【AI大模型教程】LangGraph框架Agent RAG实战——CRAG，收藏这一篇就够了！！

前言为了提高RAG的性能结合大模型的RAG技术涌现出很多的改进方案SELF-RAGAdaptive RAGCRAG等技术相继被提出今天笔者就来介绍CRAG这个技术并采用langchain全家桶中的LangGraph框架实现CRAG。看看CRAG比传统RAG强多少。纠正性检索增强生成——CRAG纠正性检索增强生成Corrective Retrieval-Augmented GenerationCRAGhttps://arxiv.org/pdf/2401.15884 是一种先进的自然语言处理技术旨在提高基于检索的生成Retrieval-Augmented GenerationRAG方法的鲁棒性和准确性。CRAG通过引入一个轻量级的检索评估器来评估检索到的文档的质量并根据评估结果触发不同的知识检索动作以确保生成结果的准确性和可靠性。CRAG纠正性检索增强生成的工作流程如上方图所示主要包括以下几个步骤检索文档首先基于用户的查询系统执行检索操作以获取相关的文档或信息。评估检索质量CRAG使用一个轻量级的检索评估器对检索到的每个文档进行质量评估计算出一个量化的置信度分数。触发知识检索动作根据置信度分数CRAG将触发以下三种动作之一正确如果评估器认为文档与查询高度相关将采用该文档进行知识精炼。错误如果文档被评估为不相关或误导性CRAG将利用网络搜索寻找更多知识来源。模糊对于相关性不确定的文档CRAG会结合正确和错误的处理策略以提高检索的鲁棒性。知识精炼对于评估为正确的文档CRAG将进行知识精炼抽取关键信息并过滤掉无关信息。网络搜索在需要时CRAG会执行网络搜索以寻找更多高质量的知识来源以纠正或补充检索结果。分解-重组CRAG采用一种分解-重组算法将检索到的文档解构为关键信息块筛选重要信息并重新组织成结构化知识。生成文本最后利用经过优化和校正的知识提高了生成文本的准确性和鲁棒性。LangGraph简介LangGraph 是 LangChain 的一个重要扩展库它允许开发者构建基于大型语言模型LLMs的复杂应用特别是那些需要循环或多个智能体agents协作的应用。以下是 LangGraph 的一些关键特性和概念状态图StateGraphLangGraph 使用状态图来表示整个应用的状态图中的节点和边定义了应用的流程和逻辑4。节点Nodes在 LangGraph 中节点可以是任何可调用的 Python 函数也可以是 LangChain 中的可运行组件如链Chains或智能体Agents。每个节点执行特定的任务如推理、调用工具或生成响应。边Edges边定义了节点之间的连接和数据流。LangGraph 支持不同类型的边包括起始边Starting Edge定义任务的起始节点。普通边Normal Edge表示一个节点完成后立即跳转到下一个节点。条件边Conditional Edge基于条件函数的结果决定跳转到哪个节点4。循环和多智能体支持LangGraph 支持构建循环图允许智能体在循环中被调用直到任务完成。这对于需要迭代或多步骤交互的应用非常有用。状态管理LangGraph 允许开发者定义和维护一个中央状态对象该对象会根据节点的跳转不断更新。状态对象的属性可以自定义以适应不同的应用需求。LangGraph 设计为与框架无关这意味着每个节点都是一个常规的 Python 函数可以轻松地与现有的 Python 生态系统集成。LangGraph 扩展了 LangChain 表达式语言LCEL允许协调多个链或智能体提供了一种高级的 LCEL 语言使得逻辑更清晰。通过 LangGraph开发者可以创建出能够处理更复杂交互和循环逻辑的智能体应用从而推动基于大型语言模型的应用开发向更高级别的自动化和智能化发展。实战部分当然本次实现的不是完整版的CRAG相比于原论文简化了评估检索质量这一步和省掉了知识精炼和分解-重组这两个步骤。代码主要参考下方但是在llm模型,embeding模型以及prompt上做了一些修改。https://github.com/langchain-ai/langgraph/blob/main/examples/rag/langgraph_crag.ipynb初始化知识库和大模型LLM这里的向量服务器是采用xinference 本地部署的bge-base-zhv1.5,大模型部分采用的glm4免费送的一些tokenfromlangchain.text_splitterimportRecursiveCharacterTextSplitterfromlangchain_community.document_loadersimportWebBaseLoaderfromlangchain_community.vectorstoresimportChromafromlangchain_openaiimportOpenAIEmbeddingsfromlangchain_community.embeddingsimportXinferenceEmbeddings###向量服务xinferenceXinferenceEmbeddings(server_url*******,model_uidbge-base-zhv15)###知识收集和预处理urls[https://spaces.ac.cn/archives/9907,https://spaces.ac.cn/archives/9920]docs[WebBaseLoader(url).load()forurlinurls]docs_list[itemforsublistindocsforiteminsublist]text_splitterRecursiveCharacterTextSplitter.from_tiktoken_encoder(chunk_size250,chunk_overlap0)doc_splitstext_splitter.split_documents(docs_list)# 向量入库vectorstoreChroma.from_documents(documentsdoc_splits,collection_namerag-chroma,embeddingxinference,)retrievervectorstore.as_retriever()### 初始化llmllmChatOpenAI(temperature0.95,modelglm-4,openai_api_key*******,openai_api_basehttps://open.bigmodel.cn/api/paas/v4/)搜索结果评价 agent的定义# 搜索结果评价 agentsystem 请扮演是一位评估检索文档与用户问题相关性的评分员。 