مقالات

معماری RAG در چت‌بات‌های سازمانی: از انواع پارادایم‌ها تا اعتبارسنجی با Routing و Cross Validation

11 آبان 1404

بروزرسانی: 12 آبان 1404

محمدرضا لحمی

معماری Retrieval-Augmented Generation) RAG) به عنوان چارچوبی کلیدی در چت‌بات‌های سازمانی، با ترکیب بازیابی اطلاعات و تولید پاسخ، توهمات مدل‌های زبانی را کاهش می‌دهد. این گزارش از پارادایم‌های ساده (Naive) تا پیشرفته و ماژولار بررسی می‌کند، با تمرکز بر Routing RAG برای هدایت هوشمند کوئری‌ها به پایگاه‌های دانش تخصصی. همچنین بهینه‌سازی Chunking، ارزیابی معیارهایی مانند Faithfulness و Contextual Precision، و اعتبارسنجی با Cross Validation را برای تضمین دقت و پایداری سیستم توصیف می‌نماید.

معماری RAG در چت‌بات‌های سازمانی: از انواع پارادایم‌ها تا اعتبارسنجی با Routing و Cross Validation

مقدمه‌ای بر RAG و پارادایم‌های تکاملی آن

تعریف و جایگاه RAG در منظومه LLMهای سازمانی

چارچوب Retrieval-Augmented Generation (RAG) به عنوان یکی از مهم‌ترین معماری‌های نسل جدید در توسعه مدل‌های زبان بزرگ (LLM) شناخته می‌شود. هدف اصلی این رویکرد، ترکیب توانایی تولید متن توسط LLMها با قابلیت بازیابی داده‌های واقعی از منابع خارجی است؛ به‌گونه‌ای که پاسخ نهایی، نه‌تنها روان و طبیعی، بلکه مبتنی بر داده‌های معتبر و به‌روز باشد. این سازوکار به متخصصان هوش مصنوعی امکان می‌دهد تا دانش مدل را بدون نیاز به بازآموزی (Retraining)، از طریق افزودن یا به‌روزرسانی داده‌ها در پایگاه داده‌ی برداری (Vector Database) گسترش دهند. در نتیجه، RAG می‌تواند به‌صورت پویا با دانش سازمانی و تغییرات محیطی هماهنگ شود. یکی از مهم‌ترین مزیت‌های RAG، کاهش چشمگیر پدیده‌ی «توهم واقعیتی» (Factual Hallucination) در مدل‌های زبانی است. مدل‌هایی که صرفاً به حافظه پارامتریک داخلی خود متکی هستند، ممکن است اطلاعات نادرست یا قدیمی تولید کنند. در مقابل، RAG با استفاده از اسناد معتبر و مرتبط – مانند مقالات علمی، مستندات حقوقی یا داده‌های مالی – پاسخی دقیق، مستند و قابل اتکا ارائه می‌دهد. به همین دلیل، این رویکرد در حوزه‌های حساس مانند سلامت، حقوق و امور مالی، جایگاه ویژه‌ای در پیاده‌سازی LLMهای سازمانی پیدا کرده است.

بررسی سیر تکامل معماری RAG: از Naive تا Modular

تحقیقات و نوآوری‌های پیوسته در حوزه Retrieval-Augmented Generation (RAG)، به شکل‌گیری سه پارادایم اصلی در تکامل این معماری منجر شده است. این رویکردها نشان‌دهنده تلاش مستمر پژوهشگران و مهندسان برای غلبه بر چالش‌هایی نظیر کارایی، هزینه، و دقت در پاسخ‌گویی هستند.

RAG ساده (Naive RAG)

در ابتدایی‌ترین سطح، Naive RAG یک پایپ‌لاین خطی و ساده را دنبال می‌کند. داده‌ها بارگذاری شده، اسناد به قطعات کوچک‌تر (Chunk) تقسیم می‌شوند، سپس هر قطعه به بردار جاسازی (Embedding) تبدیل و در پایگاه داده‌ی برداری ذخیره می‌شود. در زمان پرسش کاربر، سیستم تنها با یک جستجوی ساده (Top-K Retrieval)، نزدیک‌ترین قطعات را بازیابی کرده و مستقیماً در اختیار مدل زبانی (LLM) قرار می‌دهد تا پاسخ نهایی تولید شود. هرچند این رویکرد برای نمونه‌های آزمایشی مناسب است، اما در محیط‌های واقعی و پیچیده، با چالش‌های متعددی روبه‌رو می‌شود. از جمله:  

  • بازیابی ناقص یا نادرست قطعات مرتبط
  • ترکیب ضعیف زمینه‌ها در مرحله‌ی Augmentation
  • و تولید پاسخ‌های ناپایدار یا همراه با توهم اطلاعاتی (Hallucination) به دلیل کمبود زمینه‌ی کافی.

این کاستی‌ها موجب شدند Naive RAG تنها به‌عنوان گام ابتدایی در مسیر تکامل معماری‌های بازیابی‌محور تلقی شود.

RAG پیشرفته (Advanced RAG)

در این سطح، تمرکز معماری بر بهینه‌سازی فرآیندهای پیش از بازیابی (Pre-Retrieval) و پس از بازیابی (Post-Retrieval) است. روش‌هایی مانند بازنویسی هوشمند پرسش‌ها (Query Rewriting)، جستجوی ترکیبی میان‌برداری و کلیدواژه‌ای (Hybrid Search)، و بازآرایی نتایج بر اساس میزان ارتباط (Re-ranking)، از جمله ابزارهای کلیدی در این مرحله هستند. هدف از این تکنیک‌ها، بهبود دقت و کارایی بازیابی و در نهایت، ارائه‌ی پاسخ‌های غنی‌تر و مستندتر به کاربر است.

