RAG-Retrieval

使用统一的方式推理不同的RAG Reranker模型 | 微调全链路的RAG检索模型 | 实验结果 | License

RAG-Retrieval 提供了全链路的RAG检索微调(train)和推理(infer)代码。对于微调，支持微调任意开源的RAG检索模型，包括向量（embedding、图a）、迟交互式模型（colbert、图d）、交互式模型（cross encoder、图c）。对于推理，RAG-Retrieval专注于排序(reranker)，开发了一个轻量级的python库rag-retrieval,提供统一的方式调用任意不同的RAG排序模型。

最新更新

• 5/5/2024:发布RAG-Retrieval的轻量级的python库RAG-Retrieval：你的RAG应用值得更好的排序推理框架

• 3/18/2024:发布RAG-Retrieval RAG-Retrieval知乎介绍

使用统一的方式推理不同的RAG Reranker模型

为什么要做Reranker模型的推理,甚至开发一个包？

排序模型是任何检索架构的重要组成部分，也是 RAG 的重要组成部分，但目前的现状是：

• 开源的排序模型很多，在A场景表现好的模型，在B场景不一定表现好，很难知道该使用哪一个。
• 另外，新的排序模型不断的出现，如今年3月份BGE才发布的LLM Reranker，使用decoder-only的大模型来对段落重排序，非常有前景。
• 所有不同的排序模型，都倾向于自己开发一套库来进行排序，这导致了更高的壁垒，新用户需要熟悉每一种排序模型的输入和输出，以及安装各种不同的依赖。

rag-retrieval的特点

因此，RAG-Retrieval开发了一个轻量级的python库rag-retrieval,提供统一的方式调用任意不同的RAG排序模型，其有以下的特点。

• 支持多种排序模型：支持常见的开源排序模型(Cross Encoder Reranker,Decoder-Only 的LLM Reranker)

• 长doc友好：支持两种不同的对于长doc的处理逻辑(最大长度截断，切分取最大分值)。

• 益于扩展：如果有新的排序模型，用户只需要继承basereranker，并且实现rank以及comput_score函数即可。

安装环境

#为了避免自动安装的torch与本地的cuda不兼容，建议进行下一步之前先手动安装本地cuda版本兼容的torch。
pip install rag-retrieval

支持的Reranker模型

Cross Encoder Reranker

对于Cross Encoder Reranker，只要其使用transformers的AutoModelForSequenceClassification，那么就可以使用rag_retrieval的Reranker来进行推理。举例如下。

• bge系列的Cross Encoder模型，例如(BAAI/bge-reranker-base, BAAI/bge-reranker-large, BAAI/bge-reranker-v2-m3)

• bce的Cross Encoder模型，例如(maidalun1020/bce-reranker-base_v1)

LLM Reranker

对于LLM Reranker，rag_retrieval的Reranker支持多种强大的LLM排序模型。也支持使用任意的LLM的chat模型来进行zero shot排序。举例如下。

• bge系列的LLM Reranker模型，例如(BAAI/bge-reranker-v2-gemma, BAAI/bge-reranker-v2-minicpm-layerwise, BAAI/bge-reranker-v2-m3 )

• 也支持使用任意LLM的chat模型来进行zero shot排序

使用

rag-retrieval包详细的使用方法和注意事项可以参考Tutorial

我们做了大量的测试与下面原有推理框架对齐，详见tests，他们需要不同的模块来执行，rag_retrieval则使用了统一的接口。

如 FlagEmbedding的 FlagReranker,FlagLLMReranker,LayerWiseFlagLLMReranker。

如 BCEmbedding 的 RerankerModel

微调全链路的RAG检索模型

安装环境

conda create -n rag-retrieval python=3.8 && conda activate rag-retrieval
#为了避免自动安装的torch与本地的cuda不兼容，建议进行下一步之前先手动安装本地cuda版本兼容的torch。
pip install -r requirements.txt 

向量（embedding）模型

• 支持微调任意开源的embedding模型（bge,m3e等等）

• 支持对两种数据进行微调：

  • query和正例（负例采用batch内随机负例），
  • query和正例以及难负例。（负例为对应的难负例，以及batch内随机负例）

微调embedding模型流程,详细的流程可参考模型目录下的Tutorial。

cd ./rag_retrieval/train/embedding
bash train_embedding.sh

迟交互式（colbert）模型

• 支持微调开源的bge-m3e模型中的colbert。
• 支持query和正例以及难负例。（负例为对应的难负例，以及batch内随机负例）

微调colbert模型流程，详细的流程可参考模型目录下的Tutorial。

cd ./rag_retrieval/train/colbert
bash train_colbert.sh

排序（reranker,cross encoder）模型

• 支持微调任意开源的reranker模型（例如，bge-rerank、bce-rerank等）
• 支持两种数据进行微调：
  • query和doc的相关性为二分类（1代表相关、0代表不相关）
  • query和doc的相关性为四分类。（3，2，1，0，相关性依次降低。）

微调reranker模型流程，详细的流程可参考模型目录下的Tutorial。

cd ./rag_retrieval/train/reranker
bash train_reranker.sh

实验结果

reranker模型在 MTEB Reranking 任务的结果

Model	Model Size(GB)	T2Reranking	MMarcoReranking	CMedQAv1	CMedQAv2	Avg
bge-reranker-base	1.11	67.28	35.46	81.27	84.10	67.03
bce-reranker-base_v1	1.11	70.25	34.13	79.64	81.31	66.33
rag-retrieval-reranker	0.41	67.33	31.57	83.54	86.03	67.12

其中，rag-retrieval-reranker是我们使用RAG-Retrieval代码在hfl/chinese-roberta-wwm-ext模型上训练所得，训练数据使用bge-rerank模型的训练数据.

colbert模型在 MTEB Reranking 任务的结果

Model	Model Size(GB)	Dim	T2Reranking	MMarcoReranking	CMedQAv1	CMedQAv2	Avg
bge-m3-colbert	2.24	1024	66.82	26.71	75.88	76.83	61.56
rag-retrieval-colbert	0.41	1024	66.85	31.46	81.05	84.22	65.90

其中，rag-retrieval-colbert是我们使用RAG-Retrieval代码在hfl/chinese-roberta-wwm-ext模型上训练所得，训练数据使用bge-rerank模型的训练数据.

用领域内数据微调开源的BGE系列模型

Model	T2ranking
bge-v1.5-embedding	66.49
bge-v1.5-embedding finetune	67.15	+0.66
bge-m3-colbert	66.82
bge-m3-colbert finetune	67.22	+0.40
bge-reranker-base	67.28
bge-reranker-base finetune	67.57	+0.29

后面带有finetune的代表我们使用RAG-Retrieval在对应开源模型的基础上继续微调所得，训练数据使用T2-Reranking的训练集。

值得注意的是bge的三种开源模型，训练集中已经包含了T2-Reranking，并且该数据较为通用，因此使用该数据继续微调的性能提升效果不大，但是如果使用垂直领域的数据集继续微调开源模型，性能提升会更大。

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License

RAG-Retrieval is licensed under the MIT License.