如果文档包含与问题相关的关键词或语义请将其评为yes,否则评为no 直接给出yes 和 no .\\ngrade_promptChatPromptTemplate.from_messages([(system,system),(human,以下是:\\n 检索文档: \\n\\n {document} \\n\\n 用户问题: {question}),])retrieval_gradergrade_prompt|llm|StrOutputParser()##测试搜索结果评价 agentquestion什么是cool paperdocsretriever.get_relevant_documents(question)doc_txtdocs[0].page_contentprint(retrieval_grader.invoke({question:question,document:doc_txt}))## 评价结果 yesRAG agent的定义#RAG agentfromlangchainimporthubfromlangchain_core.output_parsersimportStrOutputParser prompthub.pull(rlm/rag-prompt)# Post-processingdefformat_docs(docs):return\\n\\n.join(doc.page_contentfordocindocs)rag_chainprompt|llm|StrOutputParser()generationrag_chain.invoke({context:docs,question:question})print(generation)## rag结果 Cool Papers是一个辅助科研人员刷论文的网站它逐日收录论文并提供了站内检索系统。该网站还引入了venue分支收录了如ICLR、IC等会议历年的论文集。Cool Papers的开发得到了GPT4和Kimi等人工智能模型的支持可以帮助用户快速了解论文内容。搜索query优化agent定义#搜索query 优化agentsystem您是一位搜索query优化专家负责将搜索输入的问题转换成一个更优的版本一定不要改变原义更适合网络搜索,尽量精简一点re_write_promptChatPromptTemplate.from_messages([(system,system),(human,这是用户的问题: \\n\\n {question} \\n 请直接输出优化后的问题:,),])question_rewriterre_write_prompt|llm|StrOutputParser()question_rewriter.invoke({question:question})##优化结果 cool paper 定义及特点搜索工具定义### web Search 工具fromlangchain_community.tools.tavily_searchimportTavilySearchResultsimportos os.environ[TAVILY_API_KEY]******web_search_toolTavilySearchResults(k3)web_search_tool.invoke({query:如何有效缩小毛孔})搜索结果如下[{‘url’: ‘https://beautyfoomall.com/blogs/news/毛孔大怎么办什么可以收缩毛孔’, ‘content’: ‘Dec 8, 2021 — Dec 8, 2021… 毛孔粗大。缩小面部毛孔可根据皮肤的不同种类进行治疗利用护肤品补水、射频、激光、食疗等方法是可以延缓皮肤衰老缩小面部毛孔 … 有效Cellreturn\xa0…’}, {‘url’: ‘https://zhuanlan.zhihu.com/p/281404233’, ‘content’: ‘12种有效方法收缩毛孔的教你怎么样让毛孔变小 · 1、化妆前可以用冰凉的毛巾收缩紧致毛孔 · 2、使用化妆棉创造水嫩豆腐肌 · 3、多喝水从内到外让肌肤水水 · 4、用饭团搓\xa0…’}, {‘url’: ‘https://fashion.sina.cn/zl/2016-06-23/detail-ifxtmses0755122.d.html’, ‘content’: ‘Jun 22, 2016 — Jun 22, 2016鸡蛋橄榄油鸡蛋打散加入橄榄油搅匀敷脸15分钟洗干净。如果蛋液能放在冰箱里冰镇效果更好不仅可以收缩毛孔还可以美白。’}, {‘url’: ‘https://www.zhihu.com/question/40366369’, ‘content’: ‘Feb 14, 2016 — Feb 14, 2016从目前来看用护肤品把毛孔“彻底缩小”的确有难度不过要让毛孔暂时一段时间内“视觉上缩小”还是有办法的。 反对那种一谈毛孔粗大就建议别人去医美的言论\xa0…’}, {‘url’: ‘https://skintypesolutions.com/zh/blogs/皮肤护理/皮肤科医生建议如何收缩毛孔’, ‘content’: ‘Nov 14, 2023 — Nov 14, 2023在这篇文章中我将解释导致毛孔扩大的原因并提供基于证据的策略来帮助缩小毛孔并使其不那么明显。 我将帮助您找到最好的毛孔缩小剂产品和美容程序。’}]流程图的定义###定义agent graphfromlangchain.schemaimportDocumentfromtyping_extensionsimportTypedDictfromtypingimportListclassGraphState(TypedDict): Represents the state of our graph. Attributes: question: question generation: LLM generation web_search: whether to add search documents: list of documents question:strgeneration:strweb_search:strdocuments:List[str]defretrieve(state): Retrieve documents Args: state (dict): The current graph state Returns: state (dict): New key added to state, documents, that contains retrieved documents