18種 RAG 技術剖析

接下來,我將深入剖析每種 RAG 技術的核心理念實現(xiàn)細節(jié)以及各自的優(yōu)缺點,旨在幫助大家更全面地理解這些前沿方法。

1、簡單RAG

  1. 核心理念:直接將檢索到的相關文檔與生成模型進行拼接后輸入,從而生成回答。
  2. 優(yōu)點:實現(xiàn)簡單、計算開銷小,適合作為基線對比。
  3. 缺點:在處理復雜語境或需要多輪推理的查詢時,直接拼接的信息可能不夠充分,容易遺漏細節(jié)。

2、語義切分(Semantic Chunking)

  1. 核心理念:通過自然語言處理技術,將長篇文檔按語義分塊,確保每個塊都是獨立且連貫的語義單元。
  2. 優(yōu)點:提高了檢索系統(tǒng)在定位相關信息時的精度,有助于生成模型快速鎖定問題核心。
  3. 缺點:分塊策略需要根據文檔類型進行調優(yōu),不同文檔結構下可能需要不同的處理方式。

3、上下文增強檢索(Context Enriched Retrieval)

  1. 核心理念:在傳統(tǒng)關鍵詞匹配的基礎上,加入文檔的額外背景信息或領域知識,使檢索結果更符合查詢語境。
  2. 優(yōu)點:有效過濾噪音信息,提升答案的相關性和準確性。
  3. 缺點:需要額外的預處理步驟和上下文信息的構建,增加了系統(tǒng)復雜性。

4、上下文切塊標題(Contextual Chunk Headers)

  1. 核心理念:利用文檔中每個切塊的標題或小節(jié)名稱作為檢索輔助信息。
  2. 優(yōu)點:標題能簡明扼要地反映內容核心,能快速引導模型關注重要信息。
  3. 缺點:對于標題不明顯或未提供標題的文檔,效果可能不理想。

5、文檔增強(Document Augmentation)

  1. 核心理念:在正式檢索前,對原始文檔進行加工處理,如擴充描述、補充背景信息或結構化處理。
  2. 優(yōu)點:增加了文檔的信息量,為后續(xù)檢索與生成過程提供更多上下文支持。
  3. 缺點:增強過程需要額外計算資源,且處理不當可能引入噪聲信息。

6、查詢轉換(Query Transformation)

  1. 核心理念:通過對用戶原始查詢進行改寫和優(yōu)化,使其更符合文檔中信息的表述方式。
  2. 優(yōu)點:能夠捕捉到查詢中的隱含意圖,降低因表述差異導致的匹配錯誤。
  3. 缺點:需要確保轉換后的查詢與原意保持一致,防止出現(xiàn)語義偏差。

7、重排序器(Re-Ranker)

  1. 核心理念:在初步檢索之后,對得到的候選文檔進行二次排序,確保最相關的信息位于前列。
  2. 優(yōu)點:提高了最終傳遞給生成模型的信息質量,減少了低相關度文檔的干擾。
  3. 缺點:增加了系統(tǒng)的計算開銷,需要設計高效的排序算法以保證響應速度。

8、基于檢索的語義增強(Retrieval-based Semantic Enhancement)

  1. 核心理念:利用語義特征對檢索結果進行進一步強化,幫助模型更準確地理解文本含義。
  2. 優(yōu)點:提升了檢索結果的語義一致性,適用于信息復雜或語義模糊的問題。
  3. 缺點:實現(xiàn)過程中對語義提取的依賴較高,需確保語義模型的準確性。

9、上下文壓縮(Contextual Compression)

  1. 核心理念:在傳遞信息給生成模型前,對大量檢索結果進行精簡摘要,保留關鍵信息。
  2. 優(yōu)點:降低了輸入信息的冗余度,加快了生成模型的處理速度,同時保持必要的語義信息。
  3. 缺點:摘要質量直接影響最終答案的準確性,壓縮過程需要精細調控以防信息丟失。

10、反饋循環(huán)(Feedback Loop)

  1. 核心理念:將生成的初步答案反饋回檢索系統(tǒng),進行多輪迭代優(yōu)化。
  2. 優(yōu)點:通過多次迭代不斷糾正偏差,能顯著提升回答的準確性與完整性。
  3. 缺點:多輪迭代會增加系統(tǒng)延時,對實時性要求較高的應用場景可能不適用。

