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如何解决大模型生成内容的准确性问题?

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编程扫地僧
发布2025-03-07 20:47:20
发布2025-03-07 20:47:20
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自动 2022年 ChatGPT 3.5 发布后,人工智能技术飞速演进,AI 技术在生成式模型方面展现出了惊人的潜力。

但在实际应用中,生成内容的准确性常常受到多种因素影响,导致用户体验不佳,也就是很多网友吐槽的 AIGC 工具一本正经的胡说八道

为此,检索增强生成 ( RAG ) 与后处理技术应运而生。它们通过引入外部知识库以及后续内容修正步骤,为生成模型注入更多外部信息,从而极大提升生成结果的准确性。

检索增强生成技术本质上是将传统检索信息技术与生成模型结合的一种方法。

该方法在用户提出问题时,先通过检索模块在预先构建的知识库中寻找与查询高度相关的文档或片段,再将检索到的信息作为上下文输入传递给生成模块。

举例来说,当用户咨询一个涉及医学问题时,若模型仅依靠训练时获得的信息,回答可能存在不准确或过时的风险;而利用 RAG 技术,模型能够从最新的医学文献中检索到相关数据,并在生成答案时将这些真实数据融入其中,从而大幅提高回答的准确性与权威性。

在实际案例中,某大型互联网公司开发了一套智能问答系统。当用户提问时,系统首先在内部知识库中检索出与问题相关的文档,并通过匹配评分挑选出最优候选,再将这些文档传递给 GPT 模型。

GPT 模型在生成回答时,会将用户问题与检索到的文档信息融合使用,从而确保生成的答案既语义通顺、逻辑清晰,又具备高度准确性。此方案在金融、法律和科技等领域均表现出卓越效果,其成功经验为其他行业提供了有益借鉴。

与此同时,后处理技术作为生成流程中的最后一道保障,对生成结果进行细节优化和格式修正,涵盖事实校验、文本修剪、逻辑一致性检查等多个环节。

比如在自动摘要生成任务中,生成模型可能会产生冗余或不连贯的内容,通过后处理技术,可以对摘要进行关键句提取和重复信息删除,使最终输出更加紧凑、条理更加清晰。

此外,后处理模块还能结合专家系统或规则库,对生成内容进行二次审核,从而补充遗漏信息或更正事实错误,显著提升整体生成质量。

在构建 RAG 模型时,通常涉及两大核心模块:检索模块生成模块

  • 检索模块:主要负责在预先构建的知识库中寻找与用户输入高度匹配的文档或片段。为此,研发人员可以采用传统的 TF-IDF、BM25 等检索算法,也可以结合最新的深度学习方法,如利用 BERT 模型生成文本向量,再通过向量相似度进行匹配。这样不仅具备高扩展性,而且能应对大规模数据检索。在实际应用中,该技术已广泛应用于问答系统、对话系统以及文档自动摘要等任务中。
  • 生成模块:基于大规模预训练模型(例如 GPT 模型)运作。当接收到检索模块返回的候选文档后,生成模块将这些文档作为额外上下文输入,与用户查询信息融合,生成最终答案。

此过程中,模型的参数调优尤为关键。调整生成温度、采样策略和上下文长度等参数,都会直接影响生成结果的连贯性与多样性。而在 RAG 框架下,上下文输入的质量更为重要,因此需要通过精心设计的检索策略,确保生成模块获得的外部信息是与问题密切相关且准确无误的。

我们通过一些实际的代码例子来加深理解。

下面这段 Python 代码,展示了整个 RAG 流程如何从检索模块获取候选文档,再由生成模块生成初步回答,最后通过后处理模块对输出进行修正,提升答案准确性。代码如下:

代码语言:python
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import re

def retrieve(query, documents):
    '''
    检索函数 用于在给定文档列表中寻找与查询高度匹配的内容
    输入参数 query 为用户输入查询字符串,documents 为包含多个文档的列表
    输出为匹配度较高的文档列表
    '''
    results = []
    for doc in documents:
        if query.lower() in doc.lower():
            results.append(doc)
    return results

def generate_response(query, retrieved_docs):
    '''
    生成函数 模拟 GPT 模型的回答生成过程
    将用户查询与检索到的文档拼接组合,生成初步回答
    '''
    combined_info = ' '.join(retrieved_docs)
    response = f'Response to {query}: {combined_info}'
    return response

def post_process(response):
    '''
    后处理函数 对生成回答进行细节优化与格式修正
    包括去除冗余空格以及进行简单事实校验(示例用法)
    '''
    response = re.sub(r'\s+', ' ', response)
    if 'GPT' in response and '错误' in response:
        response = response.replace('错误', '正确')
    return response.strip()

if __name__ == '__main__':
    documents = [
        'This is a document about AI and machine learning. 此文档涉及 AI 与 机器学习 的基础知识。',
        'Deep learning and reinforcement learning are subsets of AI. 这份文档详细阐述了 深度学习 与 强化学习 的概念。',
        'GPT models are a breakthrough in natural language processing. 此文档描述了 GPT 模型 在 自然语言处理 方面 的突破性进展。'
    ]
    query = 'GPT models'
    retrieved = retrieve(query, documents)
    generated = generate_response(query, retrieved)
    final_output = post_process(generated)
    print(final_output)

上述代码演示了一个简单但完整的 RAG 流程,从检索到生成再到后处理。为进一步提升模型性能,我们还可以在以下几个方面做更深入的改进。

在检索模块方面,借助深度学习生成文本向量的方法(例如利用 sentence-transformers 生成嵌入向量),结合 FAISS 或 Annoy 等高效索引工具,可大幅提升文档匹配的准确率和检索速度。

