【RAG选型】整理20多种常用的RAG创新方法

RAG(Retrieval-Augmented Generation)技术是一种结合了检索和生成模型的创新方法,旨在通过从大规模文本库中检索相关信息来增强自然语言生成的效果。以下是20多种常用的RAG创新方法:
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一、基础RAG及其优化

  1. 标准RAG

    • 创新点:将外部知识动态注入生成过程,而无需修改LLM(大型语言模型)本身。
    • 优点:简单有效,能够提升LLM的生成效果。
    • 缺点:存在检索到很多与query无关的片段,增加噪声输入,需要LLM本身去提炼或挖掘利用。
  2. GraphRAG

    • 创新点:结合知识图谱与RAG,通过实体和关系建模增强语义关联,支持多跳推理和复杂查询。
    • 优点:显著提高答案的全面性和逻辑性,适用于知识密集型任务(如医学、法律问答)。
    • 缺点:图谱构建成本高,多模态图谱融合难度大。
  3. Modular RAG

    • 创新点:模块化设计,灵活集成检索、重排序、生成等组件,支持定制化功能(如多答案整合、多轮对话)。
    • 优点:扩展性强,适应不同领域需求。
    • 缺点:组件协同优化复杂,系统调试成本高。
  4. Advanced RAG

    • 创新点:在检索前后增加预处理(如查询重写)和后处理(如结果重排),提升信息相关性。
    • 优点:减少噪声干扰,优化生成质量。
    • 缺点:流程复杂度增加,实时性受限。

二、增强统计正确性和检索效率

  1. TRAQ

    • 创新点:结合Conformal Prediction和贝叶斯优化,提供端到端统计正确性保证,减少生成中的虚构现象。
    • 优点:首个实现开放域问答的统计可信度框架。
    • 缺点:依赖检索器和生成模型的性能假设。
  2. ColBERT

    • 创新点:基于张量分解的语义检索模型,通过近似矩阵乘法加速检索,支持百亿级语料库的实时查询。
    • 优点:检索效率高,兼顾语义和字面匹配。
    • 缺点:预计算开销大,存储需求高。

三、引入智能代理与多模态数据

  1. AgenticRAG

    • 创新点:集成智能代理(Agent)技术,支持主动推理和用户个性化交互,如多轮对话中的上下文记忆。
    • 优点:增强系统自主性,适应动态需求。
    • 缺点:内存管理和计算资源消耗大。
  2. Multimodal RAG

    • 创新点:支持图像、音频等多模态数据检索与生成,如CLIP和BLIP模型的应用。
    • 优点:跨模态信息整合,提升交互丰富性。
    • 缺点:模态对齐技术不成熟,计算成本高。

四、优化文本片段处理与检索策略

  1. HyDE(Hypothetical Document Embeddings)

    • 创新点:生成假设性文档嵌入,引导检索过程,减少对显式知识库的依赖。
    • 优点:增强零样本检索能力。
    • 缺点:依赖生成模型的虚构风险。
  2. RARE(Retrieval-Augmented Reasoning Engine)

    • 创新点:主动拆解用户问题为子查询,多轮迭代优化检索结果,模仿人类推理过程。
    • 优点:解决复杂问题的多跳推理需求。
    • 缺点:响应延迟显著增加。
  3. RA-DIT

    • 创新点:结合微调(Fine-tuning)与RAG,通过参数调整优化检索与生成的协同。
    • 优点:模型适应性强,支持领域定制。
    • 缺点:训练数据需求量大。
  4. DSP(Demonstrate-Search-Predict)

    • 创新点:在推理阶段动态结合示例检索、搜索和预测,提升生成可控性。
    • 优点:灵活适应多样化任务。
    • 缺点:示例选择对性能影响大。
  5. RETRO

    • 创新点:在预训练阶段引入检索机制,增强模型的知识内化能力。
    • 优点:生成内容更准确,减少幻觉。
    • 缺点:预训练成本极高。
  6. Self-RAG

