【大模型】-LangChain--RAG文档系统
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1.完整代码
由于使用的是通义,所以代码改造了下,因为openAI需要钱
import streamlit as st
import tempfile
import os
from langchain_classic.memory import ConversationBufferMemory
from langchain_community.chat_message_histories import StreamlitChatMessageHistory
from langchain_community.document_loaders import TextLoader
from langchain_community.vectorstores import Chroma
from langchain_community.embeddings import DashScopeEmbeddings
from langchain_core.prompts import PromptTemplate
from langchain_text_splitters import RecursiveCharacterTextSplitter
from langchain_classic.agents import AgentExecutor, create_tool_calling_agent
from langchain_community.callbacks.streamlit import StreamlitCallbackHandler
from langchain_openai import ChatOpenAI
from langchain_community.chat_models import ChatTongyi
from langchain_core.tools import tool, create_retriever_tool
from dotenv import load_dotenv
load_dotenv()
# 设置Streamlit应用的页面标题和布局
st.set_page_config(page_title="文档问答", layout="wide")
# 设置应用的标题
st.title("📚 文档问答系统")
# 上传txt文件,允许上传多个文件
uploaded_files = st.sidebar.file_uploader(
label="上传txt文件", type=["txt"], accept_multiple_files=True
)
# 如果没有上传文件,提示用户上传文件并停止运行
if not uploaded_files:
st.info("请先上传按TXT文档。")
st.stop()
@st.cache_resource(ttl="1h")
def configure_retriever(uploaded_files):
# 读取上传的文档,并写入一个临时目录
docs = []
temp_dir = tempfile.TemporaryDirectory(dir=r"D:\蒋辉\AI大模型")
for file in uploaded_files:
temp_filepath = os.path.join(temp_dir.name, file.name)
with open(temp_filepath, "wb") as f:
f.write(file.getvalue())
# 使用TextLoader加载文本文件
loader = TextLoader(temp_filepath, encoding="utf-8")
docs.extend(loader.load())
# 进行文档分割
text_splitter = RecursiveCharacterTextSplitter(chunk_size=1000, chunk_overlap=200)
splits = text_splitter.split_documents(docs)
# 使用向量模型生成文档的向量表示
embeddings = DashScopeEmbeddings(
model="text-embedding-v3",
dashscope_api_key="sk-秘钥"
)
vectordb = Chroma.from_documents(splits, embeddings)
# 创建文档检索器
retriever = vectordb.as_retriever()
return retriever
# 配置检索器
retriever = configure_retriever(uploaded_files)
# 如果session_state中没有消息记录或用户点击了清空聊天记录按钮,则初始化消息记录
if "messages" not in st.session_state or st.sidebar.button("清空聊天记录"):
st.session_state["messages"] = [{"role": "assistant", "content": "您好,我是文档问答助手"}]
# 加载历史聊天记录
for msg in st.session_state.messages:
st.chat_message(msg["role"]).write(msg["content"])
# 创建用于文档检索的工具
retrieval_tool = create_retriever_tool(
retriever,
name="文档检索",
description="用于检索用户提出的问题,并基于检索到的文档内容进行回复.",
)
tools = [retrieval_tool]
# 创建聊天消息历史记录
msgs = StreamlitChatMessageHistory()
# 创建对话缓冲区内存
memory = ConversationBufferMemory(
chat_memory=msgs, return_messages=True, memory_key="chat_history", output_key="output"
)
# 指令模板
instructions = """您是一个设计用于查询文档来回答问题的代理。
您可以使用文档检索工具,并基于检索内容来回答问题
您可能不查询文档就知道答案,但是您仍然应该查询文档来获得答案。
如果您从文档中找不到任何信息用于回答问题,则只需返回“抱歉,这个问题我还不知道。”作为答案。
"""
# 基础提示模板 - 修改这里!
base_prompt_template = """
{instructions}
TOOLS:
------
You have access to the following tools:
{tools}
To use a tool, please use the following format:
Thought: Do I need to use a tool? Yes
Action: The action to take, should be one of [{tool_names}]
Action Input: {input}
Observation: the result of the action
When you have a response to say to the Human, or if you do not need to use a tool, you MUST use the format:
Thought: Do I need to use a tool? No
Final Answer: [your response here]
Begin!
Previous conversation history:
{chat_history}
New input: {input}
{agent_scratchpad}"""
# 创建基础提示模板 - 修改这里!
# 需要传递tools和tool_names
tool_names = ", ".join([tool.name for tool in tools])
tool_descriptions = "\n".join([f"{tool.name}: {tool.description}" for tool in tools])
base_prompt = PromptTemplate(
template=base_prompt_template,
input_variables=["agent_scratchpad", "chat_history", "input"],
partial_variables={
"instructions": instructions,
"tools": tool_descriptions,
"tool_names": tool_names
}
)
# 创建Llm
llm = ChatTongyi(model="qwen-plus")
# 创建react Agent
agent = create_tool_calling_agent(llm, tools, base_prompt)
# 创建Agent执行器
'''
AgentExecutor 的这几个参数作用如下:
agent=agent: 指定要使用的 Agent 实例,这里是通过 create_tool_calling_agent 创建的工具调用代理
tools=tools: 传入可用的工具列表,代理会根据需要调用这些工具(如文档检索工具)
memory=memory: 配置对话内存,用于保存对话历史,使代理能够记住之前的交互内容
verbose=True: 启用详细日志输出,方便调试和查看代理的思考过程
handle_parsing_errors=True: 启用解析错误处理机制,当 Agent 输出格式不正确时自动处理而不是抛出异常
'''
agent_executor = AgentExecutor(
agent=agent,
tools=tools,
memory=memory,
verbose=True,
handle_parsing_errors=True
)
# 创建聊天输入框
user_query = st.chat_input(placeholder="请开始提问吧!")
# 如果有用户输入的查询
if user_query:
# 添加用户消息到session_state
st.session_state.messages.append({"role": "user", "content": user_query})
# 显示用户消息
st.chat_message("user").write(user_query)
with st.chat_message("assistant"):
# 创建streamlit回调处理器
st_cb = StreamlitCallbackHandler(st.container())
# agent执行过程日志回调显示在Streamlit Container
config = {"callbacks": [st_cb]}
try:
# 执行Agent并获取响应
response = agent_executor.invoke({"input": user_query}, config=config)
# 添加助手消息到session_state
st.session_state.messages.append({"role": "assistant", "content": response["output"]})
# 显示助手响应
st.write(response["output"])
except Exception as e:
st.error(f"处理问题时出错: {str(e)}")
st.session_state.messages.append({"role": "assistant", "content": "抱歉,处理您的问题时出现了错误。"})
2.结果展示
控制台执行命令
streamlit run D:/jhproject/python_project/LLM/jh-langserve-app/app/RAG_问答系统.py

