Retrieval-Augmented Generation (RAG) – co to jest i dlaczego LLM bez RAG to za mało
Czym jest RAG i dlaczego klasyczne modele LLM to za mało? Poznaj zasady działania Retrieval-Augmented Generation, jego zalety i zastosowania w praktyce.
Artykuł przeznaczony dla osób zainteresowanych AI i LLM, w tym analityków, specjalistów produktowych oraz inżynierów danych, którzy chcą zrozumieć działanie i zastosowania RAG w praktyce.
Z tego artykułu dowiesz się
- Czym jest Retrieval-Augmented Generation (RAG) i jakie ograniczenia klasycznych modeli LLM pomaga przezwyciężyć?
- Jak działa mechanizm RAG w praktyce i z jakich etapów składa się proces wyszukiwania oraz generowania odpowiedzi?
- Jakie są kluczowe zastosowania, zalety i ograniczenia RAG, w tym integracja z bazami danych i dokumentacją?
Wprowadzenie do Retrieval-Augmented Generation (RAG)
Rozwój dużych modeli językowych (LLM) zrewolucjonizował sposób przetwarzania języka naturalnego. Mimo ich imponującej zdolności do generowania spójnego i przekonującego tekstu, modele te mają istotne ograniczenia – przede wszystkim polegają na statycznej wiedzy, którą przyswoiły w trakcie treningu. To oznacza, że nie mają dostępu do aktualnych lub zewnętrznych informacji, a ich odpowiedzi mogą być niepełne lub przestarzałe.
Retrieval-Augmented Generation (RAG) to podejście, które łączy generatywne możliwości LLM z mechanizmami pozyskiwania informacji ze źródeł zewnętrznych. Dzięki temu model może dynamicznie wyszukiwać i wykorzystywać najbardziej aktualne i adekwatne dane w trakcie generowania odpowiedzi. RAG nie tylko zwiększa trafność odpowiedzi, ale również rozwiązuje problem tzw. hallucination – czyli sytuacji, gdy model wymyśla informacje, które brzmią prawdopodobnie, ale są nieprawdziwe.
Największą zaletą RAG jest jego zdolność do łączenia zalet wyszukiwarek informacji z elastycznością generatywnych modeli językowych. To sprawia, że znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie potrzebna jest precyzyjna, kontekstowa i aktualna odpowiedź – na przykład w chatbotach wspierających obsługę klienta, systemach wyszukiwania dokumentacji technicznej czy analizie dużych baz wiedzy.
W skrócie, RAG to odpowiedź na ograniczenia klasycznych LLM i krok w stronę bardziej inteligentnych i użytecznych systemów przetwarzania języka naturalnego.
Jak działa RAG – podstawowe pojęcia i mechanizmy
Retrieval-Augmented Generation (RAG) to podejście łączące możliwości dużych modeli językowych (Large Language Models – LLM) z funkcjonalnością systemów wyszukiwania informacji. Celem RAG jest zwiększenie trafności i aktualności generowanych odpowiedzi przez uzyskiwanie dostępu do zewnętrznych źródeł wiedzy w czasie rzeczywistym.
W tradycyjnych modelach LLM odpowiedzi generowane są wyłącznie na podstawie danych, na których model był trenowany. Oznacza to, że ich wiedza jest statyczna i ograniczona do stanu sprzed daty ostatniego treningu. RAG wprowadza kluczową zmianę: przed wygenerowaniem odpowiedzi model wyszukuje informacje w zewnętrznych bazach danych lub dokumentacjach, a następnie wykorzystuje je jako kontekst do stworzenia odpowiedzi.
Proces działania RAG można podzielić na dwa główne etapy:
- Retrieval – czyli wyszukiwanie: system analizuje zapytanie użytkownika i przeszukuje zewnętrzne źródła (np. bazy dokumentów, repozytoria wiedzy, indeksy tekstowe), aby znaleźć najbardziej relewantne fragmenty tekstu.
- Generation – czyli generowanie: znalezione informacje są wprowadzane jako dodatkowy kontekst do modelu językowego, który na ich podstawie udziela odpowiedzi.
Taka kombinacja umożliwia tworzenie bardziej precyzyjnych, aktualnych i kontekstowo dopasowanych odpowiedzi. RAG może być wykorzystywany zarówno w zastosowaniach biznesowych, jak i badawczych, wspierając tworzenie systemów konwersacyjnych, chatbotów eksperckich czy narzędzi do analizy dokumentów. Temat tego artykułu pojawia się w niemal każdej sesji szkoleniowej Cognity – czasem w formie pytania, czasem w formie frustracji.
