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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pymupdfiTextSharpPDF解析
文本处理langchainML.NET机器学习框架
数据存储ChromaDBSQL Server知识存储

八、学习建议

  1. 从简单文档开始尝试
  2. 先掌握基础流程再深入高级功能
  3. 多打印中间结果观察处理效果
  4. 参考官方文档和示例代码


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