Python实习模拟面试之物流智能问答系统:基于RAG与LangChain的企业级大模型应用开发
好的,面试官。我作为项目核心开发,负责从技术选型、模块设计到部署落地的全流程。系统的核心目标是:让大模型能够准确回答基于公司内部文档的物流咨询,避免“幻觉”和过时信息。我们采用用户提问↓↓[Retriever] ← [向量数据库 Chroma]↑↑原始文档(PDF/Word/Excel/数据库)知识摄入:将公司内部的《运费标准》、《服务条款》、《常见问题》等文档解析并切分。向量化存储:使用Embe
关键词: RAG, LangChain, 向量数据库, 物流问答, 大模型, Python, 模拟面试
在传统物流行业中,客服人员每天需要处理大量重复性咨询,如“包裹到哪了?”、“运费怎么算?”、“能否加急?”等。这些问题信息分散在运单系统、价格手册、服务协议、FAQ文档等多个来源,人工查找效率低、易出错。
为解决这一痛点,我们基于大语言模型(LLM)构建了“物流智能问答系统”,通过检索增强生成(RAG)架构与LangChain框架,实现了对私有知识的精准问答,准确率提升至92%,客服压力降低60%。
本文通过一场深度模拟面试,带你从需求分析、技术选型到核心代码实现,全面复现该项目的开发流程,并直面面试官的连环追问,展现你在大模型应用开发中的系统思维与工程能力。
面试官提问:请介绍一下你在“物流智能问答”项目中的角色和整体技术架构。
我回答:
好的,面试官。我作为项目核心开发,负责从技术选型、模块设计到部署落地的全流程。
系统的核心目标是:让大模型能够准确回答基于公司内部文档的物流咨询,避免“幻觉”和过时信息。
我们采用 RAG(Retrieval-Augmented Generation) 架构,整体技术栈如下:
用户提问
↓
[LangChain] → [Prompt Engineering] → [LLM]
↓
[Retriever] ← [向量数据库 Chroma]
↑
[Document Loader + Text Splitter]
↑
原始文档(PDF/Word/Excel/数据库)
具体流程:
- 知识摄入:将公司内部的《运费标准》、《服务条款》、《常见问题》等文档解析并切分。
- 向量化存储:使用Embedding模型生成向量,存入Chroma向量数据库。
- 检索增强:用户提问时,系统先检索最相关的知识片段。
- 生成回答:将检索结果作为上下文,拼接到Prompt中,交由大模型生成最终回答。
这样既保留了大模型的语言能力,又确保了答案的准确性和时效性。
面试官追问:你们用了哪些文档?如何处理不同格式的文件?
我回答:
我们整合了四类核心数据源:
数据源 | 格式 | 内容示例 |
---|---|---|
运费标准表 | Excel | 不同重量、区域的计价规则 |
服务协议 | 保价条款、赔偿标准 | |
客服FAQ | Word | “如何修改收货地址?” |
运单状态说明 | 数据库 | “已发车”、“派送中”的定义 |
处理流程如下:
-
文档加载(Document Loading):
from langchain_community.document_loaders import PyPDFLoader, Docx2txtLoader, TextLoader from langchain_community.document_loaders.csv_loader import CSVLoader # 加载PDF pdf_loader = PyPDFLoader("service_agreement.pdf") pdf_docs = pdf_loader.load() # 加载Excel(转换为CSV) csv_loader = CSVLoader("shipping_rates.csv") excel_docs = csv_loader.load() # 加载数据库(通过SQL查询) from langchain_community.utilities import SQLDatabase db = SQLDatabase.from_uri("sqlite:///waybills.db") status_docs = [Document(page_content=f"状态'{row[0]}'表示{row[1]}") for row in db.run("SELECT status, description FROM status_code")]
-
文本分割(Text Splitting):
使用RecursiveCharacterTextSplitter
按段落切分,避免语义断裂:from langchain_text_splitters import RecursiveCharacterTextSplitter splitter = RecursiveCharacterTextSplitter( chunk_size=500, # 每块500字符 chunk_overlap=50, # 重叠50字符,保持上下文连贯 separators=["\n\n", "\n", "。", "!", "?", " "] ) splits = splitter.split_documents(all_docs)
面试官追问:向量数据库选型时,为什么用Chroma而不是Pinecone或Milvus?
