爆改RAG!用“自动提问”让你的AI检索像开挂一样精准

你还在用传统RAG?那你就OUT了!今天,咱们聊聊如何用“自动生成问题”给RAG加点猛料,让你的AI检索和问答能力直接起飞!


一、前言:RAG的烦恼与突破

RAG(Retrieval-Augmented Generation)是AI问答界的“卷王”,但它也有自己的烦恼:

  • 检索不准:用户问一句,RAG检索一堆不相关的内容,AI答得云里雾里。
  • 上下文迷失:文本切块后,AI常常“只见树木不见森林”。
  • 信息稀释:原始文档太长,切块后每块信息密度低,检索难度大。

怎么办?
别急,今天我们要聊的“Document Augmentation RAG with Question Generation”方案,能让RAG像打了鸡血一样精准高效!


二、核心思路:让AI自己“出题”,检索更懂你

1. 传统RAG的套路

  • 文档切块
  • 每块生成embedding
  • 用户提问,embedding比对,检索相关块
  • 生成答案

问题:
用户的问题和文档块的内容经常“对不上号”,导致检索不准。

2. 新玩法:自动生成问题,双管齐下

  • 每个文档块,AI自动生成一组“可回答的问题”
  • 问题和块都生成embedding,全部丢进向量库
  • 用户提问时,不仅和文档块比,还和这些“AI自问自答”的问题比
  • 检索时,既能找到相关内容块,也能找到“类似问题”,大大提升召回率和相关性

一句话总结:
让AI自己“出题”,你问啥它都能精准“对号入座”!


三、全流程拆解:从PDF到“开挂”RAG

1. 文档导入与切块

  • PDF文本提取:用PyMuPDF(fitz)一页页扒文本
  • 智能切块:比如每1000字符一块,重叠200字符,防止信息断层
def chunk_text(text, n, overlap):
    chunks = []
    for i in range(0, len(text), n - overlap):
        chunks.append(text[i:i + n])
    return chunks

Tips:
重叠切块能防止“关键信息被切断”,检索更稳!


2. 自动生成问题:让AI“自问自答”

  • 对每个文本块,调用大模型(如Llama-3)生成5个“只用本块内容就能回答”的问题
  • 问题要简明、覆盖关键信息
def generate_questions(text_chunk, num_questions=5):
    # 用大模型生成问题,格式化为编号列表
    ...

效果:
每个块都多了5个“AI自问自答”的问题,极大丰富了检索入口!


3. Embedding生成:文本块+问题全都向量化

  • 文本块和问题都用同一embedding模型(如BAAI/bge-en-icl)转成向量
  • 统一丢进向量库
def create_embeddings(text):
    # 调用API生成embedding
    ...

4. 自建“简易向量库”:NumPy搞定

  • 用NumPy存储所有向量、原文、元数据
  • 支持cosine similarity检索
class SimpleVectorStore:
    def add_item(self, text, embedding, metadata=None):
        ...
    def similarity_search(self, query_embedding, k=5):
        ...

优点:
轻量、易扩展,适合原型和小规模应用。


5. 文档处理全流程

  • 提取文本
  • 切块
  • 每块生成embedding
  • 每块生成问题,问题也embedding
  • 全部丢进向量库
def process_document(pdf_path, ...):
    ...

结果:
比如一本42块的PDF,最终向量库里有165条(块+问题),检索入口大大增加!


四、检索与问答:AI终于“对题作答”了!

1. 语义检索:问题和内容“双保险”

  • 用户提问,先embedding
  • 在向量库里找最相似的k条(可能是块,也可能是AI自动生成的问题)
def semantic_search(query, vector_store, k=5):
    ...

亮点:
如果用户问的和AI自动生成的问题很像,直接命中!
如果问得很新颖,也能通过内容块召回相关信息。


2. 组装上下文:相关块+问题,信息全覆盖

  • 检索结果里,先拼接内容块
  • 再把“命中的问题”对应的原始块也加进来
  • 形成一个“超级上下文”,喂给大模型
def prepare_context(search_results):
    ...

3. 生成答案:只答上下文里的内容

  • 系统提示词要求“只根据上下文回答,答不上就说不知道”
  • 保证答案可溯源、可信
def generate_response(query, context):
    ...

4. 效果实测:Explainable AI案例

用户提问:
What is ‘Explainable AI’ and why is it considered important?

检索结果:

  • 命中多个相关内容块
  • 命中AI自动生成的类似问题(如“Explainable AI的主要目标是什么?”)

