Retrieval-Augmented Generation(RAG)介绍

什么是 Retrieval-Augmented Generation(RAG)?

预计阅读时间:4 分钟

Retrieval-Augmented Generation(RAG)是一种先进的自然语言处理(NLP)方法,结合了检索式模型和生成式模型的优势。它在生成信息丰富、上下文相关的文本方面表现出色,广泛应用于问答系统、对话系统和内容创作等场景。


学习目标

阅读本文后,你将能够:

  • 理解 RAG 模型的工作原理

  • 掌握 RAG 如何克服传统生成式 AI 模型的局限

  • 了解 RAG 的应用场景与实际用例


RAG 模型简介

RAG 的运作流程包括以下三步:

  1. 信息检索:从预定义的语料库中检索与用户查询相关的文档。

  2. 上下文增强:将检索结果作为额外输入提供给生成模型。

  3. 文本生成:生成模型基于原始查询和检索内容生成最终响应。

该流程提高了生成内容的准确性和相关性,弥补了传统生成式模型的不足。


生成式 AI 模型的局限性

传统的生成式 AI 模型(如 GPT-3、GPT-4)存在以下问题:

  • 可能生成看似合理但实际错误的内容(幻觉)

  • 知识有时间限制,无法获取训练之后的新信息

  • 上下文窗口有限,处理长文本或长对话存在困难

  • 在专业或具体问题上,生成内容深度不够

  • 生成长文本时计算资源消耗大、效率低


RAG 如何解决这些问题?

  • 基于事实生成内容,减少幻觉问题

  • 实时信息更新,解决知识截止问题

  • 延展上下文能力,增强连贯性

  • 提高响应深度与专业性

  • 优化生成效率,减少计算负担


RAG 的关键组成

检索组件

  • 功能:从文档库中搜索与查询相关的内容

  • 技术:使用 BM25 或神经网络的 dense retriever 实现高效检索

生成组件

  • 功能:根据检索结果生成相关文本

  • 技术:采用 GPT-3 或 BERT 等语言模型,实现高质量输出


RAG 的优势

  • 准确性更高:基于真实数据生成内容

  • 上下文相关性强:结合检索内容提高生成质量

  • 灵活性强:适用于多种 NLP 应用

  • 信息更新快:可访问最新数据源


RAG 应用场景

  • 问答系统

  • 内容创作

  • 客户支持

  • 搜索引擎增强


RAG 在 Google Cloud 上的实现

Google Cloud 提供一系列工具支持 RAG 应用开发与部署:

Vertex AI

用于训练和部署支持 RAG 的大型语言模型

BigQuery

支持大规模高效数据检索,为 RAG 提供底层数据支持


Google Cloud RAG 的关键特性

  • 高可扩展性:适应大规模应用场景

  • 整合性强:可连接多种数据源与 API

  • 高度可定制:支持特定业务需求的定制开发


示例:历史问答

当用户询问“二战的主要原因是什么?”时,RAG 系统会先从历史数据库中检索相关内容,然后生成一段准确、完整的回答。


示例应用:客户支持系统

通过整合 BigQuery 和 RAG,客户支持系统可以访问最新的政策文件,确保回复的准确性和时效性。


总结

RAG 模型通过引入检索机制,有效解决了传统生成式 AI 的诸多局限,包括幻觉、知识过时和上下文不足等问题。它广泛应用于问答、内容创作、客户服务与搜索增强,正在成为生成式 AI 的重要进阶路径。

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