RAG(检索增强生成)全解析

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在 AI 产品设计中,RAG(检索增强生成)已从技术选项变成架构基准。它不仅解决了大模型“幻觉”问题,更重新定义了知识调用的方式。这篇文章将带你系统理解 RAG 的底层逻辑、关键演化路径与产品落地挑战,是每位 AI 产品经理的必修课。

RAG(检索增强生成)全解析

今天聚焦RAG(检索增强生成)。自 GPT 引爆 AI 时代后,“大模型幻觉”(答非所问、编造信息)成了落地痛点,而 RAG 正是解决这一问题的核心方案。接下来我们从 “痛点→原理→流程→缺陷” 逐步拆解,帮你快速掌握 RAG 的核心逻辑,实现 “让大模型说真话”。

一、先懂痛点:为什么需要 RAG?—— 大模型的 “幻觉” 难题

用一个场景就能理解大模型的幻觉:假设你是程序员,让 AI “写一段 C 语言程序”,它却回复 “我在网上搜到这些内容(一堆无关网页链接)”—— 这种 “说得头头是道,却完全不沾边” 的情况,就是大模型幻觉

最初的解决思路很直接:把相关文档和问题一起发给大模型。列如你把 “C 语言基础语法文档”+“写 C 语言程序” 的问题一起发,AI 的确 能给出正确代码。但新问题来了:

  • 当文档变“长”(列如一本《C语言大全》),答案可能只藏在某几行文字里;
  • 大模型面对海量信息会“抓不住重点”,反而更容易跑偏(列如纠结文档里的历史背景,忽略核心语法)。

于是,RAG 的核心思路应运而生:不发全文档,只发和问题“强相关”的片段。但人工筛选片段太麻烦,RAG 就实现了这一过程的 “自动化”—— 这就是检索增强生成的本质。

二、RAG 的核心:如何判断 “内容与问题相关”?——Embedding 模型的作用

要自动化筛选 “相关片段”,关键是让计算机 “看懂文字的语义”,而这依赖Embedding(嵌入)模型。它的逻辑很简单,却能解决核心问题:

1.Embedding的核心能力:把文字变成“可比较的数组”

输入输出:输入任意长度的文字(一句话、一段话),输出一个固定长度的数组(列如1536维、3072维),这个数组被称为“向量”;

关键特性

a.同一模型下,无论文字长短,输出向量长度固定(列如 “写 C 程序” 和 “用 C 语言实现一个计算器”,都是 1536 维数组);

b.语义越像,向量距离越近:可以理解为 “语义的有损压缩”—— 信息浓缩了,但核心含义保留,类似内容的向量会 “靠得近”,无关内容的向量会 “离得远”。

列如在某 Embedding 模型中:

  1. “写C语言程序”和“C程序代码示例”的向量距离很近;
  2. “写C语言程序”和“今天天气怎么样”的向量距离极远。

2.用“坐标系”理解向量距离

  • 为了让非技术读者看懂,我们用“低维坐标系”类比(实际模型是1000+维):
  • 假设用“二维坐标系”(x轴、y轴),每个文字的向量就是坐标系里的一个“点”;
  • “写程序”的点落在(23),“Python程序”会落在(2.13.2)(距离近),“程序语言有哪些”落在(56)(距离稍远),“天气”落在(1015)(距离极远);
  • 高维坐标系(如1536维)能更精准地表达语义关系,储存更多数据——就像从“小房间”换成“大仓库”,能更细致地分类物品。

    三、RAG实战流程:从“文档预处理”到“生成答案”

RAG 的完整流程分两部分:文档预处理(提前做)和用户查询(实时做),环环相扣,最终实现 “无幻觉回答”。

第一步:文档预处理 —— 把长文档变成 “可检索的向量”

这一步是 “提前准备工作”,目的是把原始长文档拆成小块、转成向量,存到专门的数据库里,方便后续快速检索。

1.文档分块:把长文档拆成短片段(避免大模型 “读不完”,也方便精准检索);

  • 分块方法:按字数(如每200字一块)、按句子、按段落,或用复杂的语义分块算法;
  • 专业名词:这个过程叫“Chunking”,是RAG的基础步骤。

2.Embedding编码:用 Embedding 模型把每个片段转成向量(列如 1536 维数组),同时保留 “向量→原始片段” 的对应关系(列如向量 A 对应 “C 语言变量定义” 片段);

3.向量存储:把 “向量 + 原始片段” 存到向量数据库(传统数据库无法高效计算 “向量距离”,向量数据库专门解决这个问题);

常见向量数据库:Pinecone、PostgreSQL(需插件)、DynamoDB等,它们能快速找到“与问题向量距离最近的片段向量”。

第二步:用户查询 —— 实时检索 + 生成答案

当用户提出问题时,RAG 会按以下 4 步生成无幻觉答案:

  1. 问题转向量:用和“文档预处理”一样的Embedding模型,把用户问题(如“写一个C语言程序怎么写?”)转成向量;
  2. 向量检索:把问题向量输入向量数据库,找到“距离最近的N个片段向量”(列如Top5),提取对应的原始片段(列如“C语言主函数结构”“变量定义语法”等片段);
  3. 拼接输入:把“用户问题+检索到的相关片段”一起发给大模型;
  4. 生成答案:大模型基于“相关片段”生成自然语言回答——不再是凭空编造,而是“有据可依”。

简单总结:

  • 向量数据库输出的是“准确的片段文字”;
  • 大模型输出的是“准确的人话”——这就是RAG的核心价值。

四、RAG 的先天缺陷与改善方向

RAG 虽能解决幻觉,但并非完美,有两个核心缺陷需要注意:

缺陷1:分块截断导致语义断裂

无论用哪种分块方法(按字数、段落),都可能把“语义连贯的内容拆断”,导致回答偏差。

例子:原文“小学生说:‘我今天作业写完了。我想去公园玩。’”若被拆成两块(第一块“小学生说:‘我今天作业写完了。’”,第二块“我想去公园玩。”),第二块的“我”会失去指代(小学生);

当用户问“小学生今天想去公园玩吗?”,RAG可能因“第二块与‘小学生’的向量距离远”,给出“否定答案”。

缺陷2:缺乏全局视角,无法处理“统计类问题”

RAG只能检索“与问题强相关的片段”,但对“需要整合全文档信息的问题”无能为力。

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1 条评论

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    风之纱 读者

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