生成答案:

Explainable AI (XAI) is a field that aims to make AI systems more transparent and understandable by providing insights into how AI models make decisions. This is essential for building trust and accountability in AI systems, as it enables users to assess their fairness and accuracy. XAI techniques are crucial for addressing potential harms, ensuring ethical behavior, and establishing clear guidelines and ethical frameworks for AI development and deployment.

评测得分:0.8
(内容准确,覆盖主要点,但还可补充细节和例子)


五、对比传统RAG:提升到底有多大?

方案检索入口召回率相关性答案可控性
传统RAG只有内容块一般一般一般
问题增强RAG(本方案)块+自动问题

核心优势:

  • 用户问法再“刁钻”,只要和AI自动生成的问题有点像,都能命中
  • 检索结果更聚焦,答案更精准
  • 可溯源,便于追责和解释

六、技术细节与实用Tips

1. 问题生成的质量很关键

  • 问题要覆盖块内所有关键信息
  • 问题要简明、无歧义
  • 建议用高质量指令微调模型

2. 向量库可扩展

  • 小规模用NumPy即可
  • 大规模可用Qdrant、Milvus等专业向量数据库

3. 检索结果如何排序?

  • 可按相似度打分
  • 可优先展示“问题命中”,再补充内容块

4. 多语言支持

  • 问题生成和embedding模型需支持目标语言
  • 可用多语种embedding模型

七、未来展望:RAG还能怎么玩?

  • 多轮对话记忆:结合历史问答,动态调整检索
  • 多模态增强:图片、表格也能自动生成问题
  • 自动摘要:块太长时,先摘要再生成问题
  • 用户反馈闭环:用户点“不相关”,自动优化问题生成

八、结语:让AI“自问自答”,你的RAG才算真正聪明!

传统RAG像个“死板的图书管理员”,你问啥它就翻书找段落,效率低、相关性差。而“自动生成问题”的增强RAG,像个“会举一反三的学霸”,不仅能找到答案,还能理解你的提问意图,精准匹配,答得又快又准!

如何学习大模型 AI ?

由于新岗位的生产效率,要优于被取代岗位的生产效率,所以实际上整个社会的生产效率是提升的。

但是具体到个人,只能说是:

“最先掌握AI的人,将会比较晚掌握AI的人有竞争优势”。

这句话,放在计算机、互联网、移动互联网的开局时期,都是一样的道理。

我在一线互联网企业工作十余年里,指导过不少同行后辈。帮助很多人得到了学习和成长。

我意识到有很多经验和知识值得分享给大家,也可以通过我们的能力和经验解答大家在人工智能学习中的很多困惑,所以在工作繁忙的情况下还是坚持各种整理和分享。但苦于知识传播途径有限,很多互联网行业朋友无法获得正确的资料得到学习提升,故此将重要的AI大模型资料包括AI大模型入门学习思维导图、精品AI大模型学习书籍手册、视频教程、实战学习等录播视频免费分享出来。

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第一阶段(10天):初阶应用

该阶段让大家对大模型 AI有一个最前沿的认识,对大模型 AI 的理解超过 95% 的人,可以在相关讨论时发表高级、不跟风、又接地气的见解,别人只会和 AI 聊天,而你能调教 AI,并能用代码将大模型和业务衔接。

  • 大模型 AI 能干什么?
  • 大模型是怎样获得「智能」的?
  • 用好 AI 的核心心法
  • 大模型应用业务架构
  • 大模型应用技术架构
  • 代码示例:向 GPT-3.5 灌入新知识
  • 提示工程的意义和核心思想
  • Prompt 典型构成
  • 指令调优方法论
  • 思维链和思维树
  • Prompt 攻击和防范

第二阶段(30天):高阶应用

该阶段我们正式进入大模型 AI 进阶实战学习,学会构造私有知识库,扩展 AI 的能力。快速开发一个完整的基于 agent 对话机器人。掌握功能最强的大模型开发框架,抓住最新的技术进展,适合 Python 和 JavaScript 程序员。

  • 为什么要做 RAG
  • 搭建一个简单的 ChatPDF
  • 检索的基础概念
  • 什么是向量表示(Embeddings)
  • 向量数据库与向量检索
  • 基于向量检索的 RAG
  • 搭建 RAG 系统的扩展知识
  • 混合检索与 RAG-Fusion 简介
  • 向量模型本地部署

第三阶段(30天):模型训练

恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。

到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?

