收藏!大模型应用优化核心:ReRank重排序技术详解(LangChain+Weaviate实战)
本文聚焦大模型应用落地的关键优化环节——ReRank重排序技术,这是当前提升检索结果质量的主流核心策略。通过对初始检索文档进行顺序调整与无关数据过滤双重操作,可大幅强化检索结果的相关性与准确性,为后续大模型生成提供高质量上下文支撑。文中将系统拆解ReRank技术原理,重点讲解其在LangChain框架中的工程实现方案,尤其是主流的Cohere重排序模型调用方法,并结合完整代码示例,演示如何在Wea
本文聚焦大模型应用落地的关键优化环节——ReRank重排序技术,这是当前提升检索结果质量的主流核心策略。通过对初始检索文档进行顺序调整与无关数据过滤双重操作,可大幅强化检索结果的相关性与准确性,为后续大模型生成提供高质量上下文支撑。文中将系统拆解ReRank技术原理,重点讲解其在LangChain框架中的工程实现方案,尤其是主流的Cohere重排序模型调用方法,并结合完整代码示例,演示如何在Weaviate向量数据库中无缝集成重排序功能,帮助开发者快速落地该优化方案。
1、 ReRank 重排序
在大模型检索增强生成(RAG)流程中,当完成问题改写、多源数据库查询构建、路由逻辑设计及向量数据库索引优化后,检索结果的筛选阶段成为提升系统性能的关键突破口。这一阶段主流优化策略主要分为重排序(ReRank)与纠正性RAG两类,其中重排序因实现成本低、效果提升显著,成为行业首选方案——无论是Dify、Coze等低代码平台,还是智谱AI等商业大模型服务,亦或是各类开源Agent项目,均将其作为核心优化模块,常与混合检索策略搭配使用。
重排序的核心逻辑如其名,核心是对初始检索得到的文档列表进行重新排序;更重要的是,它会额外执行“噪声过滤”操作,剔除与查询意图无关或冗余的文档数据。值得一提的是,我们此前学习的RRF(Reciprocal Rank Fusion)算法,正是重排序技术体系中最基础、最易上手的实现方式。
重排序核心运行流程如下:

从数据流转特性来看,重排序组件的输入与输出均为文档列表,这一点与LangChain中的DocumentTransformer组件类似,但在框架定位上,重排序被归类为DocumentCompressor(文档压缩组件)。因此,开发者在LangChain中查找相关工具时,可优先在“文档转换”或“检索器集成”模块中搜索;对于高频使用的重排序工具,LangChain还提供了单独封装,例如针对长文本场景的LongContextReorder、适配多语言场景的Cohere Reranker等。
在实际开发中,重排序工具的使用十分灵活:既可以单独调用处理检索结果,也可以通过ContextualCompressionRetriever检索器进行二次封装,将基础检索器与重排序工具绑定,实现“检索-重排”一站式流程,最终直接输出优化后的文档列表
2、 Cohere 重排序
目前可用的重新排序模型并不多,一种是选择 Cohere 提供的在线模型,可以通过 API 访问,此外还有一些开源模型,如:bge-rerank-base 和 bge-rerank-large 等,体验与评分最好的是 Cohere 的在线模型,不过它是一项付费服务(注册账号提供免费额度),并且由于 Cohere 服务部署在海外,国内访问速度并没有这么快。
对于学习,我们可以使用 Cohere 的在线模型,如果是部署企业内部的服务,可以使用 bge-rerank-large,链接如下:
- Cohere 在线模型:
https://cohere.com/ - bge-rerank-large 开源模型:
https://huggingface.co/BAAI/bge-reranker-large
安装依赖:
pip install langchain-cohere
在 weaviate 向量数据库中,使用 Cohere 在线模型集成重排序示例代码(使用 weaviate 数据库的 DatasetDemo 集合,存储了 项目API文档.md 文档的内容,示例如下
import dotenv
import weaviate
from langchain.retrievers import ContextualCompressionRetriever
from langchain_cohere import CohereRerank
from langchain_openai import OpenAIEmbeddings
from langchain_weaviate import WeaviateVectorStore
from weaviate.auth import AuthApiKey
dotenv.load_dotenv()
# 1.创建向量数据库与重排组件
embedding = OpenAIEmbeddings(model="text-embedding-3-small")
db = WeaviateVectorStore(
client=weaviate.connect_to_wcs(
cluster_url="https://mbakeruerziae6psyex7ng.c0.us-west3.gcp.weaviate.cloud",
auth_credentials=AuthApiKey("ZltPVa9ZSOxUcfafelsggGyyH6tnTYQYJvBx"),
),
index_name="DatasetDemo",
text_key="text",
embedding=embedding,
)
rerank = CohereRerank(model="rerank-multilingual-v3.0")
# 2.构建压缩检索器
retriever = ContextualCompressionRetriever(
base_retriever=db.as_retriever(),
base_compressor=rerank,
)
# 3.执行搜索并排序
search_docs = retriever.invoke("关于LLMOps应用配置的信息有哪些呢?")
