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大型语言模型中的检索增强生成综述

期刊:Procedia Computer ScienceDOI:10.1016/j.procs.2024.09.178

这篇文档属于类型b(综述类论文),以下为针对中文读者的学术报告:


作者及机构
本综述由Muhammad Arslan*(法国第戎卡诺跨学科实验室ICB)、Hussam Ghanem(同前)、Saba Munawar(巴基斯坦伊斯兰堡国立计算机与新兴科学大学NUCES)及Christophe Cruz(ICB)合作完成,发表于Elsevier旗下期刊《Procedia Computer Science》第246卷(2024年),属于第28届国际知识工程系统会议(KES 2024)的会议论文。

主题与背景
论文题为《A Survey on RAG with LLMs》,聚焦检索增强生成(Retrieval-Augmented Generation, RAG)技术与大语言模型(Large Language Models, LLMs)的融合应用。在数字化转型背景下,LLMs虽能生成类人文本,但其领域特异性查询的准确性不足,易产生“幻觉”(hallucinations)。RAG通过整合外部数据检索与文本生成,成为提升输出可靠性的关键技术。现有研究多关注RAG的技术改进,而对其应用场景的系统性梳理不足,本文旨在填补这一空白。

主要观点与论据

  1. RAG的技术原理与优势

    • 核心机制:RAG在生成前通过检索外部知识库(如新闻、医学指南)动态获取信息,增强LLMs的上下文理解(图1展示其架构)。例如,临床决策系统Almanac通过检索FDA指南生成循证建议[18]。
    • 对比传统LLMs:实验表明,RAG可降低金融QA任务中错误率42%[11],在生物医学领域将答案准确性提升至78%[10],因其直接引用权威数据源(如PubMed[34])。
  2. 应用场景分类

    • 任务导向分类
      • 问答系统(QA):占比最高(20项研究),如LiverSA针对肝病咨询的专用LLM[17]、跨文化企业HR政策查询[49]。
      • 文本生成与摘要:如医学教育中的代表向量摘要(RVS)技术压缩非结构化文本[13]。
      • 软件维护:自动代码补全框架ReAcc[31]在CodeXGLUE基准测试中提升效率35%。
    • 领域导向分类
      • 医疗/生物医学(9项):从疾病表型识别[36]到临床试验文档生成[59]。
      • 技术开发(9项):如电商搜索的差异化检索增强模型[50]。
      • 社会传播(7项):包括反仇恨言论的RAUCG框架[41]。
  3. 研究趋势与局限性

    • 增长趋势:2020年仅1篇相关论文,2024年2月已达16篇(图3),显示领域热度。
    • 现存问题
      • 数据依赖性:处理异构数据(如半结构化表格[16])可能延迟响应[4]。
      • 伦理风险:生物医学中可能泄露患者隐私[24],法律领域或违反保密协议[6]。
      • 成本瓶颈:商用LLM的API调用费用阻碍中小企业部署[5]。
  4. 未来方向

    • 技术扩展:探索多模态RAG(如结合ECG图像与文本[12])。
    • 领域深化:农业、商业等低覆盖领域需针对性研究[结论]。
    • 评估标准化:建立RAG输出可信度指标(如FDA合规性QA的准确率审计[60])。

论文价值
1. 学术意义:首次系统梳理RAG的51项应用案例(表1),提出任务-领域双维分类法(表2-3),为后续研究提供框架。
2. 实践指导:指出技术落地的关键挑战(如延迟与伦理),推动产业界优化架构设计。
3. 跨学科启发:医疗(临床决策[18])、教育(教材QA[20])等领域的案例展示RAG的普适潜力。

亮点
- 全面性:覆盖2020-2024年所有公开RAG研究,包含16项预印本。
- 批判性:明确指出技术瓶颈(如数据多样性处理[29]),非单纯综述进展。
- 前瞻性:提出实体链接(entity linking)作为知识图谱与RAG的结合点,开辟新研究方向[结论]。


(注:全文约1500字,严格遵循术语规范,如首次出现“幻觉(hallucinations)”“检索增强生成(RAG)”等均标注英文原词。)

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