大模型的局限与RAG的提出
大模型虽然能覆盖大量知识,但仍存在两大不足。第一是幻觉问题,即模型生成的内容逻辑、语法都正确,但事实却是错误的。第二是知识覆盖不足,尤其是企业内部的私有数据,大模型无法直接获取。这些限制使得大模型难以在业务中完全可靠地应用。为了让模型快速“懂业务”,研究者提出了检索增强生成(RAG)技术。RAG把企业或行业知识整理成外部知识库,在用户提问时先进行信息检索,再与问题结合提供给大模型,从而让模型能利用外部数据生成答案。这样,模型不再仅依赖预训练阶段的旧知识,而是能随时借助外挂知识进行补充。
RAG带来的三方面改善
RAG技术的发展自2020年提出后迅速加快,现已成为连接大模型与外部知识的关键方法。
- 它带来的第一个提升是时效性,能让模型及时获取最新事件和信息,避免回答滞后。例如,当用户提问2024年奥运会获奖情况时,即使模型预训练时没有相关数据,RAG也能检索并提供最新答案。
- 第二个提升是专业性,尤其在企业内部场景,许多数据并不公开,但通过RAG将大模型与内部知识库相结合,就能提升生产力。
- 第三个提升是安全性,RAG通过限定信息来源来减少幻觉,大模型只会基于指定数据库回答,确保在高要求的场景(如新闻、医疗)中输出可靠内容。
RAG与非RAG场景下的差异
在日常应用中,RAG技术的优势十分直观。以用户查询意大利餐厅为例:如果智能助手没有RAG,它只能基于已有的内部知识或固定数据库回答,比如推荐“比萨饼和意大利面”,虽然快速,但不够具体,也无法真正帮用户找到餐厅。而有了RAG后,助手会先在外部数据库中检索真实信息,再生成答案,例如推荐“Bella Italia”“Pasta House”“Olive Garden”等具体餐厅,并附带评价。这种方式不仅更实用,还能提供个性化推荐。不过,RAG的代价在于需要额外的计算资源和检索时间。
RAG的四大核心部件
RAG的运行依赖于四个关键模块。
- 第一是向量数据库,它是存储和检索信息的基础。与传统关系型数据库处理结构化数据不同,向量数据库以向量为基本单元,重点在相似性搜索和距离计算。例如百度的自研系统VectorDB,能支持百亿级向量数据,高效完成语义检索,并在内存利用率上实现显著优化。
- 第二是查询检索(Retriever),负责将用户输入转化为向量,并在数据库中找到语义最接近的内容。
- 第三是重新排序(Re-ranking),用于从检索结果中过滤和排序,把最相关的前几条信息优先放出,保证大模型在生成时能用到最精确的上下文。
- 最后是生成回答(Generator),即基于筛选后的信息生成自然语言输出,既能满足用户需求,又能确保答案的针对性和可靠性。
RAG的基本流程
RAG技术的完整运行过程可以分为五个步骤:知识文档准备、嵌入模型、向量数据库的建立、查询检索以及生成回答。其中,前两个环节是整个流程的基础。
知识文档的准备是RAG的起点,它要求把各种形式的知识源——如Word、txt、CSV、Excel、PDF、图片、视频等——转化为模型能够理解的纯文本数据。这个过程中通常分三步:
- 第一是文本转换,借助文档加载器或OCR技术从多模态文件中提取文字;
- 第二是数据清洗,去除冗余和错误,提高数据质量;
- 第三是文档切片,即把长文档分割成更小的文本块,从而提升检索效率和模型处理的准确性。
嵌入模型则是将这些纯文本数据转化为数值向量。向量不仅记录了文本的基本特征,还能捕捉语义和上下文信息。相似度高的文本会对应更接近的向量距离,从而实现语义上的“聚类”。此外,嵌入模型利用降维技术把信息映射到低维空间,这种“密集向量”既能更高效地进行语义搜索,也能为后续的向量数据库构建和检索奠定基础。
完成这两个环节后,便可进入向量数据库构建、查询检索和生成回答,从而实现RAG的全流程。
RAG的典型应用场景
总结来看,RAG最适合应用于三类场景:数据动态更新(例如新闻、时事类场景)、数据私密性强(如企业内部知识)、以及专业性要求高(法律、医疗、金融等领域)。在这些领域,RAG不仅能确保答案的准确性与实用性,还能显著提升大模型落地的可行性与经济性。同时,随着企业部署和使用的便利性提升,RAG的应用会越来越普及,成为推动大模型落地的重要技术手段。