检索增强生成(Retrieval-Augmented Generation, RAG)是一种结合了检索机制和生成模型的先进技术,旨在提高自然语言处理系统的准确性和上下文相关性。本文将详细介绍如何从零开始构建一个RAG系统,包括数据处理、检索、生成以及部署等各个环节。
💢RAG系统的核心组件
一个完整的RAG系统通常由以下几个核心组件构成:
💢构建RAG系统的步骤
1. 数据摄取与预处理
在构建RAG系统之前,需要准备好用于训练和检索的数据。这通常包括以下步骤:
2. 向量嵌入生成
向量嵌入是RAG系统的基础,它将文本数据转换为数值表示,使得计算机能够理解其语义。可以使用以下方法生成嵌入:
3. 检索过程
在用户提交查询后,RAG系统会执行以下步骤:
4. 上下文整合与生成响应
一旦获得相关文档,RAG系统将执行以下操作:
💥常用RAG工具
使用LangChain构建RAG演示
from langchain import hub
from langchain_community.document_loaders import WebBaseLoader
from langchain_community.vectorstores import Chroma
from langchain_openai import ChatOpenAI
# 加载文档并创建向量存储
loader = WebBaseLoader("https://example.com")
documents = loader.load()
vectorstore = Chroma.from_documents(documents)
# 创建检索器
retriever = vectorstore.as_retriever(search_type="similarity", search_kwargs={"k": 5})
# 创建生成模型
llm = ChatOpenAI(model_name="gpt-3.5-turbo", temperature=0)
# 定义RAG链
def format_docs(docs):
return "\n\n".join(doc.page_content for doc in docs)
rag_chain = (
{"context": retriever | format_docs, "question": "What is the role of Microsoft?"}
| llm
)
response = rag_chain.invoke("What does Microsoft do?")
print(response)
💫构建一个简单的问答系统
pip install langchain openai
创建知识库
创建一个简单的知识库,包含一些常见问题及其对应答案。可以使用Python字典来存储这些信息:
knowledge_base = {
"What is LangChain?": "LangChain is an open-source framework for developing applications powered by large language models.",
"What is the capital of France?": "The capital of France is Paris.",
"Who is the CEO of OpenAI?": "As of 2023, Sam Altman is the CEO of OpenAI."
}
创建提示模板
接下来,我们创建一个提示模板,用于格式化用户输入并生成查询:
from langchain import PromptTemplate
template = "Answer the following question based on the knowledge base: {question}"
prompt = PromptTemplate(template=template, input_variables=["question"])
创建大型模型实例
import os
from langchain.llms import OpenAI
os.environ["OPENAI_API_KEY"] = "*******" # 替换为自己的API密钥
llm = OpenAI(model_name="gpt-3.5-turbo")
创建问答链
创建一个问答链,将提示和语言模型结合起来:
from langchain.chains import LLMChain
# 创建问答链
qa_chain = LLMChain(llm=llm, prompt=prompt)
实现查询功能
def answer_question(question):
# 检查知识库中是否有答案
if question in knowledge_base:
answer = knowledge_base[question]
else:
answer = "I'm sorry, I don't know the answer to that question."
# 使用LLM生成回答
result = qa_chain.run(question)
return result
🍺测试:
if __name__ == "__main__":
user_question = input("Please ask a question: ")
response = answer_question(user_question)
print(response)