AI系列-1: RAG+LLM：下一代知識引擎的挑戰與突破

近年來，AI 技術的飛速發展，讓「問答機器人」成為大眾關注的焦點。RAG（檢索增強生成）+ LLM（大型語言模型）技術，更被視為下一代知識引擎的基石，有望顛覆我們獲取資訊的方式。然而，RAG + LLM 真的是一個簡單的「即插即用」工具嗎？它是否能夠像我們期待的那樣，隨時隨地提供精準、全面的答案？

RAG + LLM 的核心概念，是結合 LLM 強大的語言生成能力，以及外部資料庫的知識檢索能力。透過這種方式，LLM 不再只是依賴訓練資料中的知識，而是能夠即時存取外部資訊，產生更精準、更全面的答案。

案例分析：

以醫療領域為例，RAG + LLM 有望協助醫生快速檢索最新的醫學研究、臨床指南和患者病歷，從而提供更精準的診斷和治療方案。

在金融領域，RAG + LLM 可以幫助分析師快速檢索市場數據、財務報告和新聞資訊，從而做出更明智的投資決策。

然而，理想很豐滿，現實卻很骨感。在實際應用中，我們發現 RAG + LLM 的複雜度，遠遠超出我們的想像。它不僅僅是將資料庫連接到 LLM，更涉及到以下幾個關鍵挑戰：

向量空間的建立與維護：

為了讓 LLM 能夠快速找到相關資訊，我們需要將外部資料庫轉換成向量空間。

這個過程需要大量的資料、專業的技術，以及持續的維護。

根據研究，一個高品質的向量空間，可以將 RAG 系統的檢索準確度提高 30% 以上。

在今天的嘗試中，我們使用了 SentenceTransformer 模型，將我們的 rag_she.json 資料集轉換成 768 維的向量空間。

檢索策略的設計：

如何設計有效的檢索策略，確保 LLM 能夠找到最相關的資訊，是一個複雜的問題。

不同的檢索策略，會對 RAG 系統的效能產生重大影響。

例如，使用混合檢索策略（結合關鍵字檢索和向量檢索），可以提高檢索的全面性和準確性。

我們嘗試了使用 FAISS 函式庫建立向量索引，並將其與 Facebook 的 RAG 模型結合使用。

LLM 的適應性：

LLM 需要能夠有效地利用檢索到的資訊，並將其整合到生成的答案中。

這涉及到複雜的自然語言處理和推理能力。

目前，LLM 在處理複雜推理和多輪對話方面，仍然存在一定的挑戰。

我們發現，即使我們提供了正確的檢索結果，LLM 也未必能夠生成流暢、自然的答案。

在我們的實作過程中，我們嘗試使用 Facebook 的 RAG 模型，連接我們自己的資料庫。然而，我們發現模型始終無法正確載入我們的資料，而是不斷嘗試載入預設的 wiki_dpr 資料集。這讓我們意識到，RAG + LLM 的複雜度，可能遠遠超出我們的預期。

熱門名詞：

向量嵌入（Vector Embedding）：

將文字、圖像等資料轉換成高維空間中的向量。

向量索引（Vector Index）：

用於快速搜索相似向量的資料結構。

例如，FAISS、Annoy 和 HNSW。

混合檢索（Hybrid Retrieval）：

結合關鍵字檢索和向量檢索的檢索策略。

例如，使用 BM25 進行關鍵字檢索，使用 FAISS 進行向量檢索。