引言:讓計算機做決策?#
近年來,我們經常聽到 “人工智慧” 這個詞,特別是當我們談論像聊天機器人或自動翻譯工具時。但你有沒有想過,計算機能否像人類一樣做出複雜的決策?比如,公司該在哪個城市建新工廠,或商家應該如何調整庫存來節省成本。這些問題通常需要我們分析大量數據,並根據具體情況做出決定。
今天,許多大語言模型(LLM)已經非常擅長回答問題,比如問它們天氣怎麼樣,或者幫忙總結一篇文章的要點。但當面對需要深度思考和多步驟決策的問題時,它們就力不從心了。大部分情況下,它們只能根據查詢到的信息直接給出答案,無法像人類那樣 “思考” 接下來的分析步驟。這就是我們今天要聊的 PlanRAG 技術,它的設計目標是幫助這些模型不僅能回答問題,還能像一個聰明的決策者那樣一步步進行數據分析。
PlanRAG 的創新在於,它不僅依靠語言模型來檢索和回答問題,還讓模型學會在回答問題之前先做 “計劃”,就像我們做決定前需要思考 “我接下來該查什麼數據” 一樣。這種先計劃、再檢索的思維方式,使得模型在面對複雜決策問題時能更好地應對。
接下來,我們會深入探討 PlanRAG 是如何工作的,以及它能為我們帶來哪些實際應用。
什麼是 PlanRAG?#
想像一下,你要解決一個複雜的問題,比如決定如何規劃一家工廠的生產流程。你不會盲目地開始操作,而是先計劃步驟,明確需要哪些信息,接著再去搜集數據,最後根據分析結果做出決策。PlanRAG 就是這樣一套類似的系統,不過它應用在大語言模型(LLM)上,讓它們能在解決複雜問題時 “先計劃,再執行”。
通常,大語言模型通過一種叫做 “檢索增強生成(RAG)” 的技術工作,直接從外部獲取相關數據,然後生成答案。然而,PlanRAG 比傳統方法更進一步:它不僅僅是簡單地檢索和生成,而是先讓模型為整個問題制定一個初步的計劃,明確需要哪些信息和步驟,然後再根據計劃提出問題並獲取數據。如果獲取的數據不足以解答問題,模型會重新調整計劃,繼續查詢數據,直到能做出決策。
舉個例子,想像在一個模擬商業環境的遊戲中,你扮演一個商人,需要決定在哪個城市設置一個商貿點來最大化你的利潤。PlanRAG 的第一步是為這個問題創建一個計劃,比如確定要從哪些貿易節點獲取數據,然後生成查詢來收集這些節點的利潤數據。接著,模型會根據這些數據來分析哪個節點最有利,並做出最後的選擇。
PlanRAG 的特別之處在於,它不僅僅是檢索數據,它會反覆思考、調整策略,直到找到最佳方案。這種規劃與檢索相結合的方法,大大提升了模型在複雜決策中的表現。
關鍵問題:決策問答(Decision QA)#
在很多實際場景中,決策並不總是簡單的。無論是企業管理、物流規劃,還是日常生活中的複雜選擇,通常需要大量數據分析才能找到最優的解決方案。決策問答(Decision QA)就是 PlanRAG 論文中提出的概念,專門解決這種複雜的決策問題。
舉個例子,想像一下你在玩一個模擬經營的遊戲,比如《維多利亞 3》或《歐陸風雲 4》。在遊戲裡,你需要做出一些重要的決策,比如應該把商人派往哪個城市,以此增加貿易利潤,或者如何在工廠裡最合理地分配資源,降低成本。要做出這些決策,你需要先了解各種數據,比如每個城市的經濟發展狀況、貿易流量,甚至是其他國家的影響。
決策問答正是用來幫助解決這類問題的。模型不僅要回答像 “我該把商人派到哪裡?” 這樣的簡單問題,還需要考慮背後的數據和規則,比如各個城市的經濟狀況、相鄰國家的影響等。這和一般的問答系統不一樣,普通的系統只是基於問題檢索答案,而決策問答需要模型進行深度思考和數據分析,才能做出最優決策。
