微软Azure OpenAI检索增强微调：使用 GPT-4o 对 GPT-4o mini 进行微调

生成式人工智能对企业最有影响力的应用之一是创建自然语言界面，这些界面经过定制，可以使用特定领域和用例数据来提供更好、更准确的响应。这意味着回答有关特定领域的问题，例如银行、法律和医疗领域。

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微软 Azure OpenAI 申请

我们经常谈论实现这一目标的两种方法：

1. 检索增强生成 (RAG)：将这些文档存储在向量数据库中，并在查询时根据它们与问题的语义相似性检索文档，然后将它们用作 LLM 的上下文。监督微调 (SFT)：根据代表特定领域知识的一组提示和响应来训练现有的基础模型。

虽然大多数尝试使用 RAG 的组织都希望利用其内部知识库来扩展 LLM 的知识，但许多组织如果不进行重大优化就无法实现预期结果。同样，整理足够大且高质量的数据集以进行微调也是一项挑战。这两种方法都有局限性：微调将模型限制在其训练数据中，使其容易受到近似和幻觉的影响，而 RAG 为模型奠定了基础，但仅根据文档与查询的语义接近度来检索文档——这可能不相关，并且可能导致推理不充分的答案。

RAFT 来救援！

我们可以结合使用 RAG或微调，而不是只选择其中一种！将 RAG 视为一场开卷考试：模型查找相关文档来生成答案。微调就像一场闭卷考试：模型依赖于预先训练的知识。就像在考试中一样，最好的结果来自于学习和随手记笔记。

检索感知微调 (RAFT) 是一种强大的技术，可用于为特定领域的开放式设置（例如域内 RAG）准备微调数据。它改变了语言模型的格局，结合了 RAG 和微调的最佳部分。RAFT 通过提高模型理解和使用特定领域知识的能力，帮助模型针对特定领域进行量身定制。它是 RAG 和特定领域的 SFT 之间的最佳结合点。

它是如何工作的？

RAFT 分为三个步骤：

1. 准备数据集来教模型如何回答有关您的领域的问题。使用准备好的数据集对模型进行微调评估新的、定制的、领域适应模型的质量

RAFT 的关键在于训练数据生成，其中每个数据点都包含一个问题 (Q)、一组文档 (Dk) 和一个思路链式答案 (A)。文档分为包含答案的 Oracle 文档 (Do) 和不包含答案的干扰文档 (Di)。微调教会模型区分这些文档，从而生成一个自定义模型，该模型的表现优于仅使用 RAG 或微调的原始模型。我们使用 GPT-4o 生成训练数据并微调 GPT-4o mini，从而根据您的用例量身定制经济高效、速度更快的模型。这种称为蒸馏的技术使用 GPT-4o 作为教师模型，使用 4o-mini 作为学生模型。

在本博客的下一部分中，我们将开始实践。如果您想自己跟进，或查看参考代码，请查看https://aka.ms/aoai-raft-workshop。我们将为银行用例创建一个领域适配模型，该模型能够回答有关银行在线工具和账户的问题。

笔记本 1- 生成 RAFT 训练数据

首先收集特定领域的文档；在我们的示例中，这些是银行文档的 PDF。为了生成我们的训练数据，我们将 PDFS 转换为 markdown 文本格式。该文档为 PDF 格式，包含许多表格和图表，我们将使用 GPT-4o 将页面内容转换为 markdown。我们使用 Azure OpenAI GPT 4o 将所有这些信息提取到 Markdown 文件中，以用于下游处理。然后，我们使用 GPT-4o（我们的教师模型）生成合成的“问题-文档-答案”三元组，包括“黄金文档”（高度相关）和“干扰项”（误导）的示例。这将确保模型学会区分相关信息和不相关信息。RAFT利用思维链 (CoT) 过程，通过集成 CoT RAFT 过程提高了模型提取信息和执行逻辑推理的能力。这种方法有助于防止过度拟合并增强训练鲁棒性，使其对于需要详细和结构化思维的任务特别有效

然后，我们将这些数据格式化以进行微调，将其分为训练集、验证集和测试集。验证集用于训练，测试集用于最后测量性能。

笔记本2-RAFT微调

现在是时候教我们的学生了！准备好训练和验证数据后，下一步是将这些数据上传到 Azure OpenAI 并创建微调作业。这非常简单：在 AI Studio 中，选择您的模型、上传您的训练和验证数据以及设置您的训练参数只需点击几下即可。我们将选择 4o-mini 作为我们的学生模型进行训练。 在实验室中，我们将向您展示如何使用 SDK 上传和触发微调作业。UI 使其成为一种简单的实验方式，而 SDK 方法是生产化和启用 llmops 策略以在生产中部署的首选方式。

一旦微调作业开始运行，我们就可以监控其进度，并在完成后在 Azure OpenAI Studio 中分析微调后的模型。最后，我们使用微调后的模型创建一个新的部署，准备用于我们的专业领域任务。

笔记本 3 - 我们的 RAFT 模型真的比基础模型更好吗？让我们检查一下！

您可以首先查看 AI Studio 返回的内置指标，显示损失和准确度。我们希望看到准确度提高，而损失下降：

但是，我们可以做更多的事情来衡量模型的质量。还记得我们一开始的测试数据集吗？这就是我们准备它的原因！

虽然有很多评估选项，包括 AI Studio 评估，但在我们的示例中，我们使用开源库 RAGAS，它使用答案相关性、忠实度、答案相似性和答案正确性等指标来评估 RAG 管道。这些指标要么依靠 LLM 作为评判者，要么依靠嵌入模型来评估生成答案的质量和准确性。

gpt4o-mini 与 gpt4o-mini-raft 对比

我们可以通过调整训练参数和/或生成额外的训练数据来进一步改善模型指标。