上传txt文件,目前demo支持txt,可以改造成支持多种文档格式,直接问AI就行,这里就不展示了
每次询问和程序员相关的,他会查询出对应结果,因为知识库来自上传的文档

如果询问奥特曼或者非知识库的内容,它答不上来

之前配置的监控也会看出,smith平台,如何配置请看LangSmith监控

3. RAG介绍
核心概念
RAG(Retrieval-Augmented Generation,检索增强生成)是一种将信息检索与大语言模型生成相结合的技术架构。它的核心理念是:
“先检索相关知识,再基于知识生成回答”。

RAG解决的核心问题
传统的LLM存在以下局限性:
-
知识陈旧:训练数据有截止日期,无法获取最新信息
-
事实错误:容易产生看似合理但事实错误的“幻觉”
-
缺乏专业/私有知识:无法访问企业内部的私有数据
-
透明度差:用户无法知道回答的依据来源
RAG通过引入外部知识库,完美解决了这些问题。
RAG vs 传统LLM vs 微调
| 方面 | 传统LLM | 微调(Fine-tuning) | RAG |
|---|---|---|---|
| 知识更新 | 无法更新 | 更新成本高、周期长 | 实时更新 |
| 事实准确性 | 可能幻觉 | 减少幻觉 | 大幅减少幻觉 |
| 私有数据 | 无法访问 | 可学习私有知识 | 可访问私有数据 |
| 可追溯性 | 无来源 | 无来源 | 有明确来源 |
| 实施成本 | 低 | 高 | 中等 |
4.文档问答
实现流程
一个 RAG 程序的 APP 主要有以下流程:
- 1.用户在 RAG 客户端上传一个txt文件
- 2.服务器端接收客户端文件,存储在服务端
- 3.服务器端程序对文件进行读取
- 4.对文件内容进行拆分,防止一次性塞给 Embedding 模型超 token 限制
- 5.把 Embedding 后的内容存储在向量数据库,生成检索器
- 6.程序准备就绪,允许用户进行提问
- 7.用户提出问题,大模型调用检索器检索文档,把相关片段找出来后,组织后,回复用户。


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