RAG ماژولار (Modular RAG)

در این رویکرد، RAG به‌عنوان یک سامانه‌ی منعطف و ماژولار در نظر گرفته می‌شود — چیزی شبیه به یک «جعبه ابزار» که می‌توان اجزای آن را بر اساس نیاز تغییر، حذف یا جایگزین کرد. در Modular RAG، سازمان‌ها می‌توانند ماژول‌های مختلفی مانند ماژول حافظه برای نگهداری تاریخچه‌ی مکالمات، یا ماژول‌های عامل‌محور (Agentic) برای تصمیم‌گیری‌های پویا را به ساختار خود اضافه کنند. این انعطاف‌پذیری باعث می‌شود سیستم دقیقاً با نیازهای خاص هر سازمان هم‌خوانی پیدا کند. حرکت به سمت RAG ماژولار و عامل‌محور، نشانه‌ای از تغییر نگاه در حوزه‌ی هوش مصنوعی است:
سیستم‌ها دیگر صرفاً پاسخ‌گو نیستند، بلکه باید مسیر پاسخ‌گویی را نیز به‌صورت هوشمند انتخاب و مدیریت کنند.

این رویکرد، زمینه‌ساز شکل‌گیری نسل جدیدی از معماری‌ها مانند Routing RAG است که در ادامه به‌عنوان گام منطقی بعدی در تکامل RAG معرفی می‌شود.

 

معیار

RAG ساده (Naive RAG)

RAG پیشرفته (Advanced RAG)

RAG ماژولار (Modular RAG)

اجزای کلیدی

بارگذاری، ایندکس، بازیابی خطی، تولید.

پیش‌پردازش، جستجوی ترکیبی/بازآرایی، تولید با فشرده‌سازی زمینه.

Router هوشمند، ماژول‌های تخصصی (حافظه، عامل، ابزار)، انعطاف‌پذیری بالا.

نقطه ضعف اصلی

بازیابی نامرتبط، توهم‌زایی بالا، عدم مدیریت زمینه‌های مختلف.

پیچیدگی در هماهنگی استراتژی‌های Pre/Post-retrieval.

نیاز به طراحی پیچیده و مدل‌های تصمیم‌گیری (Router).

کاربرد سازمانی

پرسش و پاسخ ساده بر روی یک مجموعه مستند.

بهبود دقت در دامنه‌های تخصصی با داده‌های ساختاریافته.

سیستم‌های چت‌بات چند-دامنه و عامل‌محور.

 

تخصصی‌سازی معماری: Routing RAG در «آینده سازان هوش برین»

"Query Routing is a module in our Advanced RAG architecture. It is usually found after any query rewriting or guardrails. It analyses the input query and it decides the best tool to use from a list of predefined actions. The actions are usually retrieving context from one or many data sources. It could also decide to use a different index for a data source (like parent-child retrieval). Or it could even decide to search for context on the Internet."

تعریف و ضرورت Routing RAG در سیستم‌های پیچیده

Routing RAG که اغلب به آن Semantic Router نیز گفته می‌شود، یک مؤلفه حیاتی در معماری‌های RAG پیشرفته و ماژولار محسوب می‌شود.12 این روتر به عنوان یک کنترل‌کننده ترافیک هوشمند عمل می‌کند که کوئری‌های ورودی کاربر را تحلیل کرده و آن‌ها را به پایپ‌لاین‌های پردازشی تخصصی یا منابع داده مناسب هدایت می‌کند.12 در محیط‌های تولید، چالش اصلی، مدیریت کوئری‌هایی است که طیف وسیعی از موضوعات را در بر می‌گیرند. رویکردهای سنتی RAG که از یک استراتژی بازیابی ثابت و یکسان برای همه پرسش‌ها استفاده می‌کنند، در حفظ کیفیت پاسخ در برابر این تنوع شکست می‌خورند.14 استفاده از Routing RAG توسط شرکت آینده سازان هوش برین، با توجه به نیازهای سازمانی که معمولاً با داده‌های ناهمگون و چند-دامنه (Multi-domain) سر و کار دارند، کاملاً توجیه‌پذیر است. در دامنه‌هایی که شامل زبان فنی متراکم، مقررات در حال تکامل، و بخش‌های مختلف مانند حسابرسی (Audit)، حقوقی (Legal)، تحقیق و توسعه (R&D) و امور نظارتی (Regulatory) هستند، یک پایپ‌لاین واحد نمی‌تواند به‌طور بهینه عمل کند.15 روتر با تحلیل نیت کاربر (User Intent) یا طبقه‌بندی کوئری بر اساس دامنه دانشی، استراتژی‌های بازیابی را بهینه‌سازی می‌کند.13 این کار از سربار جستجوی غیرضروری در پایگاه‌های داده نامرتبط جلوگیری می‌کند. با هدایت کوئری به یک پایگاه دانشی کوچک‌تر و متمرکز، نه تنها دقت بازیابی (Contextual Precision) افزایش می‌یابد، بلکه زمان استنتاج و هزینه‌های عملیاتی نیز به‌طور قابل توجهی کاهش می‌یابد، که یک ملاحظه مهندسی حیاتی در مقیاس تولید است.14

مکانیزم‌های پیاده‌سازی Router

انتخاب مکانیزم روتر، توازنی بین قابلیت‌های استدلالی و نیاز به تأخیر پایین (Low-latency) است.

