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基于知识图谱的检索增强生成系统,通过LLM自动从文本中提取结构化知识图谱并增强RAG性能

MITPython 25.9kmicrosoft Last Updated: 2025-06-18

Microsoft GraphRAG 项目详细介绍

项目概述

GraphRAG(Graphs + Retrieval Augmented Generation)是微软研究院开发的一个开源项目,它是一个模块化的基于图的检索增强生成系统。该项目结合了文本提取、网络分析和大语言模型提示与摘要生成,形成了一个端到端的系统,专门用于深度理解文本数据集。

核心技术特点

1. 知识图谱自动构建

GraphRAG使用大语言模型(LLM)自动从任何文本文档集合中提取丰富的知识图谱。这个基于图的数据索引最令人兴奋的特性之一是它能够在任何用户查询之前报告数据的语义结构。

2. 社区检测与层次结构

系统不仅提取实体和关系,还会构建社区层次结构,生成这些社区的摘要,然后在执行基于RAG的任务时利用这些结构。

3. 增强的检索能力

通过创建基于输入语料库的知识图谱,GraphRAG极大地改善了RAG的"检索"部分,用更高相关性的内容填充上下文窗口,从而产生更好的答案并捕获证据来源。

主要功能模块

数据管道与转换套件

GraphRAG项目是一个数据管道和转换套件,专门设计用于利用大语言模型的力量从非结构化文本中提取有意义的结构化数据。

查询系统

  • 全局搜索:能够回答需要整个数据集知识的复杂问题
  • 本地搜索:针对特定实体或概念的精确查询
  • 向量RAG比较:包含基本向量RAG的简单实现,便于比较不同类型问题的搜索结果

CLI和加速器

项目提供了命令行界面(CLI)和GraphRAG加速器解决方案,简化了开发者和用户的使用体验。

技术架构

核心流程

  1. 文本提取:从原始文本中提取实体和关系
  2. 图构建:将识别的实体和关系转换为图格式
  3. 社区分析:识别图中的社区结构
  4. 摘要生成:为识别的社区生成摘要
  5. 增强查询:在查询时利用这些结构增强提示

输出产物

GraphRAG创建多个输出产物来存储索引的知识模型,这些产物在未来版本中会持续更新和迭代。

应用场景

复杂数据发现

GraphRAG特别适用于需要从大量文本数据中发现复杂模式和关系的场景,能够回答传统RAG系统难以处理的全局性问题。

叙述性私有数据

对于包含丰富叙述内容的私有数据集,GraphRAG能够解锁LLM在这些数据上的发现能力。

研究与分析

系统能够生成研究问题,优化知识库,改进用户提示,创建提升AI代理智能的工具。

安装与使用

快速开始

项目提供了从PyPI安装的简单选项,包含完整的端到端示例,展示如何使用系统索引文本并使用索引数据回答关于文档的问题。

配置要求

  • 初始化工作空间需要运行graphrag init命令
  • 创建.envsettings.yaml配置文件
  • 需要配置LLM API密钥和相关参数

数据准备

系统支持多种文本格式的输入,能够处理大规模文档集合并建立相应的知识图谱。

技术优势

相比传统RAG的改进

  • 更好的上下文理解:通过知识图谱提供更丰富的上下文信息
  • 全局推理能力:能够回答需要整合多个文档信息的复杂问题
  • 结构化知识表示:将非结构化文本转换为结构化的知识表示
  • 可解释性:提供证据来源和推理路径的可追溯性

开源生态

作为开源项目,GraphRAG促进了学术界和工业界在图增强RAG技术方面的协作和发展。

总结

Microsoft GraphRAG代表了检索增强生成技术的重要进步,通过将知识图谱与大语言模型相结合,显著提升了文本理解和问答系统的能力。它不仅是一个技术工具,更是推动AI在复杂文本分析领域发展的重要里程碑。