RAG初体验:文档解析和分隔
在初识RAG(检索增强生成)技术时,使用最熟悉的.NET开发视角,记录学习过程。
一、RAG能为我们解决什么?
我希望有这样的功能:上传各种格式的文档(合同、报告、说明书等),然后希望系统能自动提取关键信息,甚至回答关于文档内容的问题。
作为一名开发者,传统做法可能需要:
- 针对每种文件格式写解析代码
- 设计复杂的查询逻辑
- 处理各种边界情况
而RAG提供了一套完整的解决方案:
- 自动解析:支持PDF、Word、Excel等常见格式
- 智能分割:将大文档拆分成有意义的段落
- 知识构建:为后续的智能问答打下基础
二、快速搭建开发环境
RAG的Python生态很丰富。配置环境就像准备一个ASP.NET项目:
# 创建虚拟环境(类似新建ASP.NET项目)
python -m venv RagEnv
.\RagEnv\Scripts\activate # Windows
# 安装核心包(类似NuGet安装)
pip install langchain pymupdf python-docx openpyxl
三、文档处理实战
1. 解析PDF文件
from langchain.document_loaders import PyMuPDFLoader
# 加载PDF文件
loader = PyMuPDFLoader("租房合同.pdf")
pages = loader.load() # 获取所有页面
print(f"共{len(pages)}页")
print("第一页内容预览:")
print(pages[0].page_content[:200] + "...") # 显示前200个字符
2. 处理Word文档
from langchain.document_loaders import Docx2txtLoader
loader = Docx2txtLoader("产品说明书.docx")
doc = loader.load()[0] # 加载整个文档
print(f"文档长度:{len(doc.page_content)}字符")
print("包含表格:" + str(len(doc.metadata.get('tables', []))) + "个")
3. 读取Excel数据
from langchain.document_loaders import UnstructuredExcelLoader
loader = UnstructuredExcelLoader("报表数据.xlsx")
sheets = loader.load() # 加载所有工作表
for sheet in sheets:
print(f"工作表【{sheet.metadata['sheet_name']}】")
print(sheet.page_content[:300]) # 预览内容
四、文档智能分割
将大文档拆分成适合处理的小段落:
from langchain.text_splitter import RecursiveCharacterTextSplitter
# 配置分割器
splitter = RecursiveCharacterTextSplitter(
chunk_size=300, # 每段约300字
chunk_overlap=50, # 段落间重叠50字
separators=["\n\n", "\n", "。", "!"] # 分割符号
)
# 执行分割
chunks = splitter.split_documents(pages)
print(f"生成{len(chunks)}个段落")
# 查看第一个段落
print("\n第一段内容:")
print(chunks[0].page_content)
五、实际应用示例
假设我们要处理一份产品手册:
# 1. 加载文档
loader = PyMuPDFLoader("产品手册.pdf")
pages = loader.load()
# 2. 分割内容
splitter = RecursiveCharacterTextSplitter(
chunk_size=400,
chunk_overlap=80,
separators=["\n\n", "\n", "。", ";"]
)
chunks = splitter.split_documents(pages)
# 3. 为每个段落添加业务标签
for i, chunk in enumerate(chunks):
chunk.metadata["doc_type"] = "产品手册"
chunk.metadata["version"] = "2024"
chunk.metadata["chunk_id"] = i+1
# 4. 保存处理结果
# 这里可以存入数据库或向量库
print(f"成功处理{len(chunks)}个知识片段")
六、常见问题与技巧
1. 中文处理优化:
# 增加中文特有的分隔符
separators=["\n\n", "\n", "。", ";", "》", "——"]
2. 性能提升:
- 大文件可以分批处理
- 使用多线程加速(Python的concurrent.futures)
3. 特殊内容处理:
# 单独处理表格
if "table" in doc.metadata:
process_tables(doc.metadata["table"])
七、RAG组件
功能 | Python工具 | C#类似方案 | 说明 |
文档解析 | pymupdf | iTextSharp | PDF解析 |
文本处理 | langchain | ML.NET | 机器学习框架 |
数据存储 | ChromaDB | SQL Server | 知识存储 |
八、学习建议
- 从简单文档开始尝试
- 先掌握基础流程再深入高级功能
- 多打印中间结果观察处理效果
- 参考官方文档和示例代码