روتر مبتنی بر فراخوانی توابع LLM (LLM Function Calling Router)

این راهکار از قابلیت‌های مدل‌های LLM برای فراخوانی توابع (Tool Using) استفاده می‌کند.12 در این روش، کوئری به LLM ارسال می‌شود و LLM بر اساس توصیف ابزارهای مختلف (که هر ابزار نشان‌دهنده یک مسیر مجزا یا یک پایگاه داده برداری است)، تصمیم می‌گیرد که کدام ابزار بهترین گزینه برای پاسخگویی به پرسش است.12 مزیت اصلی این مکانیزم، توانایی قوی آن در درک نیت‌های پیچیده یا مبهم کاربر و استدلال درباره بهترین مسیر است، که برای کوئری‌های چند-مرحله‌ای (Multi-hop) بسیار مفید است.17 نقطه ضعف این رویکرد، تأخیر (Latency) نسبتاً بالاتر است، زیرا نیاز به یک فراخوانی اضافی به LLM برای تصمیم‌گیری مسیریابی وجود دارد.

روتر مبتنی بر جاسازی معنایی (Embedding/Semantic Router)

این مکانیزم از طبقه‌بندی‌کننده‌های مبتنی بر وکتور برای مسیریابی استفاده می‌کند. کوئری کاربر ابتدا به یک وکتور جاسازی تبدیل می‌شود و سپس با وکتورهای از پیش تعریف شده مسیرهای مختلف مقایسه می‌شود.13 معماری‌های پیشرفته‌ای مانند RAGRouter از جاسازی‌های سند و جاسازی‌های قابلیت RAG برای ثبت تغییرات نمایش دانش استفاده می‌کنند و تصمیم‌گیری آگاهانه‌تری را ممکن می‌سازند.18 مزیت حیاتی روترهای مبتنی بر جاسازی، سرعت بالا و تأخیر پایین‌تر آن‌ها است، که برای سیستم‌هایی با حجم عملیاتی بالا و الزامات تأخیر زمانی سخت‌گیرانه، بسیار مقرون به صرفه‌تر است.18 این روش با استفاده از یک طبقه‌بندی‌کننده (Classifier) یا شباهت معنایی، به سرعت مسیر مناسب را تعیین می‌کند.

تأثیر Routing بر اعتبارسنجی

پیاده‌سازی Routing RAG فرآیند اعتبارسنجی سیستم را فراتر از کیفیت پاسخ نهایی می‌برد. ارزیابی جامع اکنون باید شامل سنجش دقت روتر (Routing Accuracy) نیز باشد.15 اگر روتر یک کوئری را به دیتابیس اشتباه هدایت کند، کیفیت پاسخ LLM قطعاً کاهش می‌یابد. بنابراین، معماری ماژولار نیاز به تعریف معیارهای مجزا برای سنجش صحت طبقه‌بندی روتر در فرآیند اعتبارسنجی دارد.

تحلیل مکانیزم‌های تصمیم‌گیری در Routing RAG

مکانیزم

روتر مبتنی بر فراخوانی توابع LLM

روتر مبتنی بر جاسازی معنایی

نحوه عملکرد

LLM با توجه به توصیف ابزارها، تصمیم می‌گیرد کدام مسیر (پایگاه دانش) انتخاب شود.

کوئری کاربر به وکتور تبدیل شده و بر اساس شباهت به وکتورهای مسیرهای از پیش تعریف شده، مسیر انتخاب می‌شود.

مزیت اصلی

درک قوی نیت کاربر و قابلیت استدلال پیچیده برای مسیریابی.

سرعت و تأخیر پایین، مقرون به صرفه‌تر برای طبقه‌بندی ساده.

نقطه ضعف

تأخیر بیشتر به دلیل نیاز به فراخوانی LLM برای تصمیم‌گیری.

چالش در تفکیک نیت‌های مبهم یا متداخل.

 

بهینه‌سازی اجزای هسته‌ای RAG

"Chunking is the Achilles’ heel of RAG systems. Poor chunking can lead to: context fragmentation, semantic dilution, retrieval failures, token waste, and generation errors."

 

Routing RAG تنها یک لایه در معماری ماژولار است و عملکرد کلی سیستم بهینه‌سازی اجزای هسته‌ای Retrieval و Generation وابسته است.

 

استراتژی‌های تفکیک اسناد (Chunking Optimization)

 

کیفیت تفکیک اسناد (Chunking) مستقیماً بر دقت بازیابی تأثیر می‌گذارد و به همین دلیل، اغلب به عنوان پاشنه آشیل سیستم‌های RAG شناخته می‌شود.8 تفکیک فرآیند شکستن اسناد بزرگ به قطعات کوچکتر و قابل مدیریت است که برای پردازش و ذخیره‌سازی وکتور بهینه هستند.19

مهندسان در این مرحله باید «معمای تفکیک» (The Chunking Trilemma) را در نظر بگیرند: تعادل بین انسجام معنایی (اطمینان از وجود یک ایده کامل در هر قطعه)، اندازه بهینه (که باید در محدودیت‌های مدل جاسازی و LLM قرار گیرد)، و کارایی محاسباتی.8

 

انتخاب اندازه بهینه قطعه

 

تحقیقات نشان داده است که اندازه قطعه (Chunk Size) به صورت کلی باید بین ۱۲۸ تا ۵۱۲ توکن باشد.21