  • 为什么要做 RAG
  • 什么是模型
  • 什么是模型训练
  • 求解器 & 损失函数简介
  • 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
  • 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
  • Transformer结构简介
  • 轻量化微调
  • 实验数据集的构建

第四阶段(20天):商业闭环

对全球大模型从性能、吞吐量、成本等方面有一定的认知,可以在云端和本地等多种环境下部署大模型,找到适合自己的项目/创业方向,做一名被 AI 武装的产品经理。

  • 硬件选型
  • 带你了解全球大模型
  • 使用国产大模型服务
  • 搭建 OpenAI 代理
  • 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
  • 在本地计算机运行大模型
  • 大模型的私有化部署
  • 基于 vLLM 部署大模型
  • 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
  • 部署一套开源 LLM 项目
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学习是一个过程,只要学习就会有挑战。天道酬勤,你越努力,就会成为越优秀的自己。

如果你能在15天内完成所有的任务,那你堪称天才。然而,如果你能完成 60-70% 的内容,你就已经开始具备成为一名大模型 AI 的正确特征了。

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### RAG与MCP的核心机制 RAG(Retrieval-Augmented Generation)是一种结合了信息检索和文本生成的方法,其核心思想是通过检索器(Retriever)从大规模语料库中找到与用户查询相关的文档,并将这些文档作为上下文提供给生成模型(Generator),以生成更准确的回答。RAG通常需要复杂的向量数据库检索流程,涉及数百行代码的集成工作,且在数据安全性和查询效率方面存在一定的挑战[^1]。 MCP(Model-Context Processing)则是一种基于数据库驱动的AI精准检索方法,它通过直接查询结构化数据库来获取上下文信息,从而避免了向量检索的复杂性。MCP的优势在于发效率的显著提升,仅需约50行代码即可完成集成。此外,MCP支持本地化部署和HTTPS加密,有效增强了数据安全性。MCP还具备良好的生态扩展性,能够兼容MySQL、PostgreSQL、MongoDB等主流数据库系统。 ### RAG到MCP的技术流程演进 在RAG框架中,技术流程通常包括以下步骤: 1. **文档索引构建**:将语料库中的文档转换为向量表示,并存储在向量数据库中。 2. **检索阶段**:当用户提出查询时,使用编码器将查询转换为向量,并在向量数据库中进行相似性搜索以找到相关文档。 3. **生成阶段**:将检索到的文档与用户查询一起输入生成模型,以生成最终的回答。 RAG流程虽然能够提升模型的知识广度,但由于向量检索的计算成本较高,导致查询成本增加。此外,RAG的部署通常需要依赖外部向量数据库,这在某些场景下可能带来数据隐私问题。 MCP则通过直接查询结构化数据库来简化流程: 1. **数据库查询**:用户查询被转换为SQL语句,直接在关系型数据库中执行。 2. **上下文获取**:从数据库中提取与查询相关的记录。 3. **模型推理**:将数据库返回的结果作为上下文输入给生成模型,以生成回答。 MCP的这种设计不仅降低了查询成本,还提高了数据安全性,同时简化了系统架构,使得维护和扩展更加便捷。 ### RAG与MCP的性能对比 | 特性 | RAG | MCP | |--------------------|------------------------------------------|------------------------------------------| | 发效率 | 需要300+行代码集成 | 仅需50行代码即可完成 | | 数据安全性 | 依赖外部向量数据库,存在数据外传风险 | 支持本地化部署和HTTPS加密 | | 查询成本 | 向量检索成本较高 | 单次查询成本降低80% | | 生态扩展性 | 通常依赖特定向量数据库 | 支持MySQL/PostgreSQL/MongoDB等主流数据库 | | 适用场景 | 需要大规模非结构化数据检索 | 适用于结构化数据驱动的精准检索场景 | ### 实现MCP的代码示例 以下是一个使用Python实现MCP的简化示例,展示了如何通过数据库查询获取上下文并输入给生成模型: ```python import sqlite3 from transformers import pipeline # 初始化生成模型 generator = pipeline('text-generation', model='gpt2') # 连接数据库 conn = sqlite3.connect('knowledge.db') cursor = conn.cursor() def mcp_query(user_input): # 构造SQL查询语句(根据实际需求调整) sql_query = f"SELECT context FROM knowledge_table WHERE keyword MATCH '{user_input}'" # 执行数据库查询 cursor.execute(sql_query) results = cursor.fetchall() # 提取上下文 context = ' '.join([row[0] for row in results]) # 生成回答 response = generator(f"User: {user_input}\nContext: {context}\nAnswer:", max_length=150) return response[0]['generated_text'] # 示例调用 user_question = "如何配置数据库连接?" answer = mcp_query(user_question) print(answer) ``` 上述代码展示了MCP的基本流程:首先通过SQL查询从数据库中获取上下文信息,然后将上下文与用户查询一起输入生成模型以生成回答。这种方式不仅简化了检索流程,还提升了系统的响应速度和安全性。 ---
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