LlamaIndex 高层次概念
本篇内容为您快速介绍在构建基于大型语言模型(LLM)的应用程序时会频繁遇到的一些核心概念。
增强检索生成(RAG)
LLM 是基于海量数据训练而成,但并未涵盖您的具体数据。增强检索生成(Retrieval-Augmented Generation, RAG)通过将您的数据添加至 LLM 已有的数据集中,解决了这一问题。在本文档中,您将频繁看到对 RAG 的引用。
在 RAG 中,您的数据被加载并为查询做好准备,即“索引”。用户查询作用于索引,筛选出与查询最为相关的数据上下文。随后,该上下文连同查询一同传递给 LLM,并附带一个提示(prompt),LLM 根据这些信息提供响应。
即使您正在构建的是聊天机器人或智能代理,也应掌握 RAG 技术,以便将数据引入您的应用程序。
RAG 中的关键阶段
RAG 包含五个关键阶段,这些阶段也将成为您构建的任何大型应用程序的组成部分。它们分别是:
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加载(Loading):指将您的数据从原始存储位置(如文本文件、PDF、网站、数据库或 API)导入到处理流程中。LlamaHub 提供了数百种连接器供您选择。
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索引(Indexing):这意味着创建一种数据结构,允许对数据进行查询。对于 LLM 而言,这几乎总是意味着生成向量嵌入(vector embeddings),即数据意义的数值表示,同时采用多种元数据策略,便于准确找到与上下文相关联的数据。
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存储(Storing):一旦数据被索引,通常需要存储索引以及其它元数据,以避免重复索引。
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查询(Querying):对于任何索引策略,都有多种方式利用 LLM 和 LlamaIndex 数据结构进行查询,包括子查询、多步骤查询和混合策略。
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评估(Evaluation):评估是管道中的关键步骤,用于衡量其相对于其他策略的有效性或在进行更改后的效果。评估提供了查询响应的准确度、忠实度和速度等客观指标。
各阶段中的重要概念
在每个阶段中,您还会遇到一些与其中步骤相关的术语。
加载阶段
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节点(Nodes)与文档(Documents):文档是任何数据源(如 PDF、API 输出或数据库检索数据)的容器。节点是 LlamaIndex 中数据的基本单元,代表源文档中的“数据块”。节点包含与所属文档及其它节点相关的元数据。
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连接器(Connectors):数据连接器(通常称为 Reader)负责从不同数据源和数据格式中摄取数据,将其转化为文档和节点。
索引阶段
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索引(Indexes):在摄取数据后,LlamaIndex 将帮助您将数据组织成易于检索的结构。这通常涉及生成向量嵌入,存储在名为向量存储(vector store)的专用数据库中。索引还可存储关于数据的各种元数据。
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嵌入(Embeddings):LLM 生成数据的数值表示,即嵌入。当过滤数据以寻找相关项时,LlamaIndex 将查询转换为嵌入,而向量存储则查找与查询嵌入数值上相似的数据。
查询阶段
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检索器(Retrievers):检索器定义了在接收到查询时如何高效地从索引中检索相关上下文。您的检索策略对所检索数据的相关性和检索效率至关重要。
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路由器(Routers):路由器决定从知识库中检索相关上下文时使用哪个检索器。具体而言,RouterRetriever 类负责选择一个或多个候选检索器执行查询。它们使用选择器根据每个候选者的元数据和查询选择最佳选项。
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节点后处理器(Node Postprocessors):节点后处理器接收一组已检索节点,对其应用变换、过滤或重新排序逻辑。
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响应合成器(Response Synthesizers):响应合成器使用用户查询和给定的一组检索到的文本片段,通过 LLM 生成响应。
结合运用
基于数据的 LLM 应用程序有无数种用例,但大致可分为以下三类:
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查询引擎(Query Engines):查询引擎是一条端到端的流水线,使您能够针对数据提出问题。它接收自然语言查询,并返回响应,同时提供传递给 LLM 的参考上下文。
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聊天引擎(Chat Engines):聊天引擎是一条端到端的流水线,支持您与数据进行对话(多次来回交流而非单次问与答)。
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智能代理(Agents):智能代理是由 LLM 驱动的自动化决策者,通过一组工具与外界互动。代理可以根据任务需求采取任意数量的步骤完成指定任务,动态决定最佳行动方案,而不是遵循预设步骤。这种灵活性使其能应对更为复杂的任务。
Ref: https://docs.llamaindex.ai/en/stable/getting_started/concepts/