【珍藏干货】搭建RAG“知识书架“:数据处理与存储核心概念全解析
数据处理与存储,是 RAG 的基建环节。• 从数据源到解析 → 文本干净、格式统一。• 切块与标注 → 提高检索粒度,保证上下文连贯。• 向量化 → 把语言转成计算机可计算的空间表示。• 存储与索引管理 → 让检索既快又稳。换句话说,这一步决定了“书架”搭建得是否牢靠,直接影响后续检索质量、生成可信度与系统可维护性。只要你真心想学习AI大模型技术,这份精心整理的学习资料我愿意无偿分享给你,但是想学
我们先来看看 RAG 的数据处理与存储部分所涉及到的核心概念
在 RAG 里,数据处理与存储就是在搭建和维护一座“知识书架”。这一步的质量,决定了后续检索和生成的上限。流程大致分为:数据来源 → 解析清洗 → 切块与标注 → 向量化 → 存储与索引管理。
一、数据来源与预处理
1. Document Source(资料来源)
RAG 的起点是找到数据源。可能是 PDF 文件、网页内容、企业内部数据库、Markdown 笔记,甚至是 API 接口。数据源的多样性决定了后续解析和标准化的复杂度。
2. Ingestion Pipeline(数据采集与预处理流程)
数据不是一次性导入,而是经过一个流水线:采集 → 解析 → 清洗 → 切块 → 向量化 → 写入。
一个成熟的 pipeline 可以保证资料可持续更新,而不是“导一次就过时”。
3. Parsing(解析)
解析就是把文件变成干净的纯文本。
- • PDF → 去掉目录、页码、水印。
- • HTML → 提取正文、丢弃广告。
常用工具:pdfplumber
、BeautifulSoup
4. Encoding Normalization(编码归一化)
统一成 UTF-8,避免乱码。例如 Windows 下的 GBK 文件若不转换,Embedding 可能直接报错。
5. Unit Normalization(单位归一化)
标准化度量单位,避免语义分歧:
- • “1k 元” → “1000 元”
- • “2 hrs” → “2 小时”
二、切块与标注
6. Tokenization(分词)
把文本拆成更小的 token(词或子词),是 Embedding 的前置步骤。
- • 中文需要分词算法(“自然语言处理” → [“自然语言”, “处理”])。
- • 英文天然有空格,但现代模型常用 子词分解(“report” → [“re”, “port”])。
分词的意义:降低复杂度、方便建模、提升检索精度。
7. Chunk(切块)
长文档直接处理会遇到:
- • 模型端问题:上下文长度有限、成本高、注意力退化。
- • 数据库端问题:检索粒度过粗、相似度失效、更新效率低。
所以必须把文档拆成更小的 chunk,才能在“模型”和“数据库”之间架桥。
8. Chunking Strategy(切块策略)
- • 定长切块:按 token 数固定切。
- • 结构感知切块:按标题/段落/表格边界。
- • 滑动窗口切块:相邻块重叠,避免语义被截断。
9. Overlap(重叠)
滑动窗口的关键参数。
- • 例如 500 token 的 chunk,保留 50 token 重叠。
- • 好处:避免信息“断裂”,提升召回准确率。
- • 工程实践:chunk = 300–500,overlap = 50–100。
10. Metadata(元数据)
每个 chunk 都会挂载“身份证”:来源文档、时间、部门、版本、权限标签等。
来源可分为:
- • 文档自带(文件名、路径、更新时间)。
- • 处理生成(chunk ID、页码、Embedding 版本)。
- • 算法抽取(关键词、NER 实体、分类标签)。
用途:
- • 检索过滤(按部门/版本筛选)。
- • 上下文增强(带有“住宿”标签的块优先匹配“差旅住宿”)。
- • 权限控制(多租户、ACL)。
- • 结果溯源(答案里的 [1] 对应哪份文件)。
11. Metadata Schema(元数据结构)
元数据必须统一格式,比如:source
、timestamp
、doc_type
。否则过滤规则没法稳定运行。
12. Entity Extraction(实体抽取)
识别人名、地点、组织名,例如:“需提交登机牌” → 实体 = {登机牌}。
13. Keyword Extraction(关键词抽取)
提炼关键词,辅助检索。常用工具:KeyBERT、YAKE。
14. NER(命名实体识别)
NLP 的一个子任务,自动识别文本中的人名、地名、机构名等。
15. NLP(自然语言处理)
NLP = 让计算机理解人话的技术集合。
RAG 的很多环节(Parsing、NER、Embedding、Query Rewriting)本质上都在用 NLP 技术。
16. Stopword Removal(停用词移除)
去掉“的、是、在、and、the”等检索意义弱的词。
三、向量化
17. Embedding(向量化)
核心步骤:把文本转换成高维数字向量,例如 [0.12, 0.98, -0.45, ...]
。
18. Embedding Model(向量模型)
生成向量的模型:
- • OpenAI Embedding API
- • BGE 系列(中文友好)
- • m3e(多语言支持)
19. Vector Dimension(向量维度)
向量长度。常见:384、768、1536。维度越高,表达力越强,但存储/检索成本更高。
20. Vector Normalization(向量归一化)
对向量做长度标准化,保证相似度计算更稳定。
四、存储与检索
21. Vector Database(向量数据库)
存储和检索向量的数据库,支持相似度搜索和元数据过滤。
- • Milvus:开源分布式,工业常用。
- • Weaviate:向量 + 知识图谱。
- • Pinecone:云服务,免运维。
- • Qdrant:Rust 实现,高性能。
- • pgvector:Postgres 扩展,易集成。
22. Elasticsearch / OpenSearch
搜索引擎,本质上做关键词检索,但扩展后可支持“关键词 + 向量混合”。
23. ANN(近似最近邻搜索)
大规模向量检索加速策略,找最相似的 Top-K。
- • Flat:逐一比对,最准最慢。
- • HNSW:基于图,精度高、延迟低。
- • IVF:聚类分桶,速度快但需调参。
五、索引管理
24. Index Rebuild(索引重建)
当 Embedding 模型升级或数据大规模变化时,需要重建索引。
25. Incremental Update(增量更新)
只对新增或修改的文档重建索引,避免全量重算。
26. Cold Start(冷启动)
系统刚上线时,首次建立索引,没有缓存和经验参数,性能可能不稳定。
总结
数据处理与存储,是 RAG 的 基建环节。
- • 从数据源到解析 → 文本干净、格式统一。
- • 切块与标注 → 提高检索粒度,保证上下文连贯。
- • 向量化 → 把语言转成计算机可计算的空间表示。
- • 存储与索引管理 → 让检索既快又稳。
换句话说,这一步决定了“书架”搭建得是否牢靠,直接影响后续 检索质量、生成可信度与系统可维护性。
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