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RAG (检索增强生成) 在提示工程中的应用分析

2024-7-1 12:07| 发布者: 雷宇| 查看: 72| 评论: 0

摘要: 本文将分析RAG的基本概念、优势、主要组成部分以及提示工程在RAG中的应用,并结合实例详细说明。


在人工智能领域,大型语言模型(LLM)的应用日益广泛,但其知识局限性和幻觉问题一直是制约其在实际业务场景中深入应用的主要障碍。检索增强生成(Retrieval Augmented Generation,简称RAG)作为一种创新的解决方案,正逐步成为企业级LLM应用的新宠。本文将分析RAG的基本概念、优势、主要组成部分以及提示工程在RAG中的应用,并结合实例详细说明。

 一、RAG的基本概念与优势

RAG,即检索增强生成,是一种通过结合检索技术和生成技术来增强LLM应用效果的方案。其核心思想是利用外部知识库,通过检索技术获取相关信息,再将这些信息提供给LLM进行生成,从而生成更准确、更全面的回答。

优势分析:
1. 解决知识局限性:LLM的训练数据往往局限于公开的网络数据,难以覆盖实时性、非公开或离线的数据。RAG通过检索权威知识库,弥补了这一不足,使LLM的回答更加准确全面。例如,在医疗领域,通过检索最新的医学文献,RAG可以确保LLM提供的医疗建议是最新的、权威的。

2. 减少幻觉问题:LLM的幻觉问题源于其基于数学概率的文字预测机制,容易生成虚假或过时的信息。RAG通过检索真实存在的知识片段来驱动生成过程,大大降低了幻觉问题的发生概率。例如,在用户询问某个历史事件的具体日期时,RAG可以确保提供的日期是经过权威资料验证的。

3. 保障数据安全性:对于企业来说,将自身数据上传至第三方平台进行训练存在巨大的安全风险。RAG允许企业在本地维护自己的知识库,并通过检索技术将相关信息提供给LLM使用,从而保障了企业内部数据的安全性。

 二、RAG的主要组成部分

RAG的架构可以概括为“数据提取—向量化—创建索引—检索—自动排序—LLM归纳生成”六个主要步骤。

1. 数据提取:从知识库中加载内容,并将其分割成适合嵌入搜索的片段。
2. 向量化:使用嵌入机将知识片段转换成数字向量,这些向量代表了文本的语义内容。
3. 创建索引:将嵌入向量存储在向量数据库中,为后续的检索步骤做准备。
4. 检索:根据用户问题生成嵌入向量,并在向量数据库中查找最接近的知识片段。
5. 自动排序(Rerank):对检索到的知识片段进行排序,选择最相关的片段提供给LLM。
6. LLM归纳生成:LLM利用提供的知识片段生成最终回答。

这一过程类似于开卷考试,谁的参考资料更全、翻书更快更准,谁就能取得更好的成绩。

 三、提示工程在RAG中的应用

提示工程在RAG中扮演着至关重要的角色,它负责整合检索到的知识片段、驱动模型与用户交互、封装业务逻辑等。具体来说,提示工程可以通过以下几个方面提升RAG的效果:

1. 整合知识片段:通过编写合适的提示词,将检索到的知识片段有效地整合到LLM的生成过程中,使生成的回答更加准确全面。

2. 驱动模型交互:通过自定义指令控制LLM的行为,实现与用户的高效交互。例如,在用户询问某个专业问题时,可以通过提示词引导LLM从专业角度进行回答。

3. 解决痛点问题:针对RAG架构中的缺失内容、格式错误、缺乏细节等痛点问题,通过优化提示词来逐一解决。例如,在生成长文回答时,可以通过提示词引导LLM分步骤、有条理地进行生成。

 四、实战案例分析

以SCRIV.AI提出的ChatBot解决方案为例,该方案通过RAG架构实现了高效的智能问答系统。在实际应用中,通过不断优化提示词,系统能够更准确地回答用户问题,同时避免生成幻觉信息。

例如,在用户询问“世界上最大的沙漠是哪个?”时,系统能够检索到相关知识片段“撒哈拉沙漠”,并生成准确的回答。此外,为了进一步提升系统的安全性和交互效果,还可以在提示词中引入伦理审查和指代消解等机制。

例如,在检测到用户试图讨论敏感话题时,系统可以拒绝回答并给出提示;在多轮对话中,通过指代消解机制解决代词指代不明的问题,使对话更加流畅自然。

 五、结论与展望

RAG作为一种创新的LLM应用方案,通过结合检索技术和生成技术有效解决了知识局限性和幻觉问题,为企业级应用提供了强有力的支持。未来随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,RAG有望在更多领域发挥重要作用。同时,提示工程的持续优化也将为RAG的应用效果带来更大的提升。我们期待看到更多关于RAG和提示工程的优秀案例和研究成果出现。

通过RAG和提示工程的结合,企业不仅可以提高智能问答系统的准确性和可靠性,还能更好地保障数据安全,提升用户体验。未来,随着RAG技术的不断成熟,其在各个行业中的应用前景将更加广阔。

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