決策問答的難度在於它不僅僅是一個簡單的選擇題,而是一個需要深入理解數據、規則、背景信息的複雜決策過程。PlanRAG 通過規劃、檢索和迭代調整,幫助模型在這些複雜場景中做出更好的選擇。
PlanRAG 的核心步驟#
PlanRAG 之所以獨特,是因為它讓大語言模型不僅僅依賴於簡單的數據查詢,而是通過一步步的規劃和迭代,解決複雜的決策問題。整個過程可以分為三個關鍵步驟:規劃、數據檢索、和重新規劃。
1. 規劃:模型如何生成一個計劃#
當我們面對一個複雜問題時,通常要先弄清楚需要什麼信息來做出決定。PlanRAG 的模型也是這樣,它會先根據問題生成一個計劃,這個計劃列出哪些數據需要被檢索。這一步很像你在購物前列購物清單 —— 你不會直接去超市,而是先考慮自己需要買什麼。
舉個例子,如果一個模型需要幫助一家公司決定在哪個市場擴展,它可能會計劃先查詢各個市場的競爭情況和潛在利潤。
2. 數據檢索:根據計劃提問並獲取數據#
有了明確的計劃,模型接下來會根據這個計劃向數據庫提問,檢索出相關的數據。這就好比你帶著購物清單去超市,找到你需要的物品。在這個過程中,模型會生成相應的查詢,獲取能夠幫助它做決策的信息。
比如在決策商人放在哪裡最能賺錢的例子中,模型會查找各個市場的交易流量和每個市場的潛在利潤,看看把商人放在哪個位置收益最大。
3. 重新規劃:分析後進一步調整計劃#
有時候,最初的計劃並不完美,檢索到的數據可能無法完全解決問題。在這種情況下,PlanRAG 模型會停下來,重新審視已經獲取的數據,並決定是否需要調整計劃。這就像你發現購物清單上忘了寫某個必需品,於是回頭再添加並繼續找。
這個重新規劃的過程非常重要,因為它確保模型在面對複雜問題時,可以靈活地調整自己的分析方式,直到找到最優的解決方案。
與其他方法的對比:為什麼 PlanRAG 更勝一籌?#
為了理解 PlanRAG 的優勢,我們可以先看看它是如何不同於其他常見方法的。以往的方法,比如迭代檢索增強生成(Iterative RAG),主要依賴於模型一次又一次地檢索信息,然後基於這些檢索結果生成答案。這種方法在處理簡單的知識問答問題時非常有效,因為它專注於找到與問題直接相關的信息。
但問題來了,面對更複雜的決策場景,比如根據多種數據點做出一系列分析和判斷時,傳統方法往往力不從心。Iterative RAG 並不擅長處理需要多個步驟、涉及計劃和數據推理的任務。例如,在遊戲場景中選擇最佳的貿易節點時,模型不僅要找到與節點相關的所有信息,還需要綜合分析這些信息來做出正確的決策。而現有方法在這個過程中,容易只找到單個信息片段,卻忽略了對整體的分析和規劃。
PlanRAG 的突破點在於它首先要求模型 “先做計劃”。模型會先規劃出需要檢索哪些數據,如何分析這些數據,這樣可以避免模型胡亂地搜索信息。再通過反覆的計劃、檢索、調整,模型能逐步完善自己的決策過程。這意味著 PlanRAG 更有條理,也更有效率,尤其是在那些需要深入理解多個數據片段的複雜任務中。
通過實驗,PlanRAG 在 “決策問答” 中的表現比 Iterative RAG 有了顯著提升。在 “定位” 場景中,PlanRAG 提升了 15.8% 的準確率,而在 “建造” 場景中也提高了 7.4%。這些數字展示了它在複雜任務中的優越性。具體來說,PlanRAG 不僅能夠找到關鍵數據,還能合理規劃整個決策過程,從而大幅提高決策的準確性。
簡單來說,PlanRAG 像一個更細緻的決策者,它不僅會問問題,還會思考自己該問哪些問題,並根據回答不斷修正方向,這使得它在複雜的決策場景中表現更好。