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问题改写是 RAG 系统中不可或缺的“桥梁”技术,它连接了“用户语言”与“知识库语言”,显著提升了检索的相关性和系统整体性能。掌握并合理应用问题改写方法,是构建高效、智能 RAG 应用的关键一步。

1、问题改写(Query Rewriting/Transformation)

问题改写(Query Rewriting/Transformation)是信息检索、对话系统和RAG(检索增强生成)中的关键技术,旨在对用户原始问题进行转换、分解或增强,以提高检索效果或理解准确性。

2、为什么问题改写在 RAG 中如此重要?

在原始的 RAG 流程中,用户提问后,系统直接使用该问题去检索知识库。但实际中,用户的问题可能存在:

  • 表述模糊(如:“它怎么样?”)
  • 缺少上下文(如对话历史中的指代)
  • 使用口语化或非专业术语
  • 复杂多跳问题(包含多个子问题)

这些问题会导致检索失败或召回不相关文档。问题改写的作用就是优化原始查询,使其更适合检索系统(尤其是向量数据库或搜索引擎)理解与匹配。

3、问题改写在 RAG 中的常见方法

序号 方法名称 核心说明 示例展示
1 同义扩展(Query Expansion) 通过添加同义词、近义表达或相关术语,扩大检索覆盖范围 “手机发热” → “手机发烫、过热、温度高”
2 语义重写(Semantic Rewriting) 将口语化、模糊表述转化为更清晰、标准的表达,提升检索准确性 “这玩意儿好用吗?” → “这款产品用户体验如何?”
3 对话历史融合(History Integration) 整合上下文信息,解决对话中的指代问题,明确检索对象 历史:“特斯拉 Model Y” 问:“续航多少?” → “特斯拉 Model Y 续航多少?”
4 问题分解(Step Decomposition) 将复杂的多跳问题拆解为多个简单的单跳问题,分步检索后整合结果 “比较 A 和 B 的优缺点” → 分别检索 A 的优点、A 的缺点、B 的优点、B 的缺点
5 HyDE(假想文档嵌入) 先生成假设性回答,再通过其向量检索相似的真实文档,优化检索相关性 “光合作用的过程?” → 生成回答 → 向量化检索相似真实文档
6 标签提取与结构化查询 提取问题中的实体、类别、属性等关键信息,用于结构化过滤检索结果 “找一部科幻类、诺兰导演的电影” → 过滤 genre = 科幻,director = 诺兰
7 查询重表述(Paraphrasing) 用不同句式或表达方式重述问题,保持语义不变的同时优化检索适配性 “怎么安装 Python?” → “Python 的安装步骤是什么?”

4、问题改写带来的好处

核心价值目标 具体说明 关联优化方法举例
提高召回率(Recall) 通过扩展或重写查询内容,扩大检索覆盖范围,匹配更多潜在相关文档 同义扩展、问题分解
增强语义理解 优化查询表述的清晰度和标准化程度,帮助检索器精准捕捉用户真实需求意图 语义重写、查询重表述
支持多轮对话 整合上下文信息,解决对话中的指代模糊或上下文缺失问题,明确检索对象 对话历史融合
优化向量检索效果 提升查询 embedding 与文档 embedding 的匹配精度,尤其适用于语义检索场景 HyDE、语义重写
降低对原始查询质量的依赖 通过技术手段修正不规范、口语化或模糊的提问,保障检索效果稳定性 语义重写、标签提取与结构化查询

5、实际应用建议

  • 在 RAG 系统中,可将问题改写作为预处理模块,位于用户输入与检索器之间。
  • 可结合多种策略:如先融合对话历史,再进行 HyDE 或分解。
  • 注意延迟与成本权衡:使用大模型进行改写会增加推理时间,需根据场景选择轻量或复杂策略。

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