print(---RETRIEVE---)questionstate[question]# Retrievaldocumentsretriever.get_relevant_documents(question)print(documents[0])return{documents:documents,question:question}defgenerate(state): Generate answer Args: state (dict): The current graph state Returns: state (dict): New key added to state, generation, that contains LLM generation print(---GENERATE---)questionstate[question]documentsstate[documents]# RAG generationgenerationrag_chain.invoke({context:documents,question:question})return{documents:documents,question:question,generation:generation}defgrade_documents(state): Determines whether the retrieved documents are relevant to the question. Args: state (dict): The current graph state Returns: state (dict): Updates documents key with only filtered relevant documents print(---CHECK DOCUMENT RELEVANCE TO QUESTION---)questionstate[question]documentsstate[documents]# Score each docfiltered_docs[]web_searchNofordindocuments:scoreretrieval_grader.invoke({question:question,document:d.page_content})ifyesinscore:print(---GRADE: DOCUMENT RELEVANT---)filtered_docs.append(d)else:print(---GRADE: DOCUMENT NOT RELEVANT---)web_searchYescontinuereturn{documents:filtered_docs,question:question,web_search:web_search}deftransform_query(state): Transform the query to produce a better question. Args: state (dict): The current graph state Returns: state (dict): Updates question key with a re-phrased question print(---TRANSFORM QUERY---)questionstate[question]documentsstate[documents]# Re-write questionbetter_questionquestion_rewriter.invoke({question:question})print(优化后的qurey是better_question)return{documents:documents,question:better_question}defweb_search(state): Web search based on the re-phrased question. Args: state (dict): The current graph state Returns: state (dict): Updates documents key with appended web results print(---WEB SEARCH---)questionstate[question]documentsstate[documents]# Web searchdocsweb_search_tool.invoke({query:question})web_results\\n.join([d[content]fordindocs])print(搜索结果是web_results)web_resultsDocument(page_contentweb_results)documents.append(web_results)return{documents:documents,question:question}### Edgesdefdecide_to_generate(state): Determines whether to generate an answer, or re-generate a question. Args: state (dict): The current graph state Returns: str: Binary decision for next node to call print(---ASSESS GRADED DOCUMENTS---)questionstate[question]web_searchstate[web_search]filtered_documentsstate[documents]ifweb_searchYes:# All documents have been filtered check_relevance# We will re-generate a new queryprint(---DECISION: ALL DOCUMENTS ARE NOT RELEVANT TO QUESTION, TRANSFORM QUERY---)returntransform_queryelse:# We have relevant documents, so generate answerprint(---DECISION: GENERATE---)returngeneratefromlanggraph.graphimportEND,StateGraph workflowStateGraph(GraphState)# Define the nodesworkflow.add_node(retrieve,retrieve)# retrieveworkflow.add_node(grade_documents,grade_documents)# grade