利用DeepSeek-R1构建简单的本地知识库

一 简介

初期接触LLM即大语言模型,觉得虽然很强大,但是有时候AI会一本正经的胡说八道,这种大模型的幻觉对于日常使用来说具有很大的误导性,特别是如果我们要用在生成环境下,由于缺少精确性而无法使用。
为什么会造成这种结果那,简单来说就是模型是为了通用性设计的,缺少相关知识,所以导致回复的结果存在胡说八道的情况,根据香农理论,减少信息熵,就需要引入更多信息。

从这个角度来说,就有两个途径,一是重新利用相关专业知识再次训练加强模型,或进行模型微调;
模型训练的成本是巨大的,微调也需要重新标记数据和大量的计算资源,对于个人来说基本不太现实;
二是在问LLM问题的时候,增加些知识背景,让模型可以根据这些知识背景来回复问题;后者即是知识库的构建原理了。

有个专门的概念叫RAG(Retrieval-Augmented Generation),即检索增强生成,是一种结合检索技术和生成模型的技术框架,旨在提升模型生成内容的准确性和相关性。其核心思想是:在生成答案前,先从外部知识库中检索相关信息,再将检索结果与用户输入结合,指导生成模型输出更可靠的回答。

二 RAG原理

简单概述,利用已有的文档、内部知识生成向量知识库,在提问的时候结合库的内容一起给大模型,让其回答的更准确,它结合了信息检索和大模型技术;

分步骤来说,首先是检索阶段,当用户输入一个问题时,系统会从外部数据库或文档中检索相关的信息或文档片段。然后,在生成阶段,这些检索到的信息会和原始问题一起输入到生成模型中,生成最终的答案。这样,模型不仅依赖于内部知识,还能利用外部实时或特定的数据。

我们日常简单通过chat交互方式使用大模型如下图:


直接提问模式

我们搭建了RAG后,整体架构如下图:


RAG回答

说明:

  1. 建立索引: 需要将日常的业务知识,以文件形式给分成较短的块(chunk),然后进行编码,向量化存入到向量化的库中;nomic-embed-text-v1模型就是做这个事情的。

  2. 检索向量库: 根据用户的提问,到向量库中去进行向量匹配,检索出相似的chunk,作为提问的上下文;

  3. 生成回复: 将用户的提问内容和检索的块结合发送给大模型,大模型结合两者进行问题的回复;

这样做有什么好处那?

  1. 由于日常的业务知识是保存到本地的,所以减少信息泄露的风险;
  2. 由于提问结合了业务知识,所以减少了模型的幻觉,即减少了模型的胡说八道;
  3. 模型的回复结合了业务知识和实时知识,所以实时性可以更好;
  4. 不用重新训练模型,微调模型降低了成本;

三 实践

需要安装以下工具:

  1. Ollama: 用于下载和管理模型,前面文章介绍过;
  2. DeepSeek-R1 : 我们本次要使用的LLM模型,前面文章也介绍过;
  3. Nomic-Embed-Text向量模型: 用于将文本库进行切分,编码,转换进入向量库;
  4. AnythingLLM: 开源AI私有化应用构建平台,即将多个模型搭配起来,共同构建一个私有化应用;利用强大的内置工具和功能快速运行本地 LLM,无需复杂的设置。
    Ollama和DeepSeek-R1模型前面已经安装过了,就不再赘述,下面安装另外两个工具;

3.1 Nomic-Embed-Text 模型安装

简单介绍下,Nomic-Embed-Text模型是一个强大的嵌入式文本处理工具,将我们的业务知识(专业点的叫法语料库)转成高纬度的向量空间中的点,以便后续进行相似度计算、分类、聚类、检索等。
听起来这个好像很高级,如果简单来看的话,其实底层原理也简单,文本相似度可以通过两个高纬度向量的余弦值大小来判断的,余弦值越大的,两个高纬度向量靠的越近,相关性大,反之亦然,当然也有复杂的算法。


余弦计算相似度
余弦值计算

通过pull命令直接安装,大小为274MB,还是比较小的:

ollama pull nomic-embed-text

然后通过ollama list查询:

mac@MacdeMacBook-Pro models % ollama list
NAME                       ID              SIZE      MODIFIED
nomic-embed-text:latest    0a109f422b47    274 MB    17 minutes ago
deepseek-r1:1.5b           a42b25d8c10a    1.1 GB    4 days ago

网上找一个使用的例子,大家可以直观的体会下:

from transformers import AutoTokenizer, AutoModel
import torch
 
# 加载模型和分词器
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("nomic-embed-text-v1")
model = AutoModel.from_pretrained("nomic-embed-text-v1")
 
# 输入文本
text1 = "今天天气好!"
text2 = "今天的天气真是好啊!"
 
# 将文本转换为模型输入格式
encoding = tokenizer(text1, text2, return_tensors="pt")
 
# 获取文本嵌入
with torch.no_grad():
    outputs = model(**encoding)
 
# 计算文本嵌入的余弦相似度
cosine_similarity = torch.nn.functional.cosine_similarity(outputs.last_hidden_state[0], outputs.last_hidden_state[1])
print("文本相似度:", cosine_similarity.item())

3.2 AnythingLLM安装

如它官网图https://anythingllm.com/desktop所示,是一个强大的灵活的平台,通过它可以连接多个LLM模型,构建本地私有的LLM应用,配置界面简单直观。

Anything LLM

非常可惜,我macos的版本低,运行Anything LLM报错,找了不少办法还是不行,所以在虚拟机:windows下安装下,运行界面:

anythingLLM

如上图可以看到,这个架构默认需要一个chat模型,需要embedder模型和一个向量数据库:LanceDB,用来保存私有化的数据;

按右边的向右箭头,新建个工作区:


新建工作区

接着进行模型配置:


模型配置

选择LLM模型提供商,配置下url,如下图:


image.png

点击右上角的 Save changes。

向量数据库无需配置,默认:


向量数据库

embedder模型,可以用默认的,或通过ollama供应商提供的,我先用ollama试试效果:


embedder模型

别忘记点击修改。
这里面有个坑,虽然11434端口开了,但是默认只能用127.0.0.1访问,如果绑定所有ip,则在mac下需要配置:

mac@MacdeMacBook-Pro Homebrew % sudo sh -c 'echo "export OLLAMA_HOST=0.0.0.0:11434">>/etc/profile'launchctl setenv OLLAMA_HOST "0.0.0.0:11434" 

返回刚才新建的工作区,点击后进入聊天界面就可以上传语料进行交互问答了。


语料上传分析

至此个人知识库终于创建完毕了。

个人知识库的问答

四 总结

我们通过搭建本地模型,配合Embedder和向量数据库,可以直接构建一个隐私性更好,实时性更高的个人知识库DAG。工作中除了需要知识库,更需要BPA,即业务自动化,利用LLM模型来提高自动化水平,这种系统更实用,下一步的目标是逐步构建BPA系统,希望大家能持续关注。

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