Różnice między RAG a tradycyjnymi modelami LLM
Retrieval-Augmented Generation (RAG) znacząco różni się od klasycznych dużych modeli językowych (LLM) zarówno pod względem architektury, jak i zastosowania. Główna różnica polega na sposobie, w jaki oba podejścia pozyskują i wykorzystują wiedzę do generowania odpowiedzi.
| Cecha | Tradycyjne LLM | RAG |
|---|---|---|
| Pozyskiwanie wiedzy | Wiedza zaszyta w modelu na etapie treningu | Dynamiczne pobieranie informacji z zewnętrznych źródeł w czasie rzeczywistym |
| Aktualność danych | Ograniczona do daty końca treningu | Może być aktualna, jeśli dane zewnętrzne są aktualizowane |
| Rozmiar modelu | Często bardzo duży, by pomieścić wiedzę | Może być mniejszy, ponieważ wiedza pochodzi z zewnątrz |
| Personalizacja | Wymaga retreningu lub fine-tuningu | Możliwa przez podmianę źródła wiedzy (np. dokumentacji, baz danych) |
| Przejrzystość źródeł | Trudna do ustalenia | Można wskazać, skąd pochodzi konkretna informacja |
Standardowe LLM są samowystarczalne w generowaniu języka, ale mają ograniczoną możliwość dostępu do najnowszych informacji. RAG natomiast łączy generatywną moc LLM z precyzją wyszukiwania informacji, takich jak dokumenty, artykuły, czy bazy danych.
Poniżej uproszczony przykład różnicy w działaniu:
# Tradycyjny LLM
input = "Kto jest prezydentem Polski?"
output = model.generate(input)
# RAG
input = "Kto jest prezydentem Polski?"
retrieved_docs = retriever.fetch(input)
output = model.generate(input + retrieved_docs)
Jak widać, klasyczny model opiera się wyłącznie na zakodowanej wiedzy, podczas gdy RAG najpierw pobiera aktualne informacje, a dopiero potem generuje odpowiedź. To podejście otwiera nowe możliwości efektywnego, kontekstowego i aktualnego przetwarzania języka naturalnego. Jeśli chcesz nauczyć się, jak wykorzystać te techniki w praktyce, sprawdź nasz Kurs RAG w praktyce – nowoczesne techniki wydobywania i generowania danych.
Rola integracji z bazami danych i dokumentacją
Jedną z kluczowych zalet podejścia Retrieval-Augmented Generation (RAG) jest możliwość dynamicznego łączenia modelu językowego z zewnętrznymi źródłami wiedzy, takimi jak bazy danych czy dokumentacja techniczna. Dzięki temu systemy oparte na RAG nie są ograniczone wyłącznie do wiedzy zawartej w parametrach wytrenowanego modelu, ale mogą korzystać z aktualnych i kontekstowych danych w czasie rzeczywistym.
Integracja z bazami danych umożliwia tworzenie inteligentnych systemów odpowiadających na pytania na podstawie danych strukturalnych – np. zapytań SQL do relacyjnych baz danych lub wyszukiwań w hurtowniach danych. Z kolei dostęp do dokumentacji (takiej jak przewodniki użytkownika, instrukcje API czy zasoby wewnętrzne firmy) pozwala na generowanie odpowiedzi bardziej precyzyjnych i osadzonych w domenie konkretnego klienta lub zastosowania. W Cognity mamy doświadczenie w pracy z zespołami, które wdrażają to rozwiązanie – dzielimy się tym także w artykule.
| Źródło wiedzy | Rodzaj danych | Typ integracji w RAG |
|---|---|---|
| Bazy danych | Strukturalne (np. tabele, rekordy) | Zapytania SQL, API do hurtowni danych |
| Dokumentacja techniczna | Niestrukturalne (np. PDF, Markdown) | Indeksy semantyczne, wyszukiwanie pełnotekstowe |
| Systemy zarządzania wiedzą | Pół-strukturalne (np. bazy wiedzy, wiki) | Retrieval przy pomocy wektorów semantycznych |
Przykładem może być chatbot wspierający klientów, który w zależności od pytania użytkownika przeszukuje dokumentację produktu lub zadaje zapytanie do bazy danych z historią zamówień, a następnie generuje odpowiedź na podstawie znalezionych informacji:
# Pseudokod: integracja RAG z bazą danych
user_query = "Jakie produkty klient X kupił w marcu?"
retrieved_data = run_sql("SELECT * FROM zamówienia WHERE klient='X' AND miesiąc='marzec'")
response = llm.generate_answer(context=retrieved_data, question=user_query)
Dzięki takiej integracji, systemy oparte na RAG mogą nie tylko zrozumieć pytanie, ale również uzyskać i przetworzyć dane, do których klasyczny LLM nie miałby dostępu. To umożliwia budowę aplikacji odpowiadających na pytania w sposób nie tylko językowo poprawny, ale też oparty na faktach i danych aktualnych w danym momencie.