documentsworkflow.add_node(generate,generate)# generataeworkflow.add_node(transform_query,transform_query)# transform_queryworkflow.add_node(web_search_node,web_search)# web search# Build graphworkflow.set_entry_point(retrieve)workflow.add_edge(retrieve,grade_documents)workflow.add_conditional_edges(grade_documents,decide_to_generate,{transform_query:transform_query,generate:generate,},)workflow.add_edge(transform_query,web_search_node)workflow.add_edge(web_search_node,generate)workflow.add_edge(generate,END)# Compileappworkflow.compile()流程图的可视化fromIPython.displayimportImage,displaytry:display(Image(app.get_graph(xrayTrue).draw_mermaid_png()))except:# This requires some extra dependencies and is optionalpass流程图可视化结果开始问问题第一个是知识库有的问题所以走的是左边的路线直接本地rag后检索质量评估结果不错最终生成结果。Cool Papers是一个用于刷论文的辅助网站开发者曾在博客中分享其开发体验和更新进度。该网站逐日收录论文并经历了几次较大的变化如引入venue分支收录了一些会议历年的论文集。随着时间的积累Cool Papers还增加了一个站内检索系统以提高检索效率。frompprintimportpprint# Runinputs{question:Cool Papers 是什么}foroutputinapp.stream(inputs):forkey,valueinoutput.items():# Nodepprint(fNode {key}:)# Optional: print full state at each node# pprint.pprint(value[keys], indent2, width80, depthNone)pprint(---------------------------------)# Final generationpprint(value[generation])第一个是知识库没有的问题所以走的是右边的路线直接本地rag后检索质量评估结果很差然后走web搜索rag 生成结果有效缩小毛孔的方法包括1. 使用鸡蛋和橄榄油自制面膜敷脸冰镇后效果更佳2. 化妆前用冰凉的毛巾敷脸帮助收缩毛孔3.多喝水保持肌肤水润。此外还可以根据皮肤类型选择合适的护肤品和美容程序进行毛孔缩小治疗frompprintimportpprint# Runinputs{question:如何缩小毛孔}foroutputinapp.stream(inputs):forkey,valueinoutput.items():# Nodepprint(fNode {key}:)# Optional: print full state at each node# pprint.pprint(value[keys], indent2, width80, depthNone)pprint(---------------------------------)# Final generationpprint(value[generation])最后为什么要学AI大模型当下⼈⼯智能市场迎来了爆发期并逐渐进⼊以⼈⼯通⽤智能AGI为主导的新时代。企业纷纷官宣“ AI ”战略为新兴技术⼈才创造丰富的就业机会⼈才缺⼝将达 400 万DeepSeek问世以来生成式AI和大模型技术爆发式增长让很多岗位重新成了炙手可热的新星岗位薪资远超很多后端岗位在程序员中稳居前列。与此同时AI与各行各业深度融合飞速发展成为炙手可热的新风口企业非常需要了解AI、懂AI、会用AI的员工纷纷开出高薪招聘AI大模型相关岗位。最近很多程序员朋友都已经学习或者准备学习 AI 大模型后台也经常会有小伙伴咨询学习路线和学习资料我特别拜托北京清华大学学士和美国加州理工学院博士学位的鲁为民老师给大家这里给大家准备了一份涵盖了AI大模型入门学习思维导图、精品AI大模型学习书籍手册、视频教程、实战学习等录播视频全系列的学习资料这些学习资料不仅深入浅出而且非常实用让大家系统而高效地掌握AI大模型的各个知识点。这份完整版的大模型 AI 学习资料已经上传CSDN朋友们如果需要可以微信扫描下方CSDN官方认证二维码免费领取【保证100%免费】AI大模型系统学习路线在面对AI大模型开发领域的复杂与深入精准学习显得尤为重要。一份系统的技术路线图不仅能够帮助开发者清晰地了解从入门到精通所需掌握的知识点还能提供一条高效、有序的学习路径。但知道是一回事做又是另一回事初学者最常遇到的问题主要是理论知识缺乏、资源和工具的限制、模型理解和调试的复杂性在这基础上找到高质量的学习资源不浪费时间、不走弯路又是重中之重。AI大模型入门到实战的视频教程项目包看视频学习是一种高效、直观、灵活且富有吸引力的学习方式可以更直观地展示过程能有效提升学习兴趣和理解力是现在获取知识的重要途径光学理论是没用的要学会跟着一起敲要动手实操才能将自己的所学运用到实际当中去这时候可以搞点实战案例来学习。海量AI大模型必读的经典书籍PDF阅读AI大模型经典书籍可以帮助读者提高技术水平开拓视野掌握核心技术提高解决问题的能力同时也可以借鉴他人的经验。对于想要深入学习AI大模型开发的读者来说阅读经典书籍是非常有必要的。600AI大模型报告实时更新这套包含640份报告的合集涵盖了AI大模型的理论研究、技术实现、行业应用等多个方面。无论您是科研人员、工程师还是对AI大模型感兴趣的爱好者这套报告合集都将为您提供宝贵的信息和启示。AI大模型面试真题答案解析我们学习AI大模型必然是想找到高薪的工作下面这些面试题都是总结当前最新、最热、最高频的面试题并且每道题都有详细的答案面试前刷完这套面试题资料小小offer不在话下这份完整版的大模型 AI 学习资料已经上传CSDN朋友们如果需要可以微信扫描下方CSDN官方认证二维码免费领取【保证100%免费】