RAG(检索增强生成)vs 微调(Fine-tuning) vs 提示词工程(Prompt Engineering)
检索增强生成 (RAG)、微调(fine-tunning)和提示词工程(prompt engineering)是针对特定业务用例训练人工智能模型的三种最流行的方法。
每种方法都具有独特的优势,选择正确的方法或方法组合会对AI应用的成功产生重大影响。
本文将对每种方法进行分析,研究它们的优势、局限性和理想用例。 我们将探讨何时使用每种方法、如何有效实施这些方法,以及 InterSystems IRIS 如何支持您选择的策略。
无论您是刚刚开始增强AI,还是希望优化现有应用程序,本指南都将帮助您就AI实施方法做出明智的决策。
标准 | 提示词工程(Prompt Engineering) | RAG | 微调(fine-tunning) |
实施 | 简单 | 中等 | 复杂 |
费用 | 低 | 中等 | 高 |
准确性 | 可变 | 高 | 高 |
维护 | 低 | 中等 | 高 |
差异的快速总结
每种方法在提高大型语言模型(LLM)性能方面都具有独特的优势:
- 提示词工程(Prompt Engineering):制定具体指导语言模型响应的基本方法
- RAG(Retrieval Augmented Generation,检索增强生成):通过连接外部知识源增强 LLM 输出
- 微调(Fine-tunning):通过额外训练,针对特定任务调整预训练模型
这三种方法满足不同的需求,可以单独使用,也可以一起使用。 提示词工程(Prompt Engineering)提供了最快的实现路径,非常适合用于初始的AI项目和测试。
RAG(检索增强生成)通过将AI能的响应连接到经过验证的信息源来提高可靠性,这有助于防止生成不正确的输出,并确保回复内容保持最新。
微调(Fine-tuning)虽然需要更多的前期工作,但可以创建高度专业化的AI模型,这些模型在执行特定任务时能够保持一致的卓越性能。 许多成功的AI实施结合了多种方法——例如,使用 RAG 提供准确信息,同时利用微调来保持一致的响应格式。

提示词工程的基础
提示词工程设计提供了最快的实施路径,使其成为初始AI项目的完美选择。
它是什么?如何工作?
提示词工程所涉及的是为 LLM 生成所需的输出创建明确的指令。 它是有效AI交互的基础,需要仔细斟酌措辞和结构。
主要组成部分
有效的提示工程有赖于几个重要组成部分的共同作用。
1. 明确指示
它的基础是明确的指令,告诉 LLM 你想要它做什么。 这些指示应具体明确,避免因指示含糊不清而导致的结果不一致。
2. 背景设置
背景设置为 LLM 提供了有关其作用和目的的背景信息。 例如,您可以明确规定,LLM应充当技术支持专家,具备数据库系统方面的专业知识,或者指出其应针对目标受众以特定的语气写作。
3. 示例
示例(Example)通常被称为 "少量学习",它向 LLM 展示了良好的输出应该是什么样的。 通过提供 2~3 个高质量的问答示例,可以帮助模型理解其应遵循的模式。 当您需要特定格式或一致的回复样式时,这种方法尤为有效。
4. 输出格式规范
输出格式规范告诉 LLM 响应的具体结构。 这可能包括对 JSON 格式、特定标题或特定信息组织方式的要求。 清晰的格式指南可以确保LLM的输出能够被应用程序的其他部分轻松处理。

优势和局限
优势
- 实施简单:创建提示只需要基本的写作技巧和对LLM的了解。 任何人只需具备最低限度的技术背景,就可以开始制作提示语。
- 无需额外的基础设施:您只需拥有一个API密钥并能够访问大型语言模型(LLM)服务,就可以开始使用提示工程了。 无需数据库、服务器或复杂的技术设置。
- 快速修改和测试:对提示词的更改可以即时完成,并立即使用真实查询进行测试。 这种快速迭代可以快速改进AI应用程序的响应。
- 具有成本效益的起点:由于只需支付API的使用费,无需额外的基础设施成本,因此提示词工程为以最小的投资启动AI项目提供了一种实用的方法。
局限:
- 受限于上下文窗口大小:每个 LLM 一次能够处理的token最大值是有限的。 这意味着您不能在单个提示中包含大量信息或冗长的对话。
- 需要具备制作提示语的专业知识:虽然入门很容易,但制作持续有效的提示语需要练习,要深刻理解LLM如何理解指令。 措辞上的微小变化都会对结果产生重大影响。
- 可能产生不一致的结果:如果没有进行严格控制,同一提示可能每次都会产生不同的回答。 这种可变性会导致难以保持稳定的输出质量。
- 无法为模型添加新知识:模型只能利用原始训练数据中的信息。 任何新的事实或更新都必须包含在每次的提示词中,这对于需要大量最新或专业知识库的应用程序来说效率很低。
何时使用提示词工程
如果您对以下问题的回复为 "是",则可选择 "提示词工程":
- 能否用提示词清楚地解释您的任务?