  • قطعات کوچکتر (۱۲۸-۲۵۶ توکن): در پرسش‌های مبتنی بر حقیقت دقیق (Fact-based Queries) عالی عمل می‌کنند، زیرا تمرکز بالایی دارند.
  • قطعات بزرگتر (۲۵۶-۵۱۲ توکن): زمینه بهتری را برای استدلال‌های پیچیده و حفظ روابط معنایی در یک پاراگراف فراهم می‌کنند.21

اگر تفکیک به درستی انجام نشود، ممکن است منجر به تکه‌تکه شدن زمینه (Context fragmentation) یا رقیق شدن معنایی (Semantic dilution) شود که هر دو موجب شکست در بازیابی اطلاعات مرتبط خواهند شد.8 پس از تفکیک، هر قطعه با استفاده از مدل‌های جاسازی (Embedding Models) به نمایش‌های عددی (وکتور) تبدیل شده و در پایگاه داده برداری ذخیره می‌شود.19

 

تکنیک‌های بهبود بازیابی و تولید (Pre/Post-Retrieval Refinements)

 

در معماری‌های پیشرفته‌ای مانند Routing RAG، بهینه‌سازی‌ها در سه مرحله اعمال می‌شوند:

 

Pre-Retrieval

 

این مرحله شامل تکنیک‌هایی است که کوئری ورودی را قبل از شروع بازیابی بهبود می‌بخشند. به عنوان مثال، اگر کوئری کاربر پیچیده باشد (مانند کوئری‌های چند-مرحله‌ای)، می‌توان آن را از طریق Query Decomposition یا Query Expansion به زیرپرسش‌های ساده‌تر تقسیم کرد.10

 

Retrieval Optimization

 

این بهینه‌سازی شامل بهبود مکانیزم جستجو است. جستجوی ترکیبی (Hybrid Search) با ترکیب جستجوی چگال (Dense retrieval) و جستجوی پراکنده (Sparse retrieval, مانند BM25) یک مجموعه کاندید متنوع و با اطمینان بالا ایجاد می‌کند.22 ترکیب این دو روش با استفاده از تکنیک‌هایی مانند RRF (Reciprocal Rank Fusion) در معماری‌های تولیدی بسیار رایج است.22

 

Post-Retrieval Refinements

 

این مرحله پس از بازیابی اولیه قطعات و قبل از ارسال زمینه به LLM اتفاق می‌افتد و برای حداکثرسازی کیفیت خروجی ضروری است.10

  1. بازآرایی (Re-ranking): مدل‌های بازآرایی (معمولاً Cross-encoder یا ColBERT) بر روی مجموعه کاندیدهای بازیابی شده اعمال می‌شوند.22 این مدل‌ها ارتباط دقیق‌تری بین کوئری و هر قطعه محاسبه می‌کنند و مرتبط‌ترین قطعات را در بالای لیست قرار می‌دهند، در نتیجه نویز را حذف کرده و دقت زمینه‌ای را افزایش می‌دهند.22
  2. فشرده‌سازی زمینه (Context Compression): برای مدیریت محدودیت‌های پنجره زمینه LLM (Context Window) و حذف اطلاعات با چگالی پایین، تکنیک‌هایی برای فشرده‌سازی اطلاعات بازیابی شده اعمال می‌شود.24

 

پیوند بهینه‌سازی و ارزیابی

 

فرآیند بهینه‌سازی اجزای RAG، مانند انتخاب Chunk Size یا مدل جاسازی، یک فرآیند ایستا نیست. کیفیت بازیابی به‌طور مستقیم به این انتخاب‌ها وابسته است.21 اگر Chunking ضعیف باشد، LLM بهترین پاسخ را تولید نخواهد کرد. بنابراین، نیاز است که ارزیابی‌ها یک حلقه بازخورد مداوم ایجاد کنند تا عملکرد بازیابی (با معیارهایی مانند Contextual Precision) پایش شود و استراتژی‌های Chunking به‌صورت مکرر بهینه شوند.25 این ضرورت برای اعتبارسنجی تکراری و سیستماتیک، کاربرد حیاتی Cross Validation را در RAG مشخص می‌کند.

 

چارچوب‌های ارزیابی و اعتبارسنجی خروجی RAG

ضرورت ارزیابی تفکیک‌شده (Decoupled Evaluation)

 

قابلیت اعتماد (Trustworthiness) در سیستم‌های RAG، به‌ویژه در دامنه‌های سازمانی با ریسک بالا، اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد.27 یک پاسخ نادرست می‌تواند منجر به آسیب به اعتماد برند یا حتی خطرات قانونی شود.27 برای مقابله با این موضوع، اعتبارسنجی سیستم RAG باید به صورت تفکیک‌شده انجام شود و بر روی دو مؤلفه اصلی: بازیابی (Retriever) و تولید (Generator) تمرکز کند.27 هر مرحله از RAG مجموعه‌ای از معیارهای خاص خود را برای تضمین کیفیت دارد.

