智能决策进化之路:从长上下文LLM到自主RAG系统

文摘   2024-11-05 07:46   福建  

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概述
随着人工智能(AI)技术的迅猛发展,深度学习模型正在不断突破原有的认知与交互极限。特别是随着大语言模型(LLM)的普及与改进,AI的应用场景逐渐扩展。然而,尽管这些模型在处理语言和信息上表现出色,它们在执行真实世界的行动和任务上仍存在局限。这一背景下,自主RAG系统(Agentic RAG)应运而生,结合了知识检索和自主决策,开辟了智能AI的新方向。本文将带您探索Agentic RAG的演变历程,深入了解其背后的核心技术和应用前景。

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从长上下文LLM到RAG系统的演变
1. 大语言模型(LLM)及其局限
LLM的出现让人与信息的交互方式发生了质的飞跃。然而,传统LLM的知识库是静态的,完全依赖于模型内部存储的信息。这种设计模式导致了当LLM处理一些复杂查询时,容易产生偏差或事实性错误。
2. 检索增强生成(RAG)的出现
为了弥补LLM的缺陷,RAG技术应运而生。RAG允许LLM连接到外部数据源,通过检索外部知识来提升对复杂问题的回答能力。在RAG的运作过程中,模型执行以下三步:
    • 查询管理:接收到查询后,模型优化查询以提升搜索效率;
    • 信息检索:通过算法从外部数据源中寻找相关文档;
    • 响应生成:利用检索到的信息,生成更为精准的答案。
尽管RAG系统显著提升了模型的准确性,但仍存在“静态”特点,缺乏自主决策和任务执行能力。

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自主RAG:从“检索增强”到“自主行动”
1. RAG的短板与自主RAG的诞生
RAG虽然在信息检索上表现出色,但因缺乏智能决策层,无法独立执行复杂任务。为此,自主RAG(Agentic RAG)加入了“决策层”,具备了根据检索信息自主分析并选择最佳解决路径的能力。这意味着自主RAG不仅能够提供信息,还能够在特定环境下执行任务。
2. 自主RAG与AI Agent的概念
自主RAG与智能代理(AI Agent)密切相关,属于“智能系统”的范畴。AI Agent是一种能够在动态环境中自主判断、决策并执行操作的系统。与传统RAG依赖外部数据增强不同,AI Agent通过工具互动和任务执行实现真正的自主化。

LLM与RAG的最新进展
1. 优化检索算法
为了提升信息检索的效率,研究人员采用了重排序算法和多向量检索等方法,使系统能够更准确地找到相关内容。同时,通过引入语义缓存技术,可以临时存储已处理的查询,减少重复检索的计算成本。
2. 多模态集成
多模态集成扩展了LLM和RAG的功能,不再局限于文本处理,而是结合图像等多种数据源,使得AI在信息交互上更加灵活。


RAG与AI Agent的核心区别
从表中可以看出,RAG擅长优化回答内容,而AI Agent则专注于任务的自主执行和完成。二者的区别不仅在于任务复杂度,更体现在设计的灵活性与环境互动能力上。

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概述
长上下文LLM、RAG和自主RAG的架构差异

长上下文LLM
长上下文LLM如GPT-3等基于大规模文本训练,能够处理和生成长篇内容,但仅依赖于内部的静态知识库,无法动态更新。长上下文LLM的强项包括:
    • 总结长文档
    • 维持长对话的连贯性
    • 处理带有复杂上下文的内容
RAG的增强能力
RAG通过连接外部数据来源,使得LLM可以从外部获取更多信息,进而生成更具上下文的回答。然而,RAG仍然依赖于外部数据而非自主决策。
自主RAG的决策能力
自主RAG在RAG的基础上增加了“决策模块”,不仅能检索外部信息,还能对检索内容进行自主分析并执行决策。这一设计使其在执行任务时更加高效智能。

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新技术与适用场景
新技术:自路由(Self-Route)的平衡之道
自主RAG的发展催生了一种新的架构模式——“自路由”(Self-Route)。Self-Route是RAG与长上下文LLM的结合,旨在平衡计算成本与性能。其设计思路在于,系统首先判断查询是否能通过RAG处理,若不能则启用长上下文LLM获取完整答案。这一设计的优势在于:
    • 降低计算成本:通过在简单查询时使用RAG,减少了长上下文LLM的使用频率。
    • 自动调节复杂度:根据查询的难易程度,自动选择合适的解决方案。

适用场景
    • 何时使用RAG:当查询内容超出模型的上下文窗口且需要外部数据支持时,RAG能够以较低的计算成本完成任务。
    • 何时使用长上下文LLM:在对长文本的总结、延展对话或复杂上下文要求较高时,长上下文LLM是最佳选择。
    • 何时使用自路由(Self-Route):在对成本和性能要求均较高的场景下,自路由是一种兼具效率与效果的平衡解决方案。

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结语
本次讨论围绕Agentic RAG的进化展开,结合了长上下文LLM、检索增强生成(RAG)和自主RAG的架构特性,分析了各技术在信息处理与任务执行上的优势与不足。长上下文LLM在对话与文本生成上表现出色,而RAG进一步提升了上下文的准确性;然而二者在自主行动能力上仍有缺憾。Agentic RAG的出现,使得AI从“静态回答”走向“动态决策”。其中,自路由架构成为当前平衡性能与成本的理想选择。
 

参考:

  1. https://www.linkedin.com/posts/sushant-thakur-1a6279265_evolution-of-rag-long-context-llms-to-agentic-activity-7253845332827000832-q1vD





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