print(search_docs)
print(len(search_docs))
输出内容:
[Document(metadata={'source': './项目API文档.md', 'start_index': 2324.0, 'relevance_score': 0.9298237}, page_content='json { "code": "success", "data": { "id": "5e7834dc-bbca-4ee5-9591-8f297f5acded", "name": "慕课LLMOps聊天机器人", "icon": "https://imooc-llmops-1257184990.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/2024/04/23/e4422149-4cf7-41b3-ad55-ca8d2caa8f13.png", "description": "这是一个慕课LLMOps的Agent应用", "published_app_config_id": null, "drafted_app_config_id": null, "debug_conversation_id": "1550b71a-1444-47ed-a59d-c2f080fbae94", "published_app_config": null, "drafted_app_config": { "id": "755dc464-67cd-42ef-9c56-b7528b44e7c8"'), Document(metadata={'source': './项目API文档.md', 'start_index': 0.0, 'relevance_score': 0.7358315}, page_content='LLMOps 项目 API 文档\n\n应用 API 接口统一以 JSON 格式返回,并且包含 3 个字段:code、data 和 message,分别代表业务状态码、业务数据和接口附加信息。\n\n业务状态码共有 6 种,其中只有 success(成功) 代表业务操作成功,其他 5 种状态均代表失败,并且失败时会附加相关的信息:fail(通用失败)、not_found(未找到)、unauthorized(未授权)、forbidden(无权限)和validate_error(数据验证失败)。\n\n接口示例:\n\njson { "code": "success", "data": { "redirect_url": "https://github.com/login/oauth/authorize?client_id=f69102c6b97d90d69768&redirect_uri=http%3A%2F%2Flocalhost%3A5001%2Foauth%2Fauthorize%2Fgithub&scope=user%3Aemail" }, "message": "" }'), Document(metadata={'source': './项目API文档.md', 'start_index': 675.0, 'relevance_score': 0.098772585}, page_content='json { "code": "success", "data": { "list": [ { "app_count": 0, "created_at": 1713105994, "description": "这是专门用来存储慕课LLMOps课程信息的知识库", "document_count": 13, "icon": "https://imooc-llmops-1257184990.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/2024/04/07/96b5e270-c54a-4424-aece-ff8a2b7e4331.png", "id": "c0759ca8-2d35-4480-83a8-1f41f29d1401", "name": "慕课LLMOps课程知识库", "updated_at": 1713106758, "word_count": 8850 } ], "paginator": { "current_page": 1, "page_size": 20, "total_page": 1, "total_record": 2 } }')]
通过 LangSmith 观察该检索器的运行流程,可以发现,原始检索器找到了 4 条数据,但是经过重排序后,只返回了相关性高的 3 条(可设置),有一条被剔除了,这也是 压缩器 和 文档转换器 的区别(不过在旧版本的 LangChain 中,两个没有区别,所以在很多文档转换器的文档中都可以看到压缩器的存在)。
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- 为什么要做 RAG
- 搭建一个简单的 ChatPDF
- 检索的基础概念
- 什么是向量表示(Embeddings)
- 向量数据库与向量检索
- 基于向量检索的 RAG
- 搭建 RAG 系统的扩展知识
- 混合检索与 RAG-Fusion 简介
- 向量模型本地部署
- …
第三阶段(30天):模型训练
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- 为什么要做 RAG
- 什么是模型
- 什么是模型训练
- 求解器 & 损失函数简介
- 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
- 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
- Transformer结构简介
- 轻量化微调
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- 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
- 在本地计算机运行大模型
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