我回答:
这是个很好的问题。我们评估了Chroma、Pinecone、Milvus和FAISS,最终选择Chroma主要基于以下几点:
维度 | Chroma | Pinecone | Milvus | FAISS |
---|---|---|---|---|
部署复杂度 | 极低(单文件/轻量服务) | SaaS,依赖网络 | 高(需K8s/Docker) | 中 |
Python集成 | 原生支持,LangChain无缝对接 | SDK完善 | SDK完善 | Facebook开源 |
功能丰富度 | 基础检索、元数据过滤 | 高级功能(稀疏索引) | 高级功能(分布式) | 纯向量计算 |
成本 | 免费开源 | 按量付费 | 开源但运维成本高 | 免费 |
适用场景 | 中小规模知识库(<100万向量) | 大规模生产环境 | 超大规模集群 | 研究/嵌入式 |
我们的知识库约5万条文档片段,属于中小规模,且项目为内部系统,对成本和部署速度敏感。
Chroma的优势:
- 一行代码启动:
chromadb.Client()
- 支持元数据过滤(如
{"doc_type": "faq"}
) - 与LangChain生态深度集成
因此,Chroma是开发效率与功能平衡的最佳选择。
面试官追问:用户问“从北京寄10kg包裹到上海多少钱?”,系统如何确保答案准确?会不会出错?
我回答:
这是系统最关键的挑战。我们通过多层机制保障准确性:
1. 检索阶段:语义+结构化联合检索
- 语义检索:将问题向量化,在向量库中找相似文档。
- 结构化过滤:提取问题中的实体(
origin=北京
,destination=上海
,weight=10kg
),用于过滤运费表。# 伪代码:结构化查询 if "寄" in question and "多少钱" in question: weight = extract_weight(question) rate = query_rate_table(origin, dest, weight) context += f"根据运费表,{weight}kg从{origin}到{dest}价格为{rate}元。"
2. Prompt设计:强制引用与拒绝机制
你是一名专业物流客服,请根据以下信息回答问题:
{context}
要求:
1. 只能使用上述信息,不要编造。
2. 如果信息不足,请回答“抱歉,我无法确定,请联系人工客服。”
3. 保持语气专业、简洁。
问题:{question}
3. 后处理:规则校验
- 对模型输出进行正则匹配,确保金额、重量等数值格式正确。
- 设置置信度阈值:如果检索相似度低于0.6,直接返回“信息不足”。
4. 持续优化
- 记录失败案例,补充到知识库。
- 定期用测试集评估 Hit Rate@3 和 Answer Accuracy。
通过这些措施,我们将错误率控制在8%以内,主要错误类型是复杂多条件查询(如“次日达+保价+代收货款”),我们正计划引入Agent架构让模型分步推理。
面试官追问:系统上线后,如何支持高并发和快速响应?
我回答:
我们从架构设计和性能优化两个层面应对:
1. 服务架构
- FastAPI + Uvicorn:异步框架,支持高并发。
- Redis缓存:缓存高频问题(如“运费标准”)的答案,命中率40%,响应<50ms。
- vLLM推理引擎:支持PagedAttention和连续批处理,QPS提升5倍。
2. 性能优化
- 异步检索:
retriever.ainvoke()
避免阻塞。 - 批量处理:
chain.batch()
处理多个请求。 - 模型量化:使用GPTQ将LLM从FP16量化到INT4,显存减半。
- 负载均衡:Kubernetes自动扩缩容,峰值支持500+ QPS。
上线后,平均响应时间从1.2秒降至380ms,完全满足客服系统SLA要求。
总结:从实习生视角看大模型落地的关键能力
通过这场模拟面试,我们完整复现了一个企业级RAG项目的开发闭环:
阶段 | 核心能力 |
---|---|
需求分析 | 理解业务痛点,定义系统目标 |
数据处理 | 多源异构数据加载与清洗 |
技术选型 | 权衡功能、成本、部署复杂度 |
系统设计 | RAG架构、Prompt工程、容错机制 |
性能优化 | 缓存、异步、量化、集群部署 |
这不仅是技术的堆叠,更是工程思维的体现:如何在资源约束下,用最合适的工具解决实际问题。
作为Python实习生,若能主导或深度参与此类项目,必将在AI浪潮中脱颖而出,为未来职业发展打下坚实基础。
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