十分钟读懂RAG - 智慧园区

大语言模型虽强，却面临幻觉、知识截止和上下文限制三大痛点。RAG技术应运而生，让AI能够'带书考试'，通过分片、索引、召回和生成四步精准解决问题。本文将深入解析RAG的工作原理、应用场景与局限，助你掌握这套AI工程体系的核心逻辑。

2025年，大语言模型已经深刻改变了人类与AI的交互方式。它们知识渊博、能编写代码、举一反三，展现出令人惊叹的能力。然而，就像所有强大的工具一样，大模型也有其固有的局限性。

 

三大核心痛点

幻觉问题——不会也要编

当大模型遇到不确定的问题时，它不会诚实地说”我不知道”，而是倾向于”自信地编造”答案。这就像一个考生为了不留空白，宁愿编造答案也不愿承认不会。这种幻觉现象在生产环境中可能导致严重后果。

知识截止——只知旧事不知新

大模型的知识库是在训练时固化的。如果模型是2023年训练完成的，那么它对2024年发生的事件一无所知。

另外，企业的核心知识往往存储在内部系统中：客户资料、产品文档、业务流程等。这些数据既不能也不应该用于训练公开模型，但企业又迫切需要让AI理解和处理这些信息。

上下文长度限制——模型最大处理token上限

大模型是一个概率模型，通过将用户输入的问题-转化为token-向量化-函数处理向量-计算出下一个词的概率-最后一个接一个的输出被算法选中的词。

而至于为什么会有上下文限制，主要卡点在计算：

CPU计算：在大模型计算的过程中，会应用到多维的函数处理，以12288个Token为例，在函数处理过程中，会经历多次12288*12288维的向量处理，然后将处理结果进行降维，再继续进行向量处理…这个过程会有相当多；但系统每增加100个Token量级，CPU处理的量级都是指数级提升；

以注意力机制为例：在计算中，输入的每个Toeken（为了便于理解，假设一个词就是一个Token）都会与其他所有的字进行关联度分析，例如：Wizard Harry on the grassland。第二句话是：Prince Harry on the grassland。起初在切分Token向量化时，两个Harry的向量是一致的，但是，在做了上下文Token关联后，两个Harry的向量发生了偏移，第一个Harry，代表的是吧哈利波特，第二个Harry代表的是英国王室的哈利王子。而在处理Harry这个Token时，是需要将Harry与前后所有的Token做关联度的计算，即计算1*5次。

 

解决方案

面对这些挑战，业界发展出了三种主要解决方案：

今天将深入探讨RAG技术——这个让AI能够”带书考试”的解决方案。

 

完整工作流程：让AI”开卷考试”

想象你在参加考试，但可以携带参考书。你不需要死记硬背所有知识点，只需要知道去哪里查找答案，然后用自己的话整理输出。

RAG就是让AI也能这样”开卷考试”。

RAG系统分为两个阶段运作：

 

分片

将一个或多个文档，切分为小片段，有很多分片策略，例如：

这些方式都是基础的分片方式，实际使用可以一个或多个综合使用。

另外可以根据业务场景，增加特有的分片方式，例如商品信息，按照字段进行切片，可以切分出材质、产地、品牌等信息。

切分质量 = 检索准确性 = 回答质量

 

索引

索引又分为两步，向量化和存储。

向量化

将文本片段转换为数字向量；首先，需要理解什么是向量，在数学概念中，向量是指一个有大小，有方向的量。

以RGB为例，RGB是依靠三原色来描述一个颜色

• 鲜红色：[255， 0， 0]
• 纯蓝色：[0， 0， 255]
• 紫色：[128， 0， 128]

关键洞察：向量数值接近 → 颜色相近 → 空间位置相近

引入更多维度，例如利用向量来描述狗：

通过比较向量：

柴犬A vs 柴犬B：[8，7，4，8] ≈ [8，6，5，7] → 数值接近 → 很相似

柴犬A vs 哈士奇：[8，7，4，8] ≠ [2，3，7，9] → 数值差距大 → 不相似

而在真实的大模型中，维度会更高，例如GPT-3.5就是12288维，也就是一个Token会在12288维去做一个取值。

存储

将切片的文本和向量存储到数据库中。但是在存储过程中，单个的文本切片和向量存储可能还不够。

切分后，可能就是保留2段切片，“入职满一年可享受5天年假，满三年10天”和“入职即可享受5天年假，满三年10天。”