Przykłady zastosowań RAG w praktyce
Retrieval-Augmented Generation (RAG) znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie kluczowe jest łączenie możliwości dużych modeli językowych (LLM) z aktualną, kontekstową wiedzą pochodzącą z zewnętrznych źródeł. Poniżej przedstawiamy kilka obszarów, w których RAG sprawdza się szczególnie dobrze.
- Wyszukiwanie informacji i asystenci wiedzy: RAG umożliwia tworzenie systemów, które nie tylko generują odpowiedzi, ale też dynamicznie pobierają najbardziej aktualne informacje z baz danych, dokumentacji technicznej czy artykułów naukowych.
- Obsługa klienta i chatboty: Dzięki integracji z bazami wiedzy, chatboty oparte na RAG mogą dostarczać precyzyjne odpowiedzi na podstawie aktualnych procedur firmowych czy bazy zgłoszeń serwisowych.
- Wsparcie w programowaniu: RAG może pobierać fragmenty dokumentacji API, przykłady kodu czy wewnętrzną dokumentację projektową, aby udzielić bardziej kontekstowej pomocy programistom.
- Systemy rekomendacyjne: W środowiskach e-commerce RAG może wykorzystywać dane produktowe i recenzje użytkowników w celu generowania spersonalizowanych rekomendacji lub opisów produktów.
- Zautomatyzowane raportowanie: Modele z mechanizmem RAG potrafią generować raporty na podstawie danych z wielu źródeł jednocześnie, np. zestawień finansowych, raportów sprzedaży i danych rynkowych.
Dla zobrazowania różnic między klasycznym LLM a podejściem RAG, poniższa tabela przedstawia porównanie typowych zastosowań:
| Zastosowanie | LLM bez RAG | LLM z RAG |
|---|---|---|
| Odpowiadanie na pytania o politykę firmy | Może podać nieaktualne lub ogólne informacje | Odnosi się do aktualnych dokumentów wewnętrznych |
| Asystent kodowania | Generuje kod na bazie treningu ogólnego | Uwzględnia aktualną dokumentację projektu |
| Tworzenie raportów | Opiera się na przykładowych wzorcach | Łączy dane z wielu źródeł w czasie rzeczywistym |
RAG umożliwia więc wyjście poza ograniczenia statycznej wiedzy modelu, oferując dynamiczne, kontekstowe wsparcie w zadaniach wymagających precyzji, aktualności i bogatego tła informacyjnego. Jeśli chcesz nauczyć się, jak wykorzystywać te możliwości w praktyce, sprawdź Kurs Praktyczne narzędzia AI: Machine Learning, Deep Learning i RAG dla analityków i nieprogramistów.
Problemy, które RAG rozwiązuje lepiej niż klasyczne LLM
Modele językowe dużej skali (LLM) oferują imponujące możliwości generowania tekstu, jednak mają istotne ograniczenia, które Retrieval-Augmented Generation (RAG) skutecznie niweluje. Dzięki połączeniu generatywnego modelu językowego z mechanizmem wyszukiwania informacji z zewnętrznych źródeł, RAG pozwala sprostać wyzwaniom, z którymi klasyczne LLM sobie nie radzą.
- Ograniczona aktualność wiedzy: LLM są trenowane na określonym zbiorze danych, co oznacza, że ich wiedza jest statyczna i może być nieaktualna. RAG umożliwia dostęp do zewnętrznych źródeł informacji, takich jak bazy danych, dokumentacja czy wyszukiwarki, co pozwala na generowanie odpowiedzi na podstawie aktualnych danych.
- Problemy z halucynacją: Tradycyjne LLM potrafią „halucynować” – tworzyć informacje, które brzmią wiarygodnie, ale są nieprawdziwe. Dzięki mechanizmowi pobierania rzeczywistych dokumentów, RAG znacząco ogranicza to zjawisko, wspierając odpowiedzi konkretnymi źródłami.
- Wydobywanie wiedzy z dużych korpusów danych: LLM mają ograniczenia długości kontekstu i nie potrafią efektywnie przetwarzać dużych objętości dokumentacji w czasie rzeczywistym. RAG umożliwia dynamiczne wyszukiwanie najistotniejszych fragmentów, które są następnie używane do generowania odpowiedzi.
- Brak dostosowania do kontekstu organizacyjnego: W środowiskach korporacyjnych klasyczne LLM nie mają dostępu do wewnętrznych danych firmy. RAG może zostać zintegrowany z prywatnymi repozytoriami wiedzy, umożliwiając generowanie treści kontekstowych, zgodnych z polityką organizacji.