معیارهای کلیدی سنجش عملکرد بازیابی (Retriever Metrics)

 

این معیارها بر ارزیابی کارایی بخش بازیابی در یافتن زمینه مرتبط، جامع و با کیفیت متمرکز هستند:

  • Contextual Recall (فراخوان زمینه): این معیار جامعیت بازیابی را می‌سنجد. Contextual Recall ارزیابی می‌کند که آیا زمینه بازیابی شده شامل تمام اطلاعات مورد نیاز و کافی برای تولید پاسخ ایده‌آل است یا خیر.28
  • Contextual Precision (دقت زمینه): این معیار مرتبط بودن را ارزیابی می‌کند. Contextual Precision می‌سنجد که تا چه حد اطلاعات بازیابی شده به کوئری ورودی مرتبط هستند و چقدر از اطلاعات نامربوط (Noise) عاری است.28 این معیار همچنین ترتیب رتبه‌بندی قطعات بازیابی شده (Re-ranking) را نیز در نظر می‌گیرد.28

 

معیارهای کلیدی سنجش کیفیت تولید (Generator Metrics)

 

این معیارها بر خروجی نهایی مدل LLM تمرکز دارند و ریسک‌های مربوط به توهم‌زایی و مرتبط نبودن پاسخ را مدیریت می‌کنند:

  • Faithfulness (وفاداری) و Groundedness (استنادپذیری): این معیارها به عنوان مهم‌ترین ابزار برای مقابله با توهمات (Hallucination) شناخته می‌شوند.28 وفاداری می‌سنجد که آیا پاسخ تولید شده کاملاً بر اساس حقایق و شواهد موجود در زمینه بازیابی شده است یا خیر.30 وفاداری بالا به این معنی است که مدل احتمال کمتری برای ساختن ادعاهای تأیید نشده دارد.31
  • Answer Relevancy (مرتبط بودن پاسخ): این معیار صرفاً به صحت پاسخ توجه نمی‌کند، بلکه ارزیابی می‌کند که آیا پاسخ نهایی تولید شده، مستقیماً به نیت کاربر (User Query) مرتبط است و از هدف اصلی منحرف نشده است.28

 

چارچوب‌های کمی‌سازی و ارزیابی (Quantitative Frameworks)

 

برای اجرای ارزیابی‌های عینی و کمی، چارچوب‌های متعددی مانند DeepEval، MLflow LLM Evaluate و RAGAs توسعه یافته‌اند.32

RAGAs (Retrieval-Augmented Generation Assessment): این چارچوب به‌طور خاص برای ارزیابی عملکرد پایپ‌لاین‌های RAG طراحی شده است و معیارهای اصلی مانند Faithfulness، Contextual Recall و Response Relevancy را فراهم می‌کند.29 بسیاری از این معیارها مبتنی بر استفاده از LLM Judge هستند؛ به این صورت که یک LLM دیگر با دستورالعمل‌ها و معیارهای امتیازدهی، پاسخ تولید شده و زمینه بازیابی شده را برای تعیین میزان وفاداری و مرتبط بودن قضاوت می‌کند.34

 

نقش داده‌های طلایی (Gold Standards)

 

برای انجام ارزیابی‌های کمی دقیق، وجود یک مجموعه داده مرجع با کیفیت بالا (Gold Reference Dataset) که شامل پرسش‌ها و پاسخ‌های ایده‌آل باشد، یک الزام حیاتی است.35 این داده‌ها باید به طور خاص برای مورد استفاده شرکت توسعه یابند تا اطمینان حاصل شود که سیستم بر اساس استانداردهای داخلی و تخصصی سازمان ارزیابی شده است.35 بدون این داده‌های طلایی، ارزیابی‌های کمی، به‌ویژه در دامنه‌های تخصصی، فاقد اعتبار خواهند بود.

معیارهای اصلی ارزیابی RAG و کاربرد آن‌ها

معیار

هدف ارزیابی

تعریف فنی

مولفه اصلی RAG

Faithfulness (وفاداری)

سنجش میزان توهم‌زدایی و صحت اطلاعات تولید شده.

آیا پاسخ تولید شده کاملاً بر اساس حقایق موجود در زمینه بازیابی شده است؟

تولید (Generation)

Answer Relevancy

سنجش ارتباط پاسخ نهایی با کوئری اصلی کاربر.

آیا پاسخ، سوءتفاهم یا انحرافی از هدف اولیه پرسش را نشان می‌دهد؟

تولید (Generation)

Contextual Recall

سنجش جامعیت بازیابی.

آیا محتوای بازیابی شده شامل تمام اطلاعات مورد نیاز برای تولید پاسخ کامل است؟

بازیابی (Retrieval)

Contextual Precision

سنجش دقت و تمرکز بازیابی.

آیا chunkهای بازیابی شده مرتبط‌ترین اطلاعات را در رتبه‌های بالا قرار داده‌اند و عاری از نویز هستند؟

بازیابی (Retrieval)

 

Cross Validation: رکن اصلی اعتبارسنجی سیستم شرکت

مبانی نظری Cross Validation (K-Fold)

 

اعتبارسنجی متقابل (Cross Validation یا CV) یک متدولوژی آماری تثبیت‌شده در یادگیری ماشین است که برای تخمین چگونگی عملکرد مدل بر روی یک مجموعه داده مستقل (داده‌هایی که در زمان آموزش دیده نشده‌اند) استفاده می‌شود.37 هدف کلیدی CV جلوگیری از بیش‌برازش (Overfitting) است که در آن مدل به ویژگی‌های خاص یک مجموعه تست واحد، بیش از حد وابسته می‌شود.38

در روش K-Fold CV، مجموعه داده به $K$ زیرمجموعه مساوی تقسیم می‌شود. مدل $K$ بار آموزش داده و اعتبارسنجی می‌شود، به طوری که در هر تکرار، یک Fold به عنوان مجموعه اعتبارسنجی (Validation Set) عمل می‌کند و $K-1$ Fold دیگر برای آموزش استفاده می‌شوند.37 عملکرد نهایی مدل میانگین نتایج به دست آمده در تمام $K$ تکرار است. مقدار بهینه $K$ معمولاً ۱۰ است، به شرطی که حجم داده کافی باشد.37

 

کاربرد Cross Validation در بهینه‌سازی هایپرپارامترهای RAG

 

در سیستم‌های RAG، CV نه تنها برای Fine-tuning مدل‌های LLM، بلکه به‌طور حیاتی برای بهینه‌سازی هایپرپارامترهای مؤلفه Retriever استفاده می‌شود. تیم مهندسی شرکت آینده سازان هوش برین با اعمال CV، توانسته است از پایداری (Robustness) و عمومی‌سازی (Generalization) سیستم RAG خود اطمینان حاصل کند.

