RAG AI 應用程式開發:讓 AI 參考你的私有知識

標準的 LLM 知識只停留在其訓練資料的截止日期,且無法得知你公司的內部文件或私有數據。檢索增強生成 (Retrieval-Augmented Generation, RAG) 正是解決這個問題的關鍵技術,它能讓 AI 「開卷考試」,在回答問題前先參考你提供的最新資料。

RAG 的商業價值

RAG 是目前企業導入生成式 AI 投資回報率最高的應用之一。它能快速、低成本地打造出各種對內或對外的智慧應用,例如:

  • 企業內部知識庫:讓新進員工能用自然語言詢問公司政策、產品規格,大幅降低培訓成本。
  • 智慧客服:AI 客服能根據最新的產品手冊和SOP回答客戶問題,答案準確且可追溯來源,提升客戶滿意度。
  • 專業領域顧問:將專業領域文獻(如法律、醫療)建成知識庫,打造協助專業人士工作的 AI 助理。

RAG vs. 模型微調 (Fine-tuning)

RAG 和微調都能讓模型學習新知識,但它們適用於不同場景。

比較維度RAG模型微調 (Fine-tuning)
核心原理提供外部知識作為參考資料 (開卷考)調整模型內部參數以學習新知識或風格 (肌肉記憶)
知識更新容易,只需更新知識庫文件即可困難,需要重新訓練模型,成本高昂
幻覺問題較低,因為回答有明確的引用來源較高,模型可能憑空捏造資訊
成本相對較低,主要在於向量資料庫的儲存與查詢較高,需要大量的訓練資料與算力
適用場景需要即時、準確、可追溯來源的知識問答需要模型學習特定風格、語氣或固定格式

RAG 應用程式的核心架構

graph TD subgraph "離線處理 (Indexing)" A["私有文件 .pdf .docx .html"] --> B("切割成小文本塊"); B --> C{"Embedding 模型"}; C --> D["文本向量"]; D --> E[("向量資料庫")]; end subgraph "線上查詢 (Querying)" F["使用者問題"] --> G{"Embedding 模型"}; G --> H["問題向量"]; H --> I{"在向量資料庫中<br>尋找相似向量"}; I --> J["最相關的文本塊"]; F & J --> K("打包成 Prompt"); K --> L{LLM}; L --> M["生成的答案"]; end E -.-> I;

建立一個基礎的 RAG 系統通常包含以下步驟:

1. 知識庫建立階段(離線處理)

在知識庫建立階段,系統會進行以下處理:

  • 文件收集:收集所有相關的私有文件,包括 PDF、Word、HTML 等格式
  • 文本切割:將長文件切割成較小的文本塊,便於後續處理
  • 向量化處理:使用 Embedding 模型將文本轉換為數字向量
  • 向量儲存:將文本塊和對應的向量儲存到向量資料庫中

這個階段的重點是確保知識庫的完整性和準確性。系統會自動處理各種文件格式,並使用先進的文本切割技術確保文本塊的語義完整性。向量化過程會將文本轉換為高維度的數字表示,使得相似的文本在向量空間中距離較近。

2. 問答處理階段(線上查詢)

當用戶提出問題時,系統會進行以下處理:

  • 問題向量化:將用戶問題轉換為向量表示
  • 相似度搜尋:在向量資料庫中尋找與問題最相關的文本塊
  • 上下文組合:將相關文本塊與用戶問題組合成最終的 Prompt
  • 答案生成:使用 LLM 基於組合後的 Prompt 生成答案

這個階段的關鍵是確保檢索到的文本塊與用戶問題高度相關,並且能夠為 LLM 提供足夠的上下文信息。系統會使用多種相似度算法來提高檢索的準確性,並通過精心設計的 Prompt 模板來確保生成的答案既準確又有用。

透過 RAG,開發者可以為任何行業打造專屬的 AI 知識庫,從而極大地擴展了 AI 的應用邊界。

延伸閱讀

  • LangChain - 一個流行的 RAG 應用開發框架。
  • LlamaIndex - 另一個專注於 RAG 應用的開發框架。