11、自適應 RAG(Adaptive RAG)

  1. 核心理念:根據不同查詢的特性,動態(tài)調整檢索與生成策略,實現(xiàn)更高的整體性能。
  2. 優(yōu)點:實驗結果顯示其在各種指標上均表現(xiàn)優(yōu)異,得分達到0.86;能在多種場景下保持較高準確率與響應速度。
  3. 缺點:實現(xiàn)上需要較多調試和參數優(yōu)化,但帶來的性能提升使得投入是值得的。

12、自我 RAG(Self RAG)

  1. 核心理念:強調生成模型自身的自我糾錯與自我增強機制,通過多次內部迭代不斷完善答案。
  2. 優(yōu)點:特別適合需要復雜邏輯推理和多輪交互的問題,能逐步逼近真實答案。
  3. 缺點:迭代次數較多可能導致響應延遲,需要平衡準確率與效率。

13、知識圖譜(Knowledge Graph)

  1. 核心理念:將大量分散的信息以圖結構組織起來,幫助模型快速理解實體間的關系和背景知識。
  2. 優(yōu)點:特別適用于專業(yè)領域或結構化知識密集型的問題,能提高回答的邏輯性和權威性。
  3. 缺點:構建和維護知識圖譜需要大量數據支持和專業(yè)知識。

14、層次化索引(Hierarchical Indices)

  1. 核心理念:利用文檔內部固有的層次結構(例如章節(jié)、段落)來構建分級索引,提高大規(guī)模文檔檢索的效率。
  2. 優(yōu)點:能大幅降低檢索時間,提升大文檔庫中的查找精度。
  3. 缺點:對文檔結構有一定依賴,結構不明顯的文檔可能難以應用。

15、HyDE

  1. 核心理念:通過生成假設性答案,再利用該假設進行反向檢索,從而獲得更豐富的上下文。
  2. 優(yōu)點:能彌補直接檢索過程中可能遺漏的隱性信息,生成更加全面的答案。
  3. 缺點:需要設計合理的假設生成和融合機制,否則可能引入噪聲信息。

16、Fusion

  1. 核心理念:整合來自不同檢索方法的結果,形成一個融合后的信息集,再傳遞給生成模型。
  2. 優(yōu)點:可以有效降低單一檢索方法的局限性,提供更加多樣和全面的信息。
  3. 缺點:融合策略設計復雜,需要平衡各路信息的權重。

17、多模型融合(Multi Model)

  1. 核心理念:同時采用多個生成模型,各自獨立生成答案后,再將它們進行整合。
  2. 優(yōu)點:能利用不同模型的長處,彌補單一模型可能存在的信息盲區(qū),提升整體回答的多樣性與準確性。
  3. 缺點:計算資源消耗較大,對系統(tǒng)并行處理能力要求較高。

18、Crag

  1. 核心理念:通過上下文融合、反饋機制以及多步驟優(yōu)化,最大化利用檢索結果。
  2. 優(yōu)點:具有較高的穩(wěn)定性和準確性,能適應復雜和多變的查詢場景。
  3. 缺點:實現(xiàn)相對復雜,整體系統(tǒng)調試和優(yōu)化難度較大,雖然性能優(yōu)異,但未能在得分上超越 Adaptive RAG。

18種 RAG 實驗總結

在實驗過程中,我全面測試了上述18種 RAG 技術。每種技術在檢索精度、響應效率以及實現(xiàn)難度上各有優(yōu)勢,但實驗數據明確指出,Adaptive RAG 憑借其靈活的策略調整和出色的自適應能力,以0.86的高分在綜合性能上拔得頭籌,成為最優(yōu)選擇

通過此次實驗,我不僅深入掌握了每種 RAG 技術的核心原理和實際應用場景,還為在不同項目中挑選合適的技術方案積累了豐富經驗。展望未來,隨著生成模型和檢索技術的持續(xù)發(fā)展,RAG 方法將不斷演進,為問答系統(tǒng)帶來更高的智能化和效率提升。

文章轉載自:經過18次嘗試后,我發(fā)現(xiàn)了最佳 RAG 技術

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