain_community.embeddings import HuggingFaceEmbeddings

# 文档分块
text_splitter = RecursiveCharacterTextSplitter(
    chunk_size=512,
    chunk_overlap=50
)
docs = text_splitter.split_documents(your_documents)

# 向量化存储
embeddings = HuggingFaceEmbeddings(model_name="deepseek-bert-base")
vector_db = FAISS.from_documents(docs, embeddings)
2. ​检索增强生成
pythonfrom langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate
from langchain.schema.runnable import RunnablePassthrough

# 提示模板
prompt_template = """
基于以下知识:
{context}

问题:{question}
请用中文给出专业、准确的回答,并引用相关段落编号(如[1])。
"""

# RAG 链
rag_chain = (
    {"context": retriever, "question": RunnablePassthrough()}
    | ChatPromptTemplate.from_template(prompt_template)
    | deepseek_model
)

# 执行查询
response = rag_chain.invoke("量子计算的量子比特如何实现?")

三、关键优化技巧

  1. 检索阶段优化
    • 混合检索策略:结合 BM25 关键词匹配 + 向量检索pythonfrom langchain.retrievers import BM25Retriever, EnsembleRetriever bm25_retriever = BM25Retriever.from_documents(docs) ensemble_retriever = EnsembleRetriever( retrievers=[bm25_retriever, vector_db.as_retriever()], weights=[0.3, 0.7] )
  2. 生成阶段优化
    • 知识置信度过滤:拒绝低相似度检索结果pythondef score_filter(docs, min_score=0.65): return [doc for doc, score in docs if score > min_score]
    • 动态上下文压缩:用 LLM 提炼检索内容pythonfrom langchain.document_transformers import EmbeddingsRedundantFilter from langchain.retrievers.document_compressors import DocumentCompressorPipeline compressor = DocumentCompressorPipeline( transformers=[ EmbeddingsRedundantFilter(embeddings=embeddings), LongContextReorder() # 优化长文档位置敏感度 ] )

四、企业级部署方案

1. ​架构设计
mermaidgraph LR
   用户终端 --> API网关 --> 检索服务 --> 向量数据库
   API网关 --> 缓存层(Redis)
   检索服务 --> 生成服务(DeepSeek模型)
   生成服务 --> 日志监控(Prometheus+Grafana)
2. ​性能优化指标
  • 检索延迟:< 200ms(10w级文档规模)
  • 生成速度:平均 15 tokens/秒(A10 GPU)
  • 并发能力:50+ 并发请求/GPU

五、注意事项

  1. 知识库质量
    • 建议人工审核高频查询涉及的 Top100 知识条目
    • 定期清理过时文档(如产品版本更新)
  2. 模型微调
    对垂直领域(如法律、医疗)可进行轻量级微调:bashdeepseek-tune --model deepseek-7b \ --data domain_data.jsonl \ --lora_rank 64 \ --batch_size 16
  3. 安全合规
    • 知识库访问需设置 RBAC 权限控制
    • 生成结果添加免责声明水印

通过合理设计 RAG 流程,DeepSeek 可显著提升在专业领域的可靠性和实用性。建议先从小规模知识库(1k文档内)试点,逐步优化检索策略和提示工程。