基于书生·浦语大模型应用开发范式介绍

大模型应用开发范式

通用大模型的优势：

• 强大的语言理解、指令跟随、语言生成的能力
• 可以理解用户自然语言的指令
• 具有强大的知识储备和一定的逻辑推理能力。

通用大模型局限性：

• 知识时效性受限：如何让LLM能够获取最新的知识
• 专业能力有限：如何打造垂域大模型
• 定制化成本高：如何打造个人专属的LLM应用

两种核心开发范式：

• 检索增强生成（RAG）：核心思想是给大模型外挂一个知识库，对用户的提问，先从知识库中匹配对应回答的相关文档，将文档和提问一起输入大模型来生成答案，从而提高大模型的知识储备
• 延承传统自然语言处理的微调（Finetune）：核心思想是在一个新的较小的数据集上进行轻量级的训练微调，从而提升模型在这个新的数据集上的能力

这两种开发范式都能够突破通用大模型自身的局限，但也存在不同的优劣势

RAG	Finetune
低成本	可个性化微调
可实时更新	知识覆盖面广
受基座模型影响大	成本高昂
单次回答知识有限	无法实时更新
无需重新训练，大跨度需要总结性的文本表现不佳	需要重新训练，回答的风格模拟效果好

RAG范式原理：
向量输入模型Sentence Transformer将用户输入文本转化为向量，并在向量数据库中匹配相似的文本段（认为相似的文本段包含用户需要的答案），然后将用户的输入和检索到的相似文本段一起嵌入到模型的Prompt，传递给InternLM对问题做出最终的回答，最后输出答案。

LangChain简介

• LangChain是针对大模型开发的第三方开源库，为各种大模型（LLM）提供通用接口，来简化应用程序的开发流程，帮助开发者自由构建LLM应用
• LangChain封装了很多组件，通过这些组件的组合，可以构建多种类型RAG的应用，开发者可以直接将私域数据嵌入到LangChain中的组件，通过对这些组件的组合来构建适用于自己应用场景的RAG应用
• LangChain的核心组件是链（Chains），一个链将多个组件组合在一起的端到端应用，通过一个链可以封装一系列的大模型操作

基于LangChain搭建RAG应用：以本地文档形式存在的个人知识库使用Unstrucked Loader组件来加载本地文档，将本地不同格式的文档转化为统一的纯文本格式，使用Text Splitter组件对提取出来的纯文本分割成Chunks，再通过开源词向量模型Sentence Transformer将文本段转化为向量格式，存储到基于Chroma的向量数据库中。接下来将用户的每一个输入，通过Sentence Transformer转化为同样维度的向量，通过在向量数据库中进行相似度匹配，找到和用户输入相关的文本段，将相关的文本段嵌入到写好的Prompt Template中，再通过InternLM进行最后的回答

构建向量数据库

• 加载源文件
  确定源文件类型，针对不同类型源文件选用不同的加载器，核心是将带格式文本转化为无格式字符串
• 文档分块
  由于单个文件往往超过模型上下文上限，需要对加载的文档进行分切
  • 一般按字符串长度进行分割
  • 可以手动控制分割的长度和重叠区间长度
• 文档向量化
  使用向量数据库来支持语义检索，需要将文档向量化存入向量数据库
  • 可以使用任一一种Embedding模型来进行向量化
  • 可以使用多种支持语义检索的向量数据库，一般使用轻量级的Chroma

搭建知识库助手

将InternLM接入LangChain

• LangChain支持自定义LLM，可以直接接入到框架中
• 只需要将InternLM不是在本地，并封装一个自定义LLM类，调用本地InternLM即可

构建检索问答链

• LangChain提供了检索问答链模板，可以自动实现知识检索、Prompt嵌入、LLM问答的全部流程
• 将基于InterLM的自定义LLM和已构建的向量数据库接入到检索问答链的上游
• 调用检索问答链，即可实现知识库助手的核心功能

RAG方案优化建议

基于RAG的问答系统性能核心受限于：

• 检索精度
• Prompt性能

优化点

• 检索方面
  • 基于语义进行分割，保证每一个chunk的语义完整
  • 给每一个chunk生成概括性索引，检索时匹配索引
• Prompt方面
  • 迭代优化Prompt策略