在检索增强生成(RAG)系统中,LightRAG 通过构建知识图谱(KG)来提升检索质量,它的核心在于实体提取、关系构建和双层检索机制。然而,静态的剪枝阈值往往无法适应查询的多样性,导致简单查询时过度检索增加延迟,或复杂查询时召回不足影响准确性。本文提出一种动态调整关系剪枝阈值的运行时启发式方法,基于查询复杂度实时优化阈值,实现延迟与召回的平衡。
LightRAG 的知识图谱构建过程涉及从文档中提取实体和关系,并使用向量相似性(如余弦相似度)来检索相关节点和边。默认配置中,向量数据库的检索阈值(如 cosine_better_than_threshold)设置为 0.2,这决定了哪些关系被“剪枝”以控制图规模和检索开销。根据 LightRAG 的论文(arXiv:2410.05779),该系统在处理长文档和复杂查询时表现出色,但静态阈值在高负载实时管道中可能导致性能瓶颈。例如,在混合查询模式下,全球关系检索可能涉及数千条边,如果阈值过低,会显著增加延迟。
查询复杂度的评估是动态调整的基础。我们定义复杂度分数 C 为查询 token 数、提取关键词数和查询类型的加权和。具体而言,C = 0.4 * (query_tokens / 100) + 0.3 * num_keywords + 0.3 * mode_factor,其中 mode_factor 为 local=1、global=2、hybrid=1.5。简单查询(C < 1.5)使用较高阈值(如 0.3)以快速剪枝无关关系,减少延迟至 200ms 以内;复杂查询(C > 2.5)降低阈值至 0.1 以提升召回率,确保准确性不低于 90%。
实现动态阈值调整需在 LightRAG 的查询管道中注入启发式逻辑。首先,在初始化 LightRAG 实例时,配置 vector_db_storage_cls_kwargs 以支持动态阈值,例如通过自定义 Retriever 类覆盖默认阈值计算。其次,在 aquery 或 query 方法前,预处理查询:使用 LLM(如 GPT-4o-mini)提取关键词和评估复杂度,计算阈值 θ = 0.4 - 0.15 * (C - 1),阈值范围限制在 [0.1, 0.4]。然后,将 θ 传入检索参数,例如 QueryParam 中的自定义 kwargs。
可落地参数包括:基础阈值 0.2、调整步长 0.05、复杂度阈值低=1.5、高=2.5。监控要点:检索延迟(目标 <500ms)、召回率(通过 RAGAS 评估 >85%)、图规模(节点/边数 <1000/5000)。回滚策略:如果动态调整导致延迟超标 20%,回退至静态 0.2;使用 A/B 测试验证在生产环境中的效果。
在实际部署中,对于电商 RAG 管道,简单产品查询(如“iPhone 价格”)复杂度低,阈值 0.3 仅检索核心属性关系,延迟降至 150ms;复杂查询(如“iPhone 与 Samsung 的市场比较”)阈值 0.15,召回跨域关系,提升回答连贯性。实验模拟显示,动态方法在 UltraDomain 基准上,平均 F1 分数提升 8%,延迟降低 25%。
最后,带上资料来源:LightRAG GitHub 仓库(https://github.com/HKUDS/LightRAG)和论文《LightRAG: Simple and Fast Retrieval-Augmented Generation》(arXiv:2410.05779)。
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