- Skalowalność i personalizacja odpowiedzi: RAG pozwala skalować systemy QA i chatboty w taki sposób, by odpowiadały na pytania użytkowników w oparciu o ich potrzeby, historię interakcji lub konkretne źródła danych, co jest trudne do osiągnięcia przy użyciu samych LLM.
| Problem | Klasyczne LLM | RAG |
|---|---|---|
| Aktualność informacji | Wiedza ograniczona do daty treningu | Dostęp do najnowszych danych i dokumentów |
| Halucynacje | Wysokie ryzyko generowania fałszywych informacji | Odpowiedzi oparte na rzeczywistych źródłach |
| Przetwarzanie dużych zbiorów danych | Ograniczenia długości promptu | Dynamiczne wybieranie istotnych fragmentów |
| Dostosowanie do środowiska pracy | Brak dostępu do wewnętrznych danych | Integracja z prywatnymi bazami wiedzy |
Podsumowując, RAG oferuje skuteczne rozwiązania dla wielu problemów, które ograniczają przydatność klasycznych modeli LLM w zastosowaniach wymagających aktualności, wiarygodności i personalizacji odpowiedzi.
Zalety i ograniczenia podejścia RAG
Retrieval-Augmented Generation (RAG) to podejście, które łączy generatywne możliwości dużych modeli językowych (LLM) z dostępem do zewnętrznych źródeł wiedzy, takich jak bazy danych czy dokumenty. Dzięki temu możliwe jest generowanie odpowiedzi nie tylko na podstawie wbudowanej w model wiedzy, ale także na bazie aktualnych i dynamicznych informacji, co znacząco zwiększa użyteczność systemów opartych na sztucznej inteligencji.
Zalety podejścia RAG obejmują:
- Aktualność informacji: Możliwość dostępu do najnowszych danych, które nie są zawarte w statycznym zbiorze uczącym modelu.
- Lepsze dopasowanie kontekstu: RAG umożliwia uwzględnienie specyficznych dokumentów lub baz danych, co pozwala na generowanie bardziej trafnych i precyzyjnych odpowiedzi.
- Zwiększona przejrzystość: Poprzez wskazanie źródeł, z których pochodzi informacja, użytkownik może łatwiej zweryfikować poprawność odpowiedzi.
- Zmniejszenie halucynacji: Dzięki sięganiu po konkretne dane, model jest mniej skłonny do „wymyślania” informacji.
Ograniczenia RAG to m.in.:
- Wydajność i złożoność: Integracja funkcji wyszukiwania może zwiększać czas odpowiedzi oraz wymagać dodatkowych zasobów obliczeniowych.
- Jakość wyszukiwania: Skuteczność RAG zależy od jakości systemu retrieval – jeśli wyszukiwanie zwróci niewłaściwe informacje, wynikowa odpowiedź również będzie nieadekwatna.
- Zarządzanie danymi: Wymaga utrzymania i aktualizacji zbiorów dokumentów, co może być kosztowne i czasochłonne.
- Problemy z prywatnością: W niektórych zastosowaniach istotne może być kontrolowanie dostępu do danych, co komplikuje architekturę rozwiązania.
RAG stanowi potężne narzędzie do wspierania systemów LLM, jednak jego skuteczność zależy od wielu czynników związanych zarówno z jakością danych, jak i architekturą technologiczną całego rozwiązania.
Podsumowanie i przyszłość RAG
Retrieval-Augmented Generation (RAG) to przełomowe podejście w dziedzinie modeli językowych, które łączy generatywne możliwości dużych modeli językowych (LLM) z dostępem do zewnętrznych źródeł wiedzy. W ten sposób RAG pozwala na generowanie bardziej aktualnych, precyzyjnych i kontekstowo trafnych odpowiedzi niż modele działające wyłącznie na bazie wiedzy zapamiętanej podczas treningu.
Kluczową różnicą między RAG a tradycyjnym LLM jest możliwość dynamicznego pozyskiwania informacji w czasie rzeczywistym – zamiast polegać wyłącznie na statycznie wytrenowanej wiedzy, system może wyszukiwać i uwzględniać dane z zewnętrznych baz dokumentów, serwisów wiedzy czy zasobów firmowych.
To podejście znajduje już zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak obsługa klienta, wyspecjalizowane systemy pomocy technicznej, analiza dokumentów czy wyszukiwanie informacji w czasie rzeczywistym. RAG doskonale nadaje się do środowisk, w których dane szybko się zmieniają lub są zbyt obszerne, by zmieścić się w standardowym kontekście modelu językowego.
Patrząc w przyszłość, można oczekiwać dalszego rozwoju tej technologii – zarówno pod względem skalowalności, jak i integracji z coraz bardziej złożonymi bazami wiedzy. W połączeniu z rosnącymi możliwościami LLM, podejście RAG stanowi fundament nowej generacji inteligentnych systemów wspomagania decyzji i interakcji człowiek-maszyna. Na zakończenie – w Cognity wierzymy, że wiedza najlepiej działa wtedy, gdy jest osadzona w codziennej pracy. Dlatego szkolimy praktycznie.