 

بهینه‌سازی اندازه قطعه (Chunk Size Optimization)

 

اندازه قطعه یکی از مهم‌ترین هایپرپارامترهای RAG است که به شدت بر عملکرد بازیابی تأثیر می‌گذارد.21 انتخاب یک اندازه قطعه بر اساس حدس و گمان می‌تواند منجر به نتایج نامناسب شود. با استفاده از K-Fold CV، تیم می‌تواند به‌طور سیستماتیک اندازه‌های مختلف (به عنوان مثال، ۱۲۸، ۲۵۶، ۵۱۲ توکن) را بر روی Foldهای مختلف داده تست کند.21

در این فرآیند، سیستم با اندازه‌های مختلف Chunk اجرا می‌شود و معیارهای بازیابی، به‌ویژه Contextual Recall و Contextual Precision، اندازه‌گیری می‌شوند. با محاسبه میانگین عملکرد در تمام Foldها، تیمی مهندسی می‌تواند اندازه‌ای را انتخاب کند که بهترین تعادل بین دقت و جامعیت بازیابی را در مجموعه داده‌های ناهمگون سازمان ایجاد کند.21

 

اعتبارسنجی مدل‌های Embedding و پارامترهای بازیابی

 

CV همچنین برای مقایسه و انتخاب بین مدل‌های جاسازی مختلف (Embedding Models) یا تنظیم پارامترهای جستجو، مانند $k$ (تعداد قطعات بازیابی شده) استفاده می‌شود.26 برای مثال، برای تنظیم هایپرپارامتر top_k در Retrieval، K-Fold CV اعمال می‌شود تا مشخص شود کدام مقدار $k$ بهترین میانگین Faithfulness و Answer Relevancy را در تمام زیرمجموعه‌های داده به دست می‌آورد.39 اجرای تکراری CV اطمینان می‌دهد که انتخاب مدل جاسازی بهینه، عملکرد پایداری را در برابر تغییرات داده‌ها در طول زمان (Data Drift) حفظ کند.

 

تضمین تعمیم‌پذیری و کاهش توهم‌زایی

 

در معماری پیچیده Routing RAG که توسط شرکت به کار گرفته شده، K-Fold CV اهمیت دوچندانی دارد. هدف CV تنها به حداکثر رساندن یک معیار بر روی یک مجموعه تست نیست، بلکه اطمینان از تعمیم‌پذیری پیکربندی RAG (شامل Chunk Size، Embedding و Re-ranker) به تمام دامنه‌های دانشی است که روتر مدیریت می‌کند. اگرچه ممکن است یک Chunk Size خاص برای یک دیتابیس خاص (مثلاً دیتابیس حقوقی) بهینه باشد، CV بر روی مجموعه‌ای از داده‌های ترکیبی، تضمین می‌کند که این پیکربندی برای تمام دامنه‌ها به اندازه کافی خوب عمل می‌کند و از شکست‌های ناگهانی در بازیابی جلوگیری می‌کند.

علاوه بر این، با بهینه‌سازی پارامترهای بازیابی از طریق CV، حجم نویز در زمینه ارسالی به LLM به حداقل می‌رسد. CV تضمین می‌کند که Contextual Precision در بالاترین سطح خود حفظ می‌شود. Contextual Precision بالا به این معنی است که LLM زمینه‌ای پاک و متمرکز دریافت می‌کند که این امر به‌طور مستقیم ریسک توهم‌زایی (Hallucination) را کاهش می‌دهد، زیرا مدل کمتر تمایل دارد از دانش داخلی خود فراتر رود.31 این فرآیند یک حلقه بازخورد حیاتی برای تضمین کیفیت پس‌از-استقرار (Post-Deployment Validation) است.26

نتیجه‌گیری و مسیر آینده

 

در این گزارش تخصصی، معماری Retrieval-Augmented Generation (RAG) به عنوان یک چارچوب اساسی برای استقرار سیستم‌های چت‌بات سازمانی تحلیل شد. معماری‌های RAG از سادگی خطی Naive RAG فراتر رفته و به سمت ساختارهای پیشرفته و ماژولار تکامل یافته‌اند که نیازهای پیچیده مدیریت داده‌های ناهمگون و حفظ دقت در مقیاس تولید را برآورده می‌سازند. با ادغام نقل قول‌های کلیدی از منابع معتبر، مانند تأکید بر اهمیت Routing در هدایت هوشمند کوئری‌ها و چالش‌های Chunking به عنوان پاشنه آشیل سیستم‌ها، این گزارش بر جنبه‌های عملی و ارزیابی تأکید کرده است.

انتخاب استراتژیک شرکت آینده سازان هوش برین در به‌کارگیری Routing RAG نشان‌دهنده یک رویکرد پیشرفته در مدیریت پیچیدگی دامنه است. Routing RAG با عمل به عنوان یک کنترل‌کننده ترافیک هوشمند، نه تنها دقت را با هدایت کوئری‌ها به پایگاه‌های دانش تخصصی افزایش می‌دهد، بلکه با اجتناب از سربار جستجوی غیرضروری، به طور مؤثری هزینه‌های عملیاتی و تأخیر سیستم را کاهش می‌دهد. این امر به‌ویژه برای سیستم‌هایی که باید بین داده‌های فنی، مقرراتی و حقوقی تمایز قائل شوند، حیاتی است.

