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从搜索引擎到智能对话的演变

还记得人们曾经在谷歌上搜索自己名字的时代吗?只需在搜索框输入,就能看到互联网对你了解多少。如今,这种"虚荣心搜索"已经演变为向大语言模型提问:"你知道我是谁吗?"

当我问不同的大语言模型"马丁·基恩是谁"时,得到的答案千差万别。这种差异源于各个模型的训练数据不同、知识截止时间不同,因此它们对同一个人的了解程度也大相径庭。那么,如何提升模型的回答质量呢?答案是:RAG(检索增强生成)、微调(Fine-Tuning)和提示工程(Prompt Engineering)这三种方法。


一、RAG:让AI实时获取最新知识

什么是RAG?

RAG的全称是Retrieval-Augmented Generation(检索增强生成),它将三个步骤巧妙结合:

  1. 检索(Retrieval):从外部数据源获取最新信息

  2. 增强(Augmentation):用检索到的信息丰富原始提示

  3. 生成(Generation):基于增强后的上下文生成回应

RAG的工作流程

想象一下这个过程:

用户查询 → 大语言模型 → 在语料库中搜索 → 找到相关文档 → 回填到查询 → 生成回答

与传统搜索引擎仅匹配关键词不同,RAG使用**向量嵌入(Vector Embedding)**技术。它将问题和所有文档转化为数字向量,这些向量能够捕捉语义含义。

举个例子:当你问"上个季度我们公司的收入增长是多少?"时,RAG会通过数学方法找到语义相关的文档,即使这些文档使用的是"第四季度业绩"或"季度销售"等不同表述。

RAG的优势

获取最新信息:可以检索训练数据之外或训练后新出现的内容
添加特定领域知识:企业文档、内部维基、PDF、表格等都可以作为知识源
灵活更新:随时向知识库添加新文档,无需重新训练模型

RAG的成本

性能成本:额外的检索步骤增加了每次查询的延迟
处理成本:需要将文档转换为向量嵌入并存入数据库
基础设施成本:需要维护向量数据库和相关基础设施


二、微调:打造领域专家模型

什么是微调?

微调是指在一个预训练模型的基础上,使用特定数据集进行专项训练,从而让模型在某个领域拥有深厚的专业知识。

如果说预训练模型是一位博学的通才,那么微调就是让这位通才成为某个领域的专家——比如医疗诊断、法律咨询或技术支持。

微调的工作原理

微调过程中,模型的内部参数和权重会被调整:

  1. 初始状态:模型已有预训练时优化的权重

  2. 专项训练:使用特定数据集对权重进行小幅调整

  3. 监督学习:提供输入输出示例(如客户查询及正确回复)

  4. 反向传播:通过最小化预测输出与目标响应的差异来优化模型

关键点:微调不只是教模型新知识,而是改变它处理信息的方式,让模型学会识别特定领域的模式。

微调的优势

深厚的领域专长:模型真正"理解"特定领域的知识
推理速度快:知识已内置于模型参数中,无需外部检索
无需维护数据库:不需要独立的向量数据库

微调的局限

数据需求高:需要数千个高质量的训练样本
计算成本高:训练过程需要大量GPU资源
更新困难:每次更新知识都需要重新训练
灾难性遗忘:模型可能在学习特定技能时丧失部分通用能力


三、提示工程:用语言艺术激活AI潜能

什么是提示工程?

提示工程是通过优化输入提示词来引导模型,激活其已经学习到的相关模式,从而改善输出质量。这是最简单、最直接的优化方法。

回到开头的例子:如果我问"马丁·基恩是谁",模型可能会混淆不同的人。但如果我明确说"在IBM工作的马丁·基恩"而非"创立Kean鞋业的马丁·基恩",模型就能给出准确答案。

提示工程的工作原理

当提示输入模型后,会经过多层注意力机制处理。每一层关注提示文本的不同方面。通过在提示中加入:

  • 具体示例

  • 上下文信息

  • 期望格式

  • 思考步骤(如"让我们逐步思考")

我们可以引导模型关注训练期间学到的相关模式。

对比:糟糕 vs 优秀的提示

糟糕的提示

这段代码安全吗?

优秀的提示

你是一位资深的网络安全专家。请分析以下代码的安全性,
重点关注:
1. SQL注入风险
2. XSS漏洞
3. 身份验证问题
4. 数据加密
请逐步说明你的分析过程,并给出具体的改进建议。

[代码内容]

提示工程的优势

零基础设施成本:无需更改任何后端系统
立即反馈:能立刻看到优化效果
完全用户控制:提升效果完全取决于用户
无需数据处理:不需要训练数据或向量化

提示工程的局限

需要试错:既是科学也是艺术,需要大量调整
受限于现有知识:无法添加模型不知道的新信息
无法更新过时信息:再好的提示也教不会模型新知识


四、三种方法的组合应用

在实际应用中,这三种方法通常组合使用,而非单独应用。

案例:法律AI系统

一个完整的法律AI助手可能同时采用:

  • RAG:检索特定案例和最新判例法

  • 提示工程:确保输出遵循正确的法律文书格式

  • 微调:让模型掌握律所的特定政策和工作流程

三种方法对比表

维度

提示工程

RAG

微调

实施难度

⭐ 简单

⭐⭐ 中等

⭐⭐⭐ 困难

成本

极低

中等

速度

中等(有检索延迟)

知识更新

不可更新

易于更新

需重新训练

适用场景

优化现有能力

需要最新/外部信息

深度领域专长

知识范围

受限于训练数据

可扩展

可扩展


五、如何选择合适的方法?

选择提示工程,如果你需要:

  • 快速优化现有模型表现

  • 零成本、零基础设施改动

  • 调整输出格式和风格

选择RAG,如果你需要:

  • 访问最新信息(如新闻、实时数据)

  • 整合企业内部文档

  • 灵活添加和更新知识

选择微调,如果你需要:

  • 深度的领域专业知识

  • 特定的行为模式和风格

  • 最快的推理速度

组合使用,如果你需要:

  • 构建生产级AI应用

  • 平衡性能、成本和灵活性

  • 满足复杂的业务需求


结语

从最初在谷歌上进行"虚荣心搜索",到如今与大语言模型进行深度对话,我们确实走过了漫长的技术演进之路。

提示工程让我们能够用语言艺术激活AI的潜能;RAG为AI插上了实时获取知识的翅膀;微调则将通用模型打造成领域专家。

这三种技术并非互相排斥,而是互补共生。选择哪种方法,取决于你的具体需求、资源预算和应用场景。在AI技术快速发展的今天,掌握这三种优化策略,将帮助你更好地驾驭大语言模型,创造真正有价值的AI应用。

记住:最好的AI解决方案,往往是将这三种方法巧妙结合的产物。


源视频:

RAG vs Fine-Tuning vs Prompt Engineering: Optimizing AI Models

https://www.youtube.com/watch?v=zYGDpG-pTho


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