- 常识是否能满足您的需求?
- 您能接受不同的回答吗?
- 您需要快速运行的解决方案吗?
- 您的预算有限吗?
如果您对其中两个或更多问题的回答是 "否",请考虑采用 RAG 或微调。
Red Flags
在下列情况中,提示词工程可能不是最佳选择:
- 您需要参考大量的具体信息,而这些信息是LLM没有接受过培训的。
- 您的应用程序需要完全一致的输出
- 您正在处理敏感或机密数据
- 您需要实时或当前最新信息
- 您的应用程序每小时将处理数千次请求
- 您需要进行复杂的多步骤推理,且准确度要高
RAG(检索增强生成)
RAG 将 LLM 的强大功能与实时数据访问相结合,非常适合需要最新信息的应用。
RAG 如何工作
RAG 将 LLM 与外部数据源相结合,允许实时访问原始培训中未包含的信息。 这使得它在需要最新知识或专业知识的应用中特别有用。
系统组件
1. 知识库或文档存储
任何 RAG 系统的核心都是其知识库,其中包含系统可以访问的所有信息。 该组件可存储贵组织的文件、文章、手册和其他基于文本的资源。 这些信息的质量和组织直接影响到系统回复的准确性。

2. 向量数据库
向量数据库是 RAG 系统的智能搜索引擎。 与匹配精确单词的传统数据库不同,向量数据库能够理解文本背后的含义。 它们以数学格式存储信息,可以快速进行相似性搜索,即使措辞与原始查询不同,也能找到相关信息。
3. 嵌入模型
嵌入模型就像一个翻译器,将人类语言转换成计算机可以高效处理的格式。 它从存储的文档和传入的查询中获取文本,并将其转换为数字向量,以捕捉内容的含义。 这些向量使系统能够理解不同文本之间的关系和相似性,从而使语义搜索成为可能。
4. 检索系统
检索系统充当协调者的角色,管理信息如何在各个组件之间流动。 当收到一个问题时,该系统会通过嵌入模型对其进行处理, 搜索向量数据库,并确保检索到的数据是相关的,然后再将其传递给 LLM。
5. 大语言模型(LLM)
LLM 充当专家交流者的角色,同时接收用户的问题和检索到的相关信息。 它处理这些综合输入,生成自然、连贯的响应,并将检索到的知识纳入其中。 LLM不仅要确保根据检索信息做出的答复准确无误,还要确保答复结构合理、通俗易懂。
益处与挑战
益处:
- 访问最新信息:您的 LLM 可以参考和使用知识库中的最新信息,因此非常适合需要最新数据(如产品详细信息或公司政策)的应用程序。
- 减少幻觉:通过以实际文件和数据为依据进行回答,RAG 大大降低了LLM编造错误信息的可能性。
- 可验证的回答:每个回答都可以追溯到知识库中的特定来源,从而更容易验证回答的准确性并与用户建立信任。
- 可扩展的知识库:当您添加新的文档和信息时,您的系统可根据您的需求进行扩展,而无需重新训练模型。
挑战:
- 更复杂的实施:建立 RAG 系统需要多个组件协同工作,因此在技术上比简单的提示工程更具挑战性。
- 额外的处理时间:每次查询都需要搜索和检索相关信息,增加了额外的步骤,与直接调用 LLM 相比,可能会增加响应时间。
- 数据管理开销:要使知识库与时俱进、格式正确、条理清晰,就需要不断努力,认真关注数据质量。
何时使用 RAG
如果您对以下问题的回复为 "是",则可选择 RAG:
- 您是否需要参考特定文件或数据源?
