掘金 人工智能 前天 16:09
如何搭建自己的RAG知识库
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RAG(Retrieval-Augmented Generation)是一种结合检索与生成的问答系统,通过将文档检索结果与用户问题结合,由大语言模型生成答案。本文详细介绍了RAG系统的核心流程,包括文档存储、检索和生成,并提供了搭建RAG系统的具体步骤,从环境准备、文档预处理、文本向量化,到向量数据库的存储与RAG问答的实现,以及可选的功能增强和部署选项。此外,文章还推荐了相关的项目和模板,帮助读者快速构建自己的RAG系统。

🧠 RAG系统基于检索增强生成,核心流程包括文档存储、检索和生成三个环节。首先,文档通过向量化并存储到向量数据库中。当用户提出问题时,系统从知识库中检索相关内容,然后将检索结果与问题一同送入大语言模型,最终生成答案。

🏗️ 构建RAG系统需要几个关键步骤。第一步是准备环境,推荐使用Python、向量数据库(如FAISS、Chroma等)、向量模型(如OpenAI的text-embedding-3-small或开源的bge-small-en)以及大语言模型(如GPT-4、Llama 3、Mistral等),并推荐使用LangChain或LlamaIndex等框架。接下来,需要对文档进行预处理,包括分段,以便进行向量化处理。然后,使用Embedding模型将文本转换为向量,并将向量存入向量数据库。最后,通过配置检索器,结合大语言模型生成答案,实现RAG问答功能。

📦 RAG技术涉及多个组件,包括文档加载、分词分段、向量化、向量库以及模型生成。文档加载可以使用LangChain Loaders等工具,分词分段可以使用LangChain Splitter等,向量化可以使用OpenAI Embedding等,向量库可以使用FAISS等,模型生成可以使用OpenAI GPT-4等。针对不同的应用场景,RAG系统还支持Metadata过滤、多模态支持、Reranker等功能增强,并且可以部署在本地、云端或通过Docker容器等方式。

🧠 一、RAG 原理简述

**RAG(Retrieval-Augmented Generation)**是结合了检索(Retrieval)与生成(Generation)的问答系统。核心流程:

    文档存储(Embedding & Indexing) :将文档向量化并存储到向量数据库中。检索(Retrieval) :用户输入问题后,从知识库中检索相关内容。生成(Generation) :将检索结果与问题一并送入大模型,生成最终答案。

🏗️ 二、RAG 系统搭建流程

✅ 第1步:准备环境

可以使用以下技术栈(建议):


✅ 第2步:文档预处理

将你需要加入知识库的资料(PDF、TXT、网页等)处理成文本。

from langchain.document_loaders import PyPDFLoaderloader = PyPDFLoader("your_file.pdf")documents = loader.load()

然后进行分段(Chunking)以便向量化处理:

from langchain.text_splitter import RecursiveCharacterTextSplittersplitter = RecursiveCharacterTextSplitter(chunk_size=500, chunk_overlap=50)docs = splitter.split_documents(documents)

✅ 第3步:文本向量化

使用 Embedding 模型将文本转换为向量:

from langchain.embeddings import OpenAIEmbeddingsembeddings = OpenAIEmbeddings()vectors = embeddings.embed_documents([doc.page_content for doc in docs])

如用开源模型:

from sentence_transformers import SentenceTransformermodel = SentenceTransformer('BAAI/bge-small-en')vectors = model.encode([doc.page_content for doc in docs])

✅ 第4步:存入向量数据库

使用 FAISS 举例:

import faissimport numpy as npindex = faiss.IndexFlatL2(768)  # 768维向量index.add(np.array(vectors))

推荐也可以使用 LangChain 中封装好的:

from langchain.vectorstores import FAISSvectorstore = FAISS.from_documents(docs, embeddings)

✅ 第5步:实现 RAG 问答

创建一个检索器,并组合大语言模型生成答案:

from langchain.chains import RetrievalQAfrom langchain.chat_models import ChatOpenAIllm = ChatOpenAI(model_name="gpt-4", temperature=0)qa = RetrievalQA.from_chain_type(llm=llm, retriever=vectorstore.as_retriever())query = "我的知识库里提到的主要产品是什么?"result = qa.run(query)print(result)

🔒 可选功能增强

功能说明
Metadata 过滤根据来源/文档标签进行筛选
多模态支持处理图像、语音、结构化数据
Reranker 重排序提升召回质量
Streamlit/Gradio 接口构建可视化网页问答界面

📦 RAG 技术组件一览

模块工具推荐
文档加载LangChain Loaders, unstructured.io
分词分段LangChain Splitter, NLTK, spaCy
向量化OpenAI Embedding, BGE, Cohere
向量库FAISS, Chroma, Milvus, Weaviate
模型生成OpenAI GPT-4, LLaMA, Claude, Mistral
框架LangChain, LlamaIndex

🧪 三、部署选项

    🖥️ 本地部署:使用 LLaMA3 + FAISS + Streamlit☁️ 云端服务:OpenAI/GPT-4 + Pinecone + Vercel/Render🐳 Docker容器:可打包部署整个知识库系统🔌 插件接口:通过 API 将你的知识库嵌入微信、钉钉、网页等

🧰 四、推荐 Starter 项目/模板


✅ 五、总结

你可以通过以下四步构建自己的 RAG:

    解析 & 分段文档;向量化并存入向量库;配置 LLM 调用;设计问答链路。

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