از سوی دیگر، تعهد به Cross Validation (K-Fold) به عنوان متدولوژی اصلی اعتبارسنجی خروجی، نشان‌دهنده درک عمیق از اهمیت پایداری و تعمیم‌پذیری در سیستم‌های GenAI است. CV امکان بهینه‌سازی سیستماتیک هایپرپارامترهای حیاتی (مانند Chunk Size و مدل‌های Embedding) را فراهم می‌آورد و تضمین می‌کند که عملکرد سیستم (که با معیارهای Faithfulness و Contextual Recall سنجیده می‌شود) در برابر بخش‌های مختلف و در حال تغییر مجموعه داده‌های سازمان، پایدار باقی بماند. این رویکرد سیستماتیک، خطر بیش‌برازش و افت عملکرد پس از استقرار را به حداقل می‌رساند.

مسیرهای توسعه آتی

برای حفظ مزیت رقابتی و ادامه تکامل سیستم، مسیرهای توسعه آتی در معماری RAG شامل موارد زیر است:

1. ادغام Agentic Workflows: استفاده از مدل‌های عامل‌محور برای رسیدگی به وظایف پیچیده‌تر که نیاز به برنامه‌ریزی چندمرحله‌ای دارند، نه فقط بازیابی اطلاعات. این سیستم‌ها می‌توانند از روتر RAG برای انتخاب ابزارهای (Tools) مناسب در کنار پایگاه‌های دانش استفاده کنند.16

2. RAG چندحالته (Multimodal RAG): گسترش قابلیت‌های RAG برای پردازش داده‌های غیرمتنی مانند تصاویر، ویدئوها و صوت، به‌ویژه در محیط‌هایی که مستندات شامل نمودارها، تصاویر فنی یا داده‌های بصری هستند.11

3. خودکارسازی فرآیند ارزیابی: توسعه مکانیزم‌های بازخورد برای خودکارسازی فرآیند اجرای Cross Validation و تنظیم هایپرپارامترها (مانند استفاده از فریمورک‌های بهینه‌سازی) در پایپ‌لاین‌های CI/CD، تا سیستم در برابر تغییرات داده و کوئری‌ها به صورت مداوم خود را بهینه سازد.22

 

اگر به دنبال یک چت‌بات سازمانی پیشرفته با قابلیت‌های RAG، Routing هوشمند و اعتبارسنجی دقیق هستید، همین حالا hooshibot را امتحان کنید! این محصول شرکت آینده سازان هوش برین، دانش به‌روز و پاسخ‌های دقیق را در دسترس شما قرار می‌دهد. برای شروع، به وبسایت ما مراجعه کنید یا با تیم پشتیبانی تماس بگیرید و تحول هوش مصنوعی را در کسب‌وکار خود تجربه کنید.

 

