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Como a combinação de RAG com bancos de dados de streaming pode transformar a interação de dados em tempo real

Inteligência artificial

Como a combinação de RAG com bancos de dados de streaming pode transformar a interação de dados em tempo real

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Embora grandes modelos de linguagem (LLMs) como GPT-3 e lhama são impressionantes em suas capacidades, muitas vezes precisam de mais informações e mais acesso a dados específicos do domínio. Geração aumentada de recuperação (RAG) resolve esses desafios combinando LLMs com recuperação de informações. Essa integração permite interações suaves com dados em tempo real usando linguagem natural, levando à sua crescente popularidade em vários setores. No entanto, à medida que a demanda por RAG aumenta, sua dependência de conhecimento estático se tornou uma limitação significativa. Abaixo, falamos sobre esse gargalo crítico e como a fusão de RAG com fluxos de dados pode desbloquear novos aplicativos em vários domínios.

Como os RAGs redefinem a interação com o conhecimento

Retrieval-Augmented Generation (RAG) combina grandes modelos de linguagem (LLMs) com técnicas de recuperação de informações. O objetivo principal é conectar o conhecimento integrado de um modelo com as informações vastas e sempre crescentes disponíveis em bancos de dados e documentos externos. Ao contrário dos modelos tradicionais que dependem exclusivamente de dados de treinamento pré-existentes, o RAG permite que os modelos de linguagem acessem repositórios de dados externos em tempo real. Essa capacidade permite gerar respostas contextualmente relevantes e factualmente atuais.

Quando um usuário faz uma pergunta, o RAG escaneia eficientemente conjuntos de dados ou bancos de dados relevantes, recupera as informações mais pertinentes e cria uma resposta com base nos dados mais recentes. Essa funcionalidade dinâmica torna o RAG mais ágil e preciso do que modelos como GPT-3 ou BERT, que dependem de conhecimentos adquiridos durante o treinamento e que podem rapidamente se tornar obsoletos.

A capacidade de interagir com conhecimento externo por meio da linguagem natural tornou os RAGs ferramentas essenciais para empresas e indivíduos, especialmente em áreas como suporte ao cliente, serviços jurídicos e pesquisa acadêmica, onde informações precisas e oportunas são vitais.

Como funciona o RAG

A geração aumentada de recuperação (RAG) opera em duas fases principais: recuperação e geração. Na primeira fase, recuperação, o modelo varre uma base de conhecimento — como um banco de dados, documentos da web ou um corpus de texto — para encontrar informações relevantes que correspondam à consulta de entrada. Este processo utiliza um banco de dados de vetores, que armazena dados como representações vetoriais densas. Esses vetores são embeddings matemáticos que capturam o significado semântico de documentos ou dados. Quando uma consulta é recebida, o modelo compara a representação vetorial da consulta com aquelas no banco de dados vetorial para localizar os documentos ou snippets mais relevantes de forma eficiente.

Uma vez que as informações relevantes são identificadas, a fase de geração começa. O modelo de linguagem processa a consulta de entrada juntamente com os documentos recuperados, integrando esse contexto externo para produzir uma resposta. Essa abordagem de duas etapas é especialmente benéfica para tarefas que exigem atualizações de informações em tempo real, como responder a perguntas técnicas, resumir eventos atuais ou abordar consultas específicas de domínio.

Os desafios dos RAGs estáticos

Como estruturas de desenvolvimento de IA como LangChain e LhamaIndex simplificar a criação de sistemas RAG, suas aplicações industriais estão aumentando. No entanto, a crescente demanda por RAGs destacou algumas limitações dos modelos estáticos tradicionais. Esses desafios decorrem principalmente da dependência de fontes de dados estáticos, como documentos, PDFs e conjuntos de dados fixos. Embora os RAGs estáticos lidem com esses tipos de informações de forma eficaz, eles geralmente precisam de ajuda com dados dinâmicos ou que mudam com frequência.

Uma limitação significativa dos RAGs estáticos é sua dependência de bancos de dados vetoriais, que exigem reindexação completa sempre que ocorrem atualizações. Esse processo pode reduzir significativamente a eficiência, principalmente ao interagir com dados em tempo real ou em constante evolução. Embora os bancos de dados vetoriais sejam adeptos à recuperação de dados não estruturados por meio de algoritmos de pesquisa aproximados, eles não têm a capacidade de lidar com bancos de dados relacionais baseados em SQL, que exigem consultas a dados estruturados e tabulares. Essa limitação apresenta um desafio considerável em setores como finanças e saúde, onde dados proprietários são frequentemente desenvolvidos por meio de pipelines complexos e estruturados ao longo de muitos anos. Além disso, a dependência de dados estáticos significa que, em ambientes de ritmo acelerado, as respostas geradas pelos RAGs estáticos podem rapidamente se tornar desatualizadas ou irrelevantes.

Os bancos de dados de streaming e RAGs

Enquanto os sistemas RAG tradicionais dependem de bancos de dados estáticos, setores como finanças, saúde e notícias ao vivo recorrem cada vez mais a eles. bancos de dados de fluxo para gerenciamento de dados em tempo real. Ao contrário de bancos de dados estáticos, bancos de dados de streaming continuamente ingerir e processar informações, garantindo que as atualizações estejam disponíveis instantaneamente. Essa imediatez é crucial em campos onde a precisão e a pontualidade importam, como rastrear mudanças no mercado de ações, monitorar a saúde do paciente ou relatar notícias de última hora. A natureza orientada a eventos dos bancos de dados de streaming permite que dados novos sejam acessados ​​sem os atrasos ou ineficiências da reindexação, o que é comum em sistemas estáticos.

No entanto, as formas atuais de interagir com bancos de dados de streaming ainda dependem muito de métodos de consulta tradicionais, que podem ter dificuldade para acompanhar a natureza dinâmica dos dados em tempo real. Consultar fluxos manualmente ou desenvolver pipelines personalizados pode ser trabalhoso, especialmente quando dados vastos devem ser analisados ​​rapidamente. A falta de sistemas inteligentes que possam entender e gerar insights desse fluxo contínuo de dados destaca a necessidade de inovação na interação de dados em tempo real.

Essa situação cria uma oportunidade para uma nova era de interação alimentada por IA, onde os modelos RAG se integram perfeitamente com bancos de dados de streaming. Ao combinar a capacidade do RAG de gerar respostas com conhecimento em tempo real, os sistemas de IA podem recuperar os dados mais recentes e apresentá-los de forma relevante e acionável. Mesclar o RAG com bancos de dados de streaming pode redefinir como lidamos com informações dinâmicas, oferecendo às empresas e indivíduos uma maneira mais flexível, precisa e eficiente de se envolver com dados em constante mudança. Imagine gigantes financeiros como a Bloomberg usando chatbots para realizar análises estatísticas em tempo real com base em novos insights de mercado.

Casos de uso

A integração de RAGs com fluxos de dados tem o potencial de transformar várias indústrias. Alguns dos casos de uso notáveis ​​são:

  • Plataformas de consultoria financeira em tempo real: No setor financeiro, a integração de bancos de