    • 创新点:模型自主决定何时检索,动态调整生成策略,平衡检索成本与效果。
    • 优点:自适应性强,资源利用率高。
    • 缺点:需要复杂的提示工程。

五、知识图谱与多模型协作

  1. KG2RAG

    • 创新点:利用知识图谱来增强LLM生成效果,将检索文档与利用图谱两种方式融合起来。
    • 优点:结构化知识利用率高。
    • 缺点:图谱更新和维护复杂。
  2. CoRAG(Collaborative RAG)

    • 创新点:多模型协作检索与生成,通过投票或加权融合提升结果鲁棒性。
    • 优点:减少单一模型偏差。
    • 缺点:系统集成复杂度高。

六、其他创新方法

  1. 结合微调与RAG:通过参数调整优化检索与生成的协同,提升模型适应性和领域定制能力。
  2. 基于张量分解的语义检索:利用张量分解技术加速检索过程,提高检索效率。
  3. 动态调整文本片段长度:根据具体任务需求自动选择最优的文本片段长度,提高系统适应性和性能稳定性。
  4. 跨模态融合技术:将文本、图像、音频等多种模态的数据融入到RAG框架中,提升系统对复杂查询的理解能力。
  5. 智能筛选机制:对候选文本片段进行多轮评估,确保每个片段都具有高度的相关性和准确性,提高系统响应速度和生成内容质量。
  6. 语义分析技术:对文本片段进行深度解析,确保生成的内容准确无误,并能更好地满足用户需求。

综上所述,RAG技术通过不断创新和发展,已经涌现出多种创新方法。这些方法在提高生成内容的质量、准确性和相关性方面取得了显著成效,并在多个领域展现出广泛的应用前景。

### RAG技术新应用与发展 #### 当前RAG技术的应用领域 RAG(检索增强生成)作为一种结合了检索技术和生成式模型的方法,在多个行业中展现了强大的能力。这些工具和服务的开发,不仅推动了RAG技术的应用范围扩展,也为研究人员和开发者提供了更多的可能性[^1]。 特别是在医疗健康行业,RAG技术正展现出巨大的潜力。通过融合大语言模型和医学知识库,这种技术为医疗机构和企业带来了全新的知识管理方式,并可能在辅助诊断、药物研发以及医患沟通等领域发挥重要作用[^2]。 #### 不同类型的RAG及其特点 RAG的研究范式可以划分为三个阶段:基础RAG(Naive RAG)、高级RAG(Advanced RAG)以及模块化RAG(Modular RAG)。每种类型都代表了一个不同的发展阶段和技术成熟度,逐步提升了系统的灵活性与性能[^3]。 #### 未来发展方向 展望未来,RAG技术预计会在以下几个方面取得显著进展: - **检索与生成的深度融合**:更紧密地集成检索机制与生成算法,从而提高整体效率。 - **多模态数据支持**:除了文本外,还能够有效处理图像、音频等多种形式的数据。 - **动态更新的知识库**:允许实时调整内部存储的信息,保持最新状态。 - **个性化用户体验优化**:根据不同用户的特定需求定制服务内容[^4]。 此外,在实际部署过程中遇到的一些难题也促使了一些新型解决方案诞生,比如用于简化新增知识点加入流程的LightRAG方法就是其中之一[^5]。 ```python class LightRAG: def __init__(self, existing_graph): self.existing_graph = existing_graph def update_with_new_knowledge(self, new_nodes_edges): updated_graph = {**self.existing_graph, **new_nodes_edges} return updated_graph ``` 以上代码片段展示了如何利用Python字典特性快速实现轻量级图结构更新逻辑的一个简单例子。 #### 总结 综上所述,无论是现在还是将来,RAG都在持续演进并造着前所未有的机遇。从理论探讨到具体实施策略都有所涉及,旨在帮助读者更好地理解这一前沿科技背后蕴含的价值所在。
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