《构建和评估高级RAG》: 自动合并检索(AMR)

概念

自动合并检索使用父子结构来强化召回。

• • 将文件分割成大块（父块）

• • 然后讲大块分割成小块（子块）

• • 匹配的时候仍然使用基本的RAG策略匹配子块

• • 然后根据一定策略判断是否把父块召回，一般是根据子块匹配的数量占比

• • 同时也可能丢弃部分子块（子块的兄弟节点被匹配到较少）

文件拆分如下，一般三层就够了，当然也可以多级拆分，多级拆分的话上层文件快的大小会变得比较大。

下图展示了召回的过程：

程序实现

下面展示下程序怎么实现自动合并检索 RAG。

读取合并文档

读取文档就不赘述了，前面文章演示过很多次，把文档合并起来。

from llama_index import Document

document = Document(text="\n\n".join([doc.text for doc in documents]))

使用 HierarchicalNodeParser 这个节点解析器，把文档解析成父子层次结构， 指定Chunk 的大小分别是 2048、512 和 128，就像我们前面图示的那样。

from llama_index.node_parser import HierarchicalNodeParser

# create the hierarchical node parser w/ default settings
node_parser = HierarchicalNodeParser.from_defaults(
    chunk_sizes=[2048, 512, 128]
)

平时开发测试的时候，可以通过 get_leaf_nodes 来查看子节点：

from llama_index.node_parser import get_leaf_nodes

nodes = node_parser.get_nodes_from_documents([document])
leaf_nodes = get_leaf_nodes(nodes)

构建索引

使用 OpenAI 作为 LLM 检索，

from llama_index.llms import OpenAI

llm = OpenAI(model="gpt-3.5-turbo", temperature=0.1)

使用本地模型来嵌入：

from llama_index import ServiceContext

auto_merging_context = ServiceContext.from_defaults(
    llm=llm,
    embed_model="local:BAAI/bge-small-en-v1.5",
    node_parser=node_parser,
)

构建 Index 并设置本地持久化：

from llama_index import VectorStoreIndex, StorageContext

storage_context = StorageContext.from_defaults()
storage_context.docstore.add_documents(nodes)

automerging_index = VectorStoreIndex(
    leaf_nodes, storage_context=storage_context, service_context=auto_merging_context
)

automerging_index.storage_context.persist(persist_dir="./merging_index")

检索器

定义检索器来执行查询。

我们使用 LlamaIndex 提供的高级检索器 AutoMergingRetriever 来实现：

from llama_index.indices.postprocessor import SentenceTransformerRerank
from llama_index.retrievers import AutoMergingRetriever
from llama_index.query_engine import RetrieverQueryEngine

automerging_retriever = automerging_index.as_retriever(
    similarity_top_k=12
)

retriever = AutoMergingRetriever(
    automerging_retriever, 
    automerging_index.storage_context, 
    verbose=True
)

rerank = SentenceTransformerRerank(top_n=6, model="BAAI/bge-reranker-base")

auto_merging_engine = RetrieverQueryEngine.from_args(
    automerging_retriever, node_postprocessors=[rerank]
)

执行查询并打印结果：

from llama_index.response.notebook_utils import display_response

auto_merging_response = auto_merging_engine.query(
    "网络在人工智能中的重要性是什么？"
)
display_response(auto_merging_response)

结果如下：

Final Response：人工智能中的网络至关重要，
因为它允许个人建立一个强大的专业社区，
可以提供有价值的信息、支持和机会。
通过与该领域的其他人建立联系，
个人可以获得指导、建议和潜在的雇主推荐。
此外，网络有助于识别专业知识、
鼓励持续发展并培养人工智能社区内的归属感。

评估

我们构建两个应用进行评估，

app_0 把文件切分成两层，块大小分别是 2048 和 512：

auto_merging_index_0 = build_automerging_index(
    documents,
    llm=OpenAI(model="gpt-3.5-turbo", temperature=0.1),
    embed_model="local:BAAI/bge-small-en-v1.5",
    save_dir="merging_index_0",
    chunk_sizes=[2048,512],
)
auto_merging_engine_0 = get_automerging_query_engine(
    auto_merging_index_0,
    similarity_top_k=12,
    rerank_top_n=6,
)

app_1 把文件切分成三层，块大小分别是 2048,512 和 128：

auto_merging_index_1 = build_automerging_index(
    documents,
    llm=OpenAI(model="gpt-3.5-turbo", temperature=0.1),
    embed_model="local:BAAI/bge-small-en-v1.5",
    save_dir="merging_index_1",
    chunk_sizes=[2048,512,128],
)
auto_merging_engine_1 = get_automerging_query_engine(
    auto_merging_index_1,
    similarity_top_k=12,
    rerank_top_n=6,
)

然后执行评估，使用 Dashboard 查看评估结果：

可以看到 App1 的植地性，我一般解释成事实性。

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