如何搭建私人知识库

要搭建基于GPT API的定制化知识库，涉及到给GPT输入（投喂）定制化的知识。但GPT-3.5,也就是当前免费版的ChatGPT一次交互（输入和输出）只支持最高4096个Token，约等于3000个单词或2300个汉字。这点容量对于绝大多数领域知识根本不够。为了使用GPT的语言能力来处理大量的领域知识，OpenAI提供了embedding API解决方案。参考OpenAI embedding documents。[heading2]理解embeddings[content]embeddings(直译为嵌入）是一个浮点数字的向量（列表）。两个向量之间的距离衡量它们的关联性。小距离表示高关联度，大距离表示低关联度。进一步解释：向量（列表）：向量是数学中表示大小和方向的一个量，通常用一串数字表示。在计算机科学和数据科学中，向量通常用列表（list）来表示。列表是一种数据结构，它包含一组有序的元素。例如，一个二维向量可以表示为[2,3]，这意味着沿着两个轴的分量分别为2和3。在这里，"list"是一种编程术语，意味着一系列有序的数据。向量之间的距离：向量之间的距离是一种度量两个向量相似性的方法。有多种方式可以计算两个向量之间的距离，最常见的是欧几里得距离。欧几里得距离计算方法是将两个向量的对应元素相减，然后取平方和，再开平方。例如，向量A=[1,2]和向量B=[4,6]之间的欧几里得距离为sqrt((4-1)^2+(6-2)^2)=5。较小距离意味着高相关性，因为向量间相似度高。在OpenAI词嵌入中，靠近向量的词语在语义上相似。例如，“猫”和“狗”距离近，它们都是宠物，与“汽车”距离远，相关性低。文档上给了创建embeddings的示例上面的命令访问embeddings API接口，将input语句，转化成下面这一串浮点数字。

上面将文本转换成向量（一串数字）能大大节省空间，它不是压缩，可简单理解为索引(Index)。接下来就有意思了。比如我有一个大文本，可以先把它拆分成若干个小文本块（也叫chunk)，通过embeddings API将小文本块转换成embeddings向量,这个向量是跟文本块的语义相关。在一个地方（向量储存库）中保存这些embeddings向量和文本块，作为问答的知识库。当用户提出一个问题时，该问题先通过embeddings API转换成问题向量，然后将这问题向量与向量储存库的所有文本块向量比对，查找距离最小的几个向量，把这几个向量对应的文本块提取出来，与原有问题组合成为新的prompt(问题/提示词)，发送给GPT API。这样一来就不用一次会话中输入所有领域知识，而是输入了关联度最高的部分知识。一图胜千言，转一张原理图。再举一个极其简单的例子，比如有一篇万字长文，拆分成Chrunks包含：文本块1：本文作者：越山。xxxx。文本块2：公众号越山集的介绍：传播效率方法，分享AI应用，陪伴彼此在成长路上，共同前行。文本块3：《反脆弱》作者塔勒布xxxx。文本块4：“科技爱好者周刊”主编阮一峰会记录每周值得分享的科技内容，周五发布。...文本块n如果提问是”此文作者是谁？“。可以直观的看出上面的文本块1跟这个问题的关联度最高，文本块3次之。通过比较embeddings向量也可以得到这结论。那最后发送给GPT API的问题会类似于”此文作者是谁？从以下信息中获取答案：本文作者：越山。xxxx。《反脆弱》作者塔勒布xxxx。“这样一来，大语言大概率能回答上这个问题。

因为利用大模型的能力搭建知识库本身就是一个RAG技术的应用。所以在进行本地知识库的搭建实操之前，我们需要先对RAG有一个大概的了解。以下内容会有些干，我会尽量用通俗易懂的描述进行讲解。我们都知道大模型的训练数据是有截止日期的，那当我们需要依靠不包含在大模型训练集中的数据时，我们该怎么做呢？实现这一点的主要方法就是通过检索增强生成RAG（Retrieval Augmented Generation）。在这个过程中，首先检索外部数据，然后在生成步骤中将这些数据传递给LLM。我们可以将一个RAG的应用抽象为下图的5个过程：文档加载（Document Loading）：从多种不同来源加载文档。LangChain提供了100多种不同的文档加载器，包括PDF在内的非结构化的数据、SQL在内的结构化的数据，以及Python、Java之类的代码等文本分割（Splitting）：文本分割器把Documents切分为指定大小的块，我把它们称为“文档块”或者“文档片”存储（Storage）：存储涉及到两个环节，分别是：将切分好的文档块进行嵌入（Embedding）转换成向量的形式将Embedding后的向量数据存储到向量数据库检索（Retrieval）：一旦数据进入向量数据库，我们仍然需要将数据检索出来，我们会通过某种检索算法找到与输入问题相似的嵌入片Output（输出）：把问题以及检索出来的嵌入片一起提交给LLM，LLM会通过问题和检索出来的提示一起来生成更加合理的答案[heading2]文本加载器（Document Loaders）[content]文本加载器就是将用户提供的文本加载到内存中，便于进行后续的处理