现实中,某知名电商平台已利用该技术,为用户提供精准的商品搜索与个性化推荐服务,使得海量数据中能够迅速捕捉到用户潜在需求的信息。

在生成模块中,采用 fine-tuning 技术针对特定领域数据进行微调,能够使生成结果更加符合专业领域的语言风格和术语要求。

比如在法律问答系统中,通过对法律文书数据的专门训练,生成的回答不仅语言严谨,而且逻辑清晰,为用户提供具有法律参考价值的意见。

后处理模块的设计上,可以引入基于规则的校验方法和机器学习模型相结合的策略,对生成内容进行多层次评估和修正。

例如,在医学问答中,后处理模块可以利用医疗知识图谱对生成结果进行事实校验,及时纠正与医学常识冲突的信息。这样的双重校验机制在实践中已被某知名医疗平台采用,有效降低了虚假医疗信息传播的风险。

深入探讨 RAG 技术的细节可见,其核心在于如何构建高效的知识检索系统与设计合适的生成策略。当面临海量数据时,传统的倒排索引技术在精确度上可能存在局限,因此,许多前沿研究采用深度学习算法对文本进行向量化,再构建语义索引。利用 transformer 模型生成文本嵌入,再结合 FAISS 等工具实现近似最近邻搜索,能够在大规模语料库中迅速找到语义相似的文档,从而显著提高检索效率与准确率。这项技术已在 Google 与 Facebook 等科技巨头的内部系统中得到广泛应用,为研发团队提供了强大的技术支撑。

生成模块的优化不仅仅局限于文本拼接,更关键的是在接收到检索信息后,如何对上下文进行充分理解与整合,保证生成文本的连贯性与逻辑性。

此过程中,模型的温度、top-k、top-p 等采样策略参数设置将直接影响生成内容的创新性与精确性。高温度可能使生成内容过于随机,导致准确性降低;低温度则可能使输出缺乏多样性。因此,研发团队往往需要通过大量实验与调试,找出最优参数组合,以平衡生成答案的多样性与准确性。

此处再分享一个更加复杂的代码示例,用以展示如何利用深度学习模型与向量检索库实现 RAG 流程。在本示例中,采用 sentence-transformers 库生成文本向量,并利用 FAISS 实现高效检索;同时,在生成模块中采用预训练 GPT 模型的微调版本,将外部检索信息与用户查询融合,生成高质量答案;后处理模块则通过一系列规则,对答案进行事实校验与格式优化。代码如下:

代码语言:python
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import re
import faiss
import numpy as np
from sentence_transformers import SentenceTransformer
from transformers import GPT2LMHeadModel, GPT2Tokenizer

def build_faiss_index(documents, model):
    '''
    构建 FAISS 索引时,需要将所有文档转换为向量,随后构建索引结构
    '''
    embeddings = model.encode(documents)
    dimension = embeddings.shape[1]
    index = faiss.IndexFlatL2(dimension)
    index.add(np.array(embeddings, dtype=np.float32))
    return index, embeddings

def faiss_retrieve(query, documents, index, model, top_k=3):
    '''
    利用 FAISS 索引对查询进行向量检索,返回 top_k 个最相似文档
    '''
    query_vec = model.encode([query])
    distances, indices = index.search(np.array(query_vec, dtype=np.float32), top_k)
    results = [documents[i] for i in indices[0]]
    return results

def generate_gpt_response(query, retrieved_docs, tokenizer, model):
    '''
    利用 GPT 模型生成回答,将用户查询与检索到的文档作为上下文输入
    '''
    context = ' '.join(retrieved_docs)
    input_text = f'Question: {query} Context: {context} Answer:'
    inputs = tokenizer.encode(input_text, return_tensors='pt')
    outputs = model.generate(inputs, max_length=200, num_return_sequences=1)
    response = tokenizer.decode(outputs[0], skip_special_tokens=True)
    return response

def advanced_post_process(response):
    '''
    高级后处理模块包括去除多余空格与简单事实校验
    '''
    response = re.sub(r'\s+', ' ', response)
    if 'inaccurate' in response:
        response = response.replace('inaccurate', 'accurate')
    return response.strip()

if __name__ == '__main__':
    documents = [
        'Artificial intelligence and machine learning are transforming industries.',
        'Deep learning has revolutionized computer vision and natural language processing.',
        'GPT models represent a breakthrough in generative AI and have numerous applications.'
    ]
    query = 'What are GPT models?'
    sent_model = SentenceTransformer('all-MiniLM-L6-v2')
    faiss_index, embeddings = build_faiss_index(documents, sent_model)
    retrieved_docs = faiss_retrieve(query, documents, faiss_index, sent_model)
    
    tokenizer = GPT2Tokenizer.from_pretrained('gpt2')
    gpt_model = GPT2LMHeadModel.from_pretrained('gpt2')
    
    raw_response = generate_gpt_response(query, retrieved_docs, tokenizer, gpt_model)
    final_response = advanced_post_process(raw_response)
    print(final_response)

在这一代码示例中,我们展示了如何将传统检索算法与先进深度学习模型进行无缝衔接,构建一个实用的 RAG 系统。

该系统充分结合 FAISS 索引与 sentence-transformers 库,实现高效向量检索;同时利用预训练 GPT 模型对融合检索结果后的上下文进行生成;最终,通过后处理模块对生成答案进行事实校验与格式优化,确保输出高质量、准确的回答。

在实际研发过程中,团队可能会遇到知识库更新频率不足、检索噪声干扰以及生成模型在特定领域内缺乏足够微调数据等问题。这些问题都可以通过动态更新知识库、优化向量检索算法以及收集领域数据来逐步解决。

本文分享了笔者对于 RAG 相关领域的一些拙见,欢迎广大同仁不吝赐教。

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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