RAG From Scratch:逐步讲解检索增强生成的教学示例库
该项目以笔记本和视频逐步示范RAG的索引、检索与生成流程,适合作为学习与教学示例;但仓库维护和许可信息不足,生产环境采用需额外评估。
GitHub langchain-ai/rag-from-scratch 更新 2026-02-03 分支 main 星标 7.0K 分叉 1.8K
检索增强生成(RAG) Jupyter 笔记本 教学/示例 LLM 集成

💡 深度解析

5
这个项目解决的核心问题是什么?它如何在工程上补充LLM的知识局限性?

核心分析

项目定位:本项目旨在解决LLM“知识固定且缺失私有或近期信息”的核心问题,方法是用检索增强生成(RAG)把外部文档作为事实依据注入到生成流程中,从而避免昂贵且不灵活的微调。

技术分析

  • 证据链式流程:Notebook实现了从文本预处理、分片、嵌入计算、索引构建到检索与提示融合的端到端流程,明确了每一步的输入/输出,便于复现和排查。
  • 模块化优点:把embeddingvector storeretrieverLLM prompt等作为可替换组件,便于评估不同实现(例如替换嵌入模型或向量数据库)对效果和性能的影响。
  • 教学导向:通过视频与分步代码,强调可解释性与调试(比如查看检索候选、上下文长度对生成的影响),这有助于发现并修复真实工程中的偏差源。

实用建议

  1. 先验证每层:单独运行分片、嵌入与检索模块,确认召回质量再进行生成测试。
  2. 保留元数据:在分片时记录来源与段落ID,便于回溯与审计。
  3. 逐步替换组件:用小规模数据集衡量不同嵌入/存储的延迟和精度,然后再放大规模。

注意事项

重要提示:Notebook是教学示例,默认不包含生产级别的认证、监控、分布式扩容和隐私审计,生产部署需补齐这些工程模块。

总结:该项目通过可复现的RAG构建示例,提供了一条将外部事实注入LLM的工程化路径,适合团队快速掌握RAG原理并在此基础上扩展到生产化实现。

90.0%
该项目选择的技术方案有哪些关键优劣?为什么使用Notebook分步教学的实现方式?

核心分析

问题核心:项目采用基于嵌入+向量检索+LLM提示融合的典型RAG架构,并以Notebook为载体分步教学。这一选择在教学性和可复现性上有明显优势,但在生产性能与工程化要素上有固有限制。

技术分析

  • 优势
  • 交互式调试Notebook便于展示中间结果(检索候选、相似度分数),利于理解和排查。
  • 模块化可替换:把嵌入器、检索器、重排序器和提示层拆开,方便替换和A/B测试。
  • 从零实现的透明度:手工实现各环节细节,帮助用户看到常被抽象掉的工程问题(如分片边界、token限制)。

  • 劣势/限制

  • 非生产级别:缺乏认证、监控、容错和持久化方案,Notebook本身不适合高并发服务。
  • 性能瓶颈:示例通常基于小数据集,未演示向量库在百万级数据、分布式检索场景下的扩展策略与优化。
  • 环境依赖:版本依赖和外部API(如OpenAI)配置问题会影响可复现性。

实用建议

  1. 教学到工程的迁移路径:先用Notebook验证策略,再引入生产向量DB(例如:FAISS/Annoy/Pinecone等)、批量嵌入、缓存与异步处理。
  2. 构建测试基准:在小样本上跑精度与延迟基准,制定扩容触发点(比如索引大小或QPS阈值)。
  3. 使用容器化与依赖锁定:用requirements.txt/poetry与Docker保证环境一致性。

注意事项

重要提示:不要直接以Notebook为服务端代码。把教学实现视为参考实现,生产化需要补齐安全、监控与水平扩展能力。

总结:Notebook方案在教育与原型验证上是高效且透明的,但工程团队应在验证后有意识地迁移到更可靠的基础设施以满足生产要求。

88.0%
作为工程师,我在上手本项目时会遇到哪些实际使用挑战?如何高效避免常见陷阱?

核心分析

问题核心:上手时常见挑战包括环境/依赖问题、分片策略选择、检索与生成之间的不一致、以及成本与延迟控制。Notebook虽示范了流程,但工程化细节需要工程师补齐。

技术分析

  • 环境与依赖:Notebook通常依赖特定库版本或外部API(如OpenAI),未锁定环境会造成不可复现的问题。
  • 数据切片(chunking)
  • 过大:单个chunk超出prompt或token限制,导致上下文截断;
  • 过小:语义信息不足,检索召回噪声多。
  • 检索-生成耦合:检索返回高相似度文档并不保证生成模型正确使用证据;提示设计与上下文长度是关键。
  • 成本与性能:频繁嵌入与生成API调用会带来显著费用和延迟,没有缓存或批处理时尤为明显。

实用建议

  1. 锁定执行环境:使用requirements.txt/poetry.lock和Docker镜像确保可重现。
  2. 分层验证:独立验证chunking→embedding→retrieval→generation,每步用简短测试集做精确度与延迟基准。
  3. 合理分片并保留元数据:按语义边界分片,记录source_idoffset等,便于回溯并在生成输出中引用来源。
  4. 采用缓存与批处理:对重复查询或嵌入进行缓存,批量计算嵌入以减少API调用次数和成本。
  5. 设计稳健提示:限制上下文长度,按相关性降序截取检索结果,并在提示中显式指示模型使用并引用证据。

注意事项

重要提示:不要忽视监控与预算控制——在验证阶段就设置成本警报和延迟指标,避免在开发或测试时产生意外高额费用。

总结:通过环境锁定、分层测试、元数据管理与工程化优化(缓存/批处理/监控),可以高效避免上手阶段的大多数陷阱并为后续生产化奠定基础。

87.0%
在构建索引和检索策略时,如何选择分片(chunking)与重排序策略以达到较高的检索质量?

