检索增强生成（RAG）是一种流行的技术，通过在生成答案之前从知识库中检索相关的外部知识来增强 LLM 的响应。RAG 提高了准确性，减少了幻觉，并使模型能够提供更符合上下文和更新的信息。
RAG 包括三个步骤：检索、增强和生成。
检索 - 在此步骤中，系统会在外部知识源（例如向量数据库）中搜索相关信息，以基于用户查询找到相关的信息。
增强 - 检索到的信息随后与原始用户查询结合，形成 LLM 的提示。
生成 - LLM 处理提示并生成响应，整合其预训练知识和检索到的信息。这使得响应更加准确且符合上下文。
让我们通过一个简单的例子来理解 RAG。
1 - 用户提出查询
示例：2025年ICC冠军奖杯的获胜者是谁？
2 - 检索器在知识源（例如维基百科或互联网）中搜索，并返回相关上下文。
示例检索上下文："2025年ICC冠军奖杯于2月19日至3月9日在巴基斯坦和阿拉伯联合酋长国举行，最终印度成为胜利的冠军，赢得了该赛事历史上的第三个冠军。主要由巴基斯坦主办——这是自1996年以来他们的首次全球板球赛事——该赛事实施了混合模式，由于地缘政治考虑，印度的所有比赛都在迪拜进行。决赛在迪拜国际板球场上演了一场紧张的比赛，印度以四个门柱的优势击败新西兰，追平了252分的目标，并且还剩下一局。 "
3 - 查询、相关上下文和指令被组合成一个提示。
示例提示：
"仅根据上下文回答查询。如果在上下文中找不到查询的答案，请回复 - 我无法回答该查询。
查询：2025年ICC冠军奖杯的获胜者是谁？
*上下文：*2025年ICC冠军奖杯于2月19日至3月9日在巴基斯坦和阿拉伯联合酋长国举行，最终印度成为胜利的冠军，赢得了该赛事历史上的第三个冠军。主要由巴基斯坦主办——这是自1996年以来他们的首次全球板球赛事——该赛事实施了混合模式，由于地缘政治考虑，印度的所有比赛都在迪拜进行。决赛在迪拜国际板球场上演了一场紧张的比赛，印度以四个门柱的优势击败新西兰，追平了252分的目标，并且还剩下一局。"
4 - 提示被输入到大型语言模型 (LLM) 中，LLM 根据提供的上下文为用户查询生成答案。
示例输出：“印度在迪拜国际板球场举行的决赛中以四个门柱的优势击败新西兰，赢得了2025年ICC冠军奖杯。”
RAG 应用AI 搜索引擎
AI 搜索引擎使用 RAG 通过将大型语言模型与实时数据检索相结合来增强搜索结果，提供准确且符合上下文的答案。它们擅长理解自然语言查询并从海量数据集中提取信息，使搜索更加直观和高效。
客户服务聊天机器人
客户服务聊天机器人利用 RAG 通过检索公司特定数据（如常见问题或产品手册）并生成类似人类的回复，提供个性化和准确的响应。这缩短了响应时间，提高了客户满意度，并处理了超出简单脚本答案的复杂查询。
法律文件分析
法律文件分析采用 RAG 筛选大量的法律文本、合同或判例法，检索相关的条款或先例，并用通俗易懂的语言总结它们。它通过加速研究、确保准确性并从密集的文档中识别关键见解来帮助律师。
科学研究辅助
科学研究辅助使用 RAG 通过检索和综合来自科学论文、数据集或实验的信息，为研究人员提供简洁的摘要或假设。它简化了文献综述、事实核查和跨大量研究存储库探索复杂主题的过程。
医疗决策支持
医疗决策支持将 RAG 集成到患者数据、医学文献或治疗指南中，协助医生做出基于证据的建议或诊断。它通过提供最新的、特定上下文的见解来增强决策过程，同时优先考虑患者隐私和准确性。
个性化教育
个性化教育应用 RAG 定制学习体验，检索相关的教育资源并生成适合学生学习进度和理解水平的解释。它通过适应个人需求并有效填补知识空白来支持导师或自学者。
技术文档搜索
技术文档搜索利用 RAG 导航复杂的手册、代码库或故障排除指南，检索精确的解决方案并清晰地解释它们。它通过快速解决技术查询并提供具有上下文感知的详细响应，为开发人员和工程师节省时间。
为什么需要 RAG？
大型语言模型（LLMs）通常在庞大的数据集上进行训练，这些数据集包括书籍、维基百科、网站的文本以及来自 GitHub 仓库的代码。这些训练数据收集到特定日期为止，这意味着 LLM 的知识有一个与训练数据最后更新时间相关的截止点。例如，如果 LLM 的训练数据只到2023年12月，那么它对之后发生的事情一无所知。
没有 RAG 时，当用户询问超出该截止日期的事件、发展或信息时，LLM 面临一个问题：它要么无法提供答案（使查询未解决），更糟糕的是，它可能会“幻觉”，生成听起来合理但不正确的响应。这是因为 LLM 被设计为根据其训练数据中的模式预测和生成文本，而不是天生能够区分它们知道什么和不知道什么。
通过 RAG，这一限制通过集成检索机制得以解决。当提出查询时——尤其是与近期事件相关的查询——检索器会从外部来源（如网络数据、数据库或 X 等平台上的帖子）实时获取相关且最新的上下文。
然后将检索到的信息作为附加上下文提供给 LLM，使其能够基于最新可用数据生成准确且有依据的响应，而不仅仅是依赖其静态的预训练知识。本质上，RAG 弥补了 LLM 固定训练截止点与不断变化的世界之间的差距，确保更可靠和当前的答案。
总结如下：
LLMs 在大量书籍、维基百科、网站文本和 GitHub 代码库中进行训练。然而，它们的训练数据仅限于特定日期之前可用的信息。这意味着它们的知识在该日期被截断。
没有 RAG 的问题
LLMs 无法回答 关于其训练截止日期之后发生的事件或事实的查询。 它们可能会生成不正确或幻觉的响应，使得它们在提供最新信息时不可靠。
带有 RAG 的解决方案
- 检索
来自外部知识源（如数据库、API 或私人文档）的相关内容。 - 提供
检索到的相关内容作为上下文与查询一起提供给 LLM，使其能够生成事实准确的答案。 确保响应以检索到的信息为依据，减少幻觉。
因此，RAG 通过保持 LLM 更新来增强它们，而无需频繁重新训练。
