15种先进的检索增强生成（RAG）技术 原创

一、现状

在 AI 领域，从原型到生产的过程极具挑战。构建大型语言模型（LLM）、小型语言模型（SLM）或多模态应用虽令人激动，但将其转化为可扩展、可靠的生产系统，需深入理解其复杂性。这不仅仅是硬件扩展或算法优化的问题，而是涉及数据、模型架构与应用需求之间关系的深入探究。

二、15种 RAG 技术

在本文中，我们将深入探讨15种先进的检索增强生成（RAG）技术，这些技术能够帮助您将 AI 原型转化为生产级别的强大解决方案。这些技术不仅能够将外部知识整合到生成大模型中，还能创建一个能在生产环境中稳定运行、实时优化性能并提供一致高质量输出的弹性架构。

1. 具有动态检索层的分层索引

在部署基于 RAG 的系统时，高效的检索是从海量数据中获取信息的关键。通过建立多级索引，并利用动态检索层，可以提高检索速度，确保只有最相关的数据被传递给生成大模型，从而减少延迟并提高响应的质量。

2. 用于低延迟应用的上下文内存缓存

实时响应是许多生产环境的核心需求。通过上下文内存缓存机制，可以存储常用查询的结果，并根据访问模式动态更新，从而减少检索时间，改善用户体验。

3. 跨模态语义对齐

在多模态应用中，确保不同形式的信息（比如：文本、图像、视频）之间的一致性至关重要。通过使用共享潜在空间的方法，可以将不同模态的数据映射到统一的基础之上，提高 RAG 模型的输出质量和连贯性。

4. 强化学习驱动的自适应检索模型

在动态环境中，用户的偏好和数据背景不断变化，静态检索模型难以应对这种波动。利用强化学习（RL）驱动的自适应检索模型，可以根据时间的推移优化检索策略，保持系统的高相关性和准确性。

5. 通过实时数据源增强知识库

在生产环境中，静态的知识库容易过时。通过集成实时数据源，确保 RAG 系统的知识库能够动态更新，特别是在信息快速变化的领域，如金融、新闻等。

6. 混合稀疏-密集检索机制

在检索过程中，平衡精确度与召回率非常重要。通过结合稀疏检索和密集检索的方法，可以在高效处理关键词的同时，通过语义理解提升数据的相关性，优化系统处理多样化查询的能力。

7. 针对特定任务的检索组件微调

在生产应用中，往往涉及到特定领域的专业任务。通过在特定领域的数据集上微调检索组件，可以显著提高检索信息的相关性和精确性，确保生成输出更为准确和实用。

8. 智能查询重构

在实际应用中，用户的查询可能是模糊的或者表述不当。通过智能查询重构技术，可以自动优化查询，确保检索过程返回的结果更加相关和准确。

9. 基于反馈的检索优化

用户反馈是改进 RAG 系统的重要依据。通过反馈循环持续优化检索策略，可以提高系统的个性化和效果，并随着时间的推移不断完善系统。

10. 上下文感知的多跳检索

复杂的查询可能需要从多个来源获取信息。通过上下文感知的多跳检索技术，可以从不同的知识库中遍历信息，确保检索结果的全面性和上下文相关性。

11. 检索文档的动态重新排序

检索到的文档并非同等重要。通过动态重新排序机制，可以根据文档与查询的相关性进行重新排序，确保最相关的信息被优先用于生成模型。

12. 来源追踪和可审核的检索管道

在受监管的行业中，透明度和问责制是至关重要的。通过实现来源追踪，确保每条信息的检索和使用都有清晰的审计记录。

13. 利用预训练语言模型增强检索

预训练语言模型（PLM）能够提供强大的语言表示。通过微调 PLM 来生成更好地捕捉用户意图的查询，可以显著提升检索结果的准确性。

14. 自动化知识库扩展

随着应用的发展，对知识库的需求也会增长。通过自动化知识库扩展技术，主动识别并填补知识库中的空白，确保系统保持相关性。

15. 可扩展的微服务编排

在将 RAG 原型转化为生产解决方案时，确保架构的可扩展性是关键。通过基于微服务的编排框架，将系统组件解耦，可以优化资源分配，确保系统高效处理生产工作负载。

三、常见陷阱及避免方法

在将原型转化为生产的过程中，需要注意以下常见的陷阱：

1.过度依赖静态数据：应整合动态数据源并定期更新知识库。

2.忽视延迟优化：实施上下文内存缓存并优化检索算法。

3.跨模态对齐不佳：使用跨模态语义对齐技术确保数据一致性。

4.缺乏反馈循环：通过用户反馈持续优化系统。

5.单体架构的局限性：采用微服务架构提升可扩展性。

总之，将LLM（大语言模型）、SLM（小语言模型）或多模态应用从原型阶段转化为生产就绪的解决方案是一项复杂的任务，但借助上述提到的技术，您可以搭建出一个既强大又具备高度可扩展性和效率的系统。这样的系统不仅能够满足生产环境下的严苛要求，还能持续提供一致且高质量的服务。尽管这一创新之旅充满了挑战，但只要采取恰当的战略，您就能够实现跨越式的进步，使您的 AI 应用处于行业领先地位。

本文转载自公众号玄姐聊AGI  作者：玄姐

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