检索增强生成(Retrieval Augmented Generation),简称 RAG,已经成为当前最火热的LLM应用方案。RAG是一种结合信息检索与文本生成的技术框架,旨在通过动态引入外部知识库,提升大语言模型(LLM)生成答案的准确性、专业性和时效性。同时RAG是解决大模型幻觉问题,提升数据安全,降低知识局限性的重要手段。
RAG 起源与发展
RAG的概念最早由Patrick Lewis及其团队在2020年的论文《Retrieval-Augmented Generation for Knowledge-Intensive NLP Tasks》中提出。其核心目标是通过结合外部知识检索与大语言模型(LLM)的生成能力,解决LLM的知识局限性与幻觉问题。
“RAG研究技术树”涵盖预训练、微调和推理三个阶段。随着大语言模型(LLMs)的兴起,RAG研究早期聚焦于利用LLMs的上下文学习能力,主要集中在推理阶段。后续研究逐步深化,将RAG与LLMs的微调紧密结合。同时,研究者也在探索通过检索增强技术优化预训练阶段的语言模型。
RAG研究的技术树
图片来源:Retrieval-Augmented Generation for Large Language Models: A Survey
检索增强生成(RAG)与检索增强大型语言模型(RA-LLMs)各类方法的系统性归类(核心设计焦点、提出时间及影响力)
图片来源:A Survey on RAG Meeting LLMs: Towards Retrieval-Augmented Large Language Models
RAG 框架
RAG(检索增强生成)的基本框架可分为两个核心阶段:知识库构建和知识库应用,其架构设计旨在通过动态检索外部知识增强大模型的生成能力,同时解决数据时效性、安全性与幻觉问题。以下是其核心流程与技术要点:
知识库构建阶段:
1)数据准备与处理
数据来源:整合多格式数据(如PDF、数据库、网页、图像等),覆盖结构化与非结构化数据。
数据清洗:过滤噪声(如特殊字符、重复内容)、提取元数据(文件名、时间等),确保数据质量。
文本分割:根据语义完整性或固定长度分割文本,以适配嵌入模型输入限制。例如,按段落分割或滑动窗口分块。
2)向量化与存储
嵌入模型:使用如Sentence-BERT、OpenAI Embedding等将文本转化为高维向量。
向量数据库:将向量存入数据库(如FAISS、Milvus),支持高效相似性检索。
知识库应用阶段:
1)用户提问与检索
查询向量化:将用户问题转化为向量(与知识库构建使用相同嵌入模型)。
语义检索:通过余弦相似度等算法从向量库中召回Top-K相关文本块。
重排序优化(可选):引入交叉编码器(Cross-Encoder)对候选结果二次排序,提升相关性
2)提示工程与生成
上下文注入:将检索结果与用户问题拼接为Prompt。
大模型生成:调用LLM(如GPT-4)生成答案,并限制输出格式以提高事实性。
RAG 范式发展历程
信息来源:AGENTIC RETRIEVAL-AUGMENTED GENERATION: A SURVEY ON AGENTIC RAG
五、RAG优点
RAG(检索增强生成)技术通过结合检索与生成能力,显著提升了AI模型的实用性和可靠性。
1)知识动态更新与时效性
实时信息整合:RAG无需重新训练模型,即可通过更新外部知识库获取最新数据;
跨领域知识扩展:支持多模态数据源(文本、图像、音视频等)的检索与融合。
2)精准性与可信度提升
减少幻觉现象:通过引用来源明确的权威数据(如专利库/法律条文),降低编造风险。
可追溯与透明性:回答中明确标注信息出处,用户可直接追溯原始数据,增强信任。
3)成本与效率优化
支持模块化架构,检索器与生成器可独立升级。无需重新训练千亿参数大模型,只需构建专属知识库。
4)安全与场景定制化
数据权限管控:通过知识库权限分层(如仅开放公共政策库、限制内部机密数据),实现敏感信息隔离
垂直领域深度适配,可针对行业需求定制检索策略
5)生成质量增强
逻辑推理能力强化,多语言与多模态支持
六、RAG企业应用场景
RAG技术正成为企业智能化转型和人工智能升级的核心力量。从精准解析产品手册实现秒级响应,到动态检索私有文档消除AI“幻觉”;从零成本更新知识图谱,到突破关键词匹配实现语义级问答——RAG以“检索+生成”双轮驱动,让机器真正理解业务逻辑。更值得期待的是,多模态扩展能力已打破数据边界,用户仅需一张图片、一段语音,即可触发“以图搜文”“语音溯源”的智能交互。拥抱RAG技术,让智能系统成为业务发展的智慧伙伴。