- 事实准确性对您的应用是否至关重要?
- 您的知识库是否经常更新?
- 您需要可核实的答复来源吗?
- 您是否在处理特定领域或专有信息?
- 您能投资建立适当的基础设施吗?
如果您对其中两个或更多问题的回答是 "否",请考虑使用简单的提示工程或探索微调。
Red Flags
如果出现以下情况,RAG 可能不是您的最佳选择:
- 您的信息很容易纳入标准提示长度
- 您无法将资源用于维护知识库
- 您的用例要求即时响应,并尽量减少延迟
- 您缺乏安装和维护方面的技术资源
- 您的主要需求是格式一致,而不是信息准确
- 您的预算无法支持必要的基础设施
- 您需要无需访问数据库的离线功能
深度剖析微调
微调不是教授新知识,而是教授新行为。
过程概述
微调是利用特定数据调整预训练模型的参数,以提高目标任务的性能。 这就创建了一个符合特定要求的更加专业化的模型。
如何工作
微调是在现有AI模型能力的基础上进行的,类似于向熟练的专业人员传授新的专业技能。 这一过程从预先训练好的大型语言模型开始,这些模型已经理解语言并拥有广泛的知识。 这个基础模型就如同根基一般,就像通识教育为专业培训奠定基础一样。
实际的微调过程始于收集能够明确展示您希望模型学习内容的示例。 这些示例都是成对的:输入(您可能会向模型提出什么要求)和输出(您希望它如何回应)。 在这里,质量比数量更重要——几百个精心制作的示例往往比几千个平庸的示例效果更好。

当您开始微调时,模型会根据这些示例开始调整其内部连接。 它并非从头开始学习语言,而是学习你的特定模式和偏好。
这一过程采用了一种名为“低秩适应”(Low-Rank Adaptation,简称LoRA)的技术,该技术效率极高。 LoRA 不需要修改模型的所有参数(这就像重写一整本书),而是调整一小部分战略性的连接。 这种方法在节省时间和计算资源的同时,仍然能够取得出色的效果。
在训练过程中,模型会反复处理你提供的示例,逐渐提高其生成符合您期望的风格或格式的回复能力。 它会不断地进行自我测试——尝试预测针对您输入内容的正确输出,将其答案与您的示例进行比对,并根据出错的地方调整其方法。
这个过程需要仔细监控,以防止“过拟合”现象的发生——即模型过于专注于您的特定示例,从而失去了处理新的、略有不同情况的能力。 这就像确保一个学生学到的是一般性原则,而不仅仅是记住特定的答案。
一旦微调完成,您就会得到一个原始模型的专门化版本,它保留了其广泛的功能,但现在在您特定的任务上表现出色。 这种新模式在提示词中需要的详细说明较少,因为您想要的行为已经内置在其参数中。 然而,微调并不增加新的事实知识,它主要是教给模型新的行为模式、格式化或专门的反应方式。
何时使用微调
如果您对以下问题的回复为 "是",则可选择 "微调":
- 您需要高度一致的输出格式或风格吗?
- 您是否正在处理大量类似请求?
- 您能创建高质量的培训示例吗?
- 您会长期使用该模型吗?
- 您有机会获得机器学习方面的专业知识吗?
- 缩短提示词长度和降低推理的成本是否重要?
如果您对其中两个或更多问题的回答是 "否",请考虑使用提示词工程或 RAG。
Red Flags
如果出现以下情况,微调可能不是您的最佳选择:
- 您的使用场景经常变化或需要不断更新
- 您无法创建至少 50-100 个高质量的培训示例
- 您需要参考当前或实时信息
- 您的预算无法支持初始培训费用
- 您需要在几天内实施解决方案
- 您缺乏维护模型的技术资源(微调通常需要大量资源)
- 您的任务要求尚未明确
- 您需要透明、基于来源的回应
理想情景
微调在以下情况下效果最佳:
- 创建一致的客户服务响应
- 生成标准化文件(报告、电子邮件、摘要)
- 将数据转换为特定格式
- 以特定的品牌声音或风格写作
- 处理大量类似请求
- 执行特定的业务规则或政策
- 降低重复性工作的运营成本
InterSystems IRIS 如何助力您的AI增强战略
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