منابع مورداستناد

  1. فرق Adaptive RAG و Branched RAG و RAG - آبادیس بپرس, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://abadis.ir/bepors/question/30278/
  2. RAG (Retrieval-Augmented Generation) چیست و چگونه آن را دستیار AI می دانیم؟ - نیک آموز, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://nikamooz.com/what-is-retrieval-augmented-generation/
  3. ارزیابی RAG با LlamaIndex | پلتفرم گیلاس, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://gilas.io/posts/evaluate_rag_with_llamaindex/
  4. چطور RAG و گراف‌های دانش جلوی توهمات هوش مصنوعی را می‌گیرند؟ - لیارا, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://liara.ir/blog/%D8%AC%D9%84%D9%88%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C-%D8%A7%D8%B2-%D8%AA%D9%88%D9%87%D9%85%D8%A7%D8%AA-%D9%87%D9%88%D8%B4-%D9%85%D8%B5%D9%86%D9%88%D8%B9%DB%8C-%D8%A8%D8%A7-rag-%D9%88-%DA%AF%D8%B1%D8%A7%D9%81/
  5. سیستم‌های RAG در مدل زبانی بزرگ - نیک آموز, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://nikamooz.com/rag-systems/
  6. RAG techniques - IBM, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.ibm.com/think/topics/rag-techniques
  7. LLM RAG Paradigms: Naive RAG, Advanced RAG & Modular RAG | by Dr Julija - Medium, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://medium.com/@drjulija/what-are-naive-rag-advanced-rag-modular-rag-paradigms-edff410c202e
  8. Chunking Strategies in RAG Systems | by Shobhit Chauhan | Oct, 2025 - Towards AI, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://pub.towardsai.net/chunking-strategies-in-rag-systems-33f20cc7e5ee
  9. Advanced RAG Techniques: What They Are & How to Use Them - FalkorDB, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.falkordb.com/blog/advanced-rag/
  10. Mastering Advanced RAG Techniques: A Comprehensive Guide | by Sahin Ahmed, Data Scientist | Medium, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://medium.com/@sahin.samia/mastering-advanced-rag-techniques-a-comprehensive-guide-f0491717998a
  11. The Evolution of RAG: From Basic Retrieval to Intelligent Knowledge Systems, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.arionresearch.com/blog/uuja2r7o098i1dvr8aagal2nnv3uik
  12. Build an Advanced RAG App: Query Routing - DEV Community, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://dev.to/rogiia/build-an-advanced-rag-app-query-routing-cn1
  13. Mastering RAG Chatbots: Semantic Router — User Intents | by Tal Waitzenberg | Medium, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://medium.com/@talon8080/mastering-rag-chabots-semantic-router-user-intents-ef3dea01afbc
  14. Building a RAG Router in 2025. A practical guide to routing user… | by Timothé Pearce | Medium, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://medium.com/@tim_pearce/building-a-rag-router-in-2025-e0e9d99efe44
  15. Evaluating Domain-Specialized LLMs in Multi-Agent RAG for Enterprise Retrieval - SOL-SBC, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://sol.sbc.org.br/index.php/stil/article/download/37809/37587/
  16. Online-Optimized RAG for Tool Use and Function Calling - arXiv, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://arxiv.org/html/2509.20415v1
  17. RAG Routers: Semantic Routing with LLMs and Tool Calling | by Giacomo Carfì - Medium, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://medium.com/@giacomo__95/rag-routers-semantic-routing-with-llms-and-tool-calling-b53dd8fae7fa
  18. Query Routing for Retrieval-Augmented Language Models - arXiv, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://arxiv.org/html/2505.23052v1
  19. Chunking and Embedding Strategies in RAG: A Guide to Optimizing Retrieval-Augmented Generation | by Tahir Saeed | Medium, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://medium.com/@tahir.saeed_46137/chunking-and-embedding-strategies-in-rag-a-guide-to-optimizing-retrieval-augmented-generation-7c95432423b1
  20. Mastering Chunking Strategies for RAG: Best Practices & Code Examples - Databricks Community, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://community.databricks.com/t5/technical-blog/the-ultimate-guide-to-chunking-strategies-for-rag-applications/ba-p/113089
  21. Optimizing RAG Chunk Size: Your Definitive Guide to Better Retrieval Accuracy, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.machinelearningplus.com/gen-ai/optimizing-rag-chunk-size-your-definitive-guide-to-better-retrieval-accuracy/
  22. Advanced RAG: From Naive Retrieval to Hybrid Search and Re-ranking - DEV Community, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://dev.to/kuldeep_paul/advanced-rag-from-naive-retrieval-to-hybrid-search-and-re-ranking-4km3
  23. The Rise and Evolution of RAG in 2024 A Year in Review - RAGFlow, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://ragflow.io/blog/the-rise-and-evolution-of-rag-in-2024-a-year-in-review
  24. Retrieval Augmented Generation (RAG) for LLMs - Prompt Engineering Guide, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.promptingguide.ai/research/rag
  25. Understanding RAG Part X: RAG Pipelines in Production - MachineLearningMastery.com, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://machinelearningmastery.com/understanding-rag-part-x-rag-pipelines-in-production/
  26. Develop a RAG Solution - Large Language Model End-to-End Evaluation Phase - Azure Architecture Center | Microsoft Learn, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://learn.microsoft.com/en-us/azure/architecture/ai-ml/guide/rag/rag-llm-evaluation-phase
  27. A complete guide to RAG evaluation: metrics, testing and best practices - Evidently AI, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.evidentlyai.com/llm-guide/rag-evaluation
  28. RAG Evaluation Metrics: Assessing Answer Relevancy, Faithfulness, Contextual Relevancy, And More - Confident AI, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.confident-ai.com/blog/rag-evaluation-metrics-answer-relevancy-faithfulness-and-more
  29. List of available metrics - Ragas, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://docs.ragas.io/en/stable/concepts/metrics/available_metrics/
  30. RAG evaluation: Metrics, methodologies, best practices & more - Meilisearch, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.meilisearch.com/blog/rag-evaluation
  31. Methodologies and architectures that improve accuracy, reliability, and verifiability in Retrieval-Augmented Generation (RAG) systems - Rohan's Bytes, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.rohan-paul.com/p/methodologies-and-architectures-that
  32. Understanding RAG Part IV: RAGAs & Other Evaluation Frameworks - MachineLearningMastery.com, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://machinelearningmastery.com/understanding-rag-part-iv-ragas-evaluation-framework/
  33. RAG Output Validation - Part 1: RAGAs for Quantitative Validation - Faktion, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.faktion.com/post/rag-output-validation---part-1-ragas-for-quantitative-validation
  34. Doing More with Less – Implementing Routing Strategies in Large Language Model-Based Systems: An Extended Survey - arXiv, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://arxiv.org/html/2502.00409v2
  35. RAG Evaluation Metrics: Best Practices for Evaluating RAG Systems - Patronus AI, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.patronus.ai/llm-testing/rag-evaluation-metrics
  36. RAG systems: Best practices to master evaluation for accurate and reliable AI., زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://cloud.google.com/blog/products/ai-machine-learning/optimizing-rag-retrieval
  37. K-Fold Cross Validation Technique and its Essentials - Analytics Vidhya, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.analyticsvidhya.com/blog/2022/02/k-fold-cross-validation-technique-and-its-essentials/
  38. Common Pitfalls in RAG Fine-Tuning and How to Avoid Them - Artech Digital, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://www.artech-digital.com/blog/common-pitfalls-in-rag-fine-tuning-and-how-to-avoid-them
  39. Optimizing RAG Pipelines with Katib: Hyperparameter Tuning for Better Retrieval & Generation | Kubeflow, زمان دسترسی: نوامبر 2, 2025، https://blog.kubeflow.org/katib/rag/

دیدگاهی ثبت نشده است!

اولین شخصی باشید که دیدگاه خود را به اشتراک میگذارد