这个时候当用户问，刚入职1个月，有几天年假。用户是哪个部门的？适用于哪条规则，是回答5天，还是没有年假呢？

因此，除了文本和向量外，还会增加元数据，即记录信息的来源和出处。

常见元数据类型

• 来源信息：文件名、URL、作者
• 结构信息：章节、标题、页码
• 时间信息：创建时间、更新时间
• 业务信息：部门、产品、版本

 

召回

在数据库中找到与用户提问相关的文档片段。召回策略很多，这里讲几个最常用的策略。

向量检索

将用户问题向量化–>计算问题向量与所有的相似度–>找到相似度最高的N个片段

向量计算相似度的方法，例如余弦相似度（计算向量之间夹角的余弦值）、欧式距离（计算两个向量的直线距离）、点积（综合考虑方向和长度，值越大相似度越高）

图召回

把文档中的实体和关系抽取出来，构建成图结构，也就是构建知识图谱。向量检索能够快速找到语义相近的信息，但是对于多层级逻辑，向量检索是无法一次完成的。

例如：在文档中，分别存了：张三的领导是李四，同事是小明，李四的领导是王总；另一个文档存了：李四的社会关系，大学同学是王五和赵六。

问：张三的领导和谁的大学同学？

在向量检索中，是检索不到的，或者检索错误。

但是，构建知识图谱，将组织架构和社会关系做关联，将角色、关系做关联，就能得到下面这个简单的知识图谱：

通过这个图谱的遍历，就能得出：

1. 定位”张三”
2. 沿”领导”边 → 李四
3. 沿”同学”边 → 王五、赵六

再举个例子：文档有一句：**说明参见注释1。而注释1在附录。这个时候，你知道要怎么做知识图谱了吗？

推荐使用场景

 

排列

对召回结果进行精细化排序

前面的召回可以理解为是初步找到相关的片段，但是质量不高，因此需要更加精准的将已经筛选出来的片段，再次进行精细排序，并找到最符合要求的几个片段。

为什么没有一开始就用精细排序呢？因为原始的数据量大，精细排序成本高、速度慢，因此采取先将数据筛选一波，再来做精细化处理。

 

生成

将精选的片段和用户问题一起发给大语言模型

大模型是文本进、文本出，不具备动手能力的。因此，需要将最终排列的内容与用户的原始问题，一起打包发给大模型，让大模型去处理文本信息，最终生成答案展示给用户。

 

应用场景：RAG能用在哪？

共同特点：知识密集·信息分散·需要精准检索

 

RAG的局限

RAG可以解决很多的问题，但是也有很多局限性。

首先，RAG的路程较长，每一步的失误或者误差，都会流向下一步，并逐步被放大，导致最后结果的错误；

另外，在处理上，过于的机械化，例如分块，会使得信息永久的被拆分成碎片，语义上无法理解1000和1K是一个东西，不能理解利润=收入-成本。

还有就是RAG的及时性和安全性，因为所有的知识要被完整的存储到一个地方，需要人及时地去维护最新信息的更新已经不被黑客攻击。

因此，在“外挂信息”上，有了新的解决方案——Agentic Search

Agentic Search存在的原因：上下文窗口的提升，原理是，不再需要对文档做切分，直接对完整的上下文，基于智能体的推理和智能导航，找到最优的信息。

 

总结

RAG不是”调模型”那么简单，而是一套完整的产品工程体系。作为产品人或技术人员，理解RAG的核心原理、掌握优化技巧、选择合适的技术方案，才能构建真正有价值的AI应用。

当你学会了RAG，结果发现有了新的技术革命，也不要恐慌，问问自己：

1. 它解决的核心问题是什么？
2. 为什么会有这个问题？
3. 如果没有这个问题约束，会怎样？

想清楚这些，就能发现怎么更好地利用技术解决自己的问题了。