核心分析

问题核心:分片(chunking)和重排序(reranking)是检索质量的关键杠杆,直接影响检索到的上下文是否能有效约束LLM生成,从而降低hallucination并提高回答准确性。

技术分析

  • 分片原则
  • 语义边界优先:以自然段或语义单元为基础进行分片,避免把语义连贯的句子拆开;
  • 受限于token:保证单个chunk在模型提示长度内(考虑嵌入与提示拼接后的总tokens);
  • 保留元数据:记录source_idoffset、时间戳等,便于回溯和结果过滤。

  • 检索策略(两阶段)
    1. 粗检索:使用向量ANN(例如FAISS/HNSW)或混合检索(embedding + BM25)快速召回候选集(例如Top-K=50)。
    2. 重排序:对候选使用更精细的模型(cross-encoder或更高精度的相似度度量)进行精排,选出最终用于提示的Top-N(例如N=3-5)。

  • 为何重排序重要:ANN快速但可能包含噪声,cross-encoder能更好地评估查询与文档的交互语义,从而提升最终精确度并减少噪声上下文导致的误导。

实用建议

  1. 设定基准:在小规模验证集上调节chunk大小与Top-K/Top-N参数,观察生成准确率与延迟权衡。
  2. 混合检索:对事实性强的查询可加入BM25或关键词过滤以提升精确性。
  3. 上下文管理:在构建提示时按重排得分降序截取,控制加入的证据块总token数。
  4. 监控召回率与精确率:记录哪些查询检索失败,并通过扩充文档或调整chunk策略改进召回。

注意事项

重要提示:交叉编码器重排序对延迟和成本敏感,建议仅在粗检索后对有限候选进行精排,并对高频查询使用缓存以降低成本。

总结:采用语义化的分片、两阶段检索(ANN召回 + 精排)以及严格的上下文长度控制,是在工程实践中提升检索质量并稳定生成表现的有效方案。

86.0%
如何在本项目提供的流程中识别并调试‘检索到的证据未被LLM利用’或生成与检索信息不一致(hallucination)的问题?

核心分析

问题核心:生成与检索信息不一致(LLM不使用检索证据或产生hallucination)可能来源于检索失败、上下文拼接/截断、提示工程不当或模型泛化/归纳错误。正确的调试流程可以把问题定位到具体环节并采取针对性修复。

技术分析

  • 调试流程建议
    1. 验证检索结果:打印并审查Top-K候选及相似度分数,确认检索是否返回了相关且高质量的片段。
    2. 检查上下文拼接:确认拼接到提示里的证据没有被截断(注意token限制),并且按相关度排序插入。
    3. 审查提示设计:确保Prompt中明确指令模型“仅基于所给证据回答”、要求“引用来源”,并提供回答格式模板以降低自由发挥空间。
    4. 控制模型属性:降低采样温度、使用更保守的解码设置,或采用指令式的system/assistant模板以强化约束。
    5. 日志与回溯:保存查询、检索候选、提示最终文本和模型输出,建立可查询的故障分析流水线。

  • 常见修复策略

  • 如果检索无关:调整分片策略、增加候选数或改用混合检索(BM25+embedding);
  • 如果证据被截断:减小单chunk大小或缩短证据总token数;
  • 如果提示弱约束:显式声明“只使用下列证据”并要求逐条引用;
  • 若模型仍hallucinate:增加后处理验证(fact-checker)或让模型在答案中附带原文引用以便人工/自动校验。

注意事项

重要提示:交叉编码器重排序、fact-check模型或后处理验证会增加延迟与成本,应仅对必要查询或候选集使用,并对高频问句启用缓存。

总结:通过“检索验证→提示审查→模型约束→日志回溯”的闭环调试流程,可以清晰判断问题根源并采取相应修复措施,从而大幅降低检索-生成不一致与hallucination的风险。

86.0%

✨ 核心亮点

  • 面向RAG的逐步教学笔记与演示
  • 社区关注度高,星标约7000
  • 源码活跃度低,缺少提交与发布记录

🔧 工程化

  • 以笔记本示范RAG的索引、检索与生成完整流程
  • 配套视频播放列表,便于循序学习与复现实验

⚠️ 风险

  • 维护者与贡献者信息缺失,长期可维护性存疑
  • 许可协议未标注,企业/生产使用存在合规与法律风险

👥 适合谁?

  • 研究人员与工程师,用于理解RAG原理与实现细节
  • 教育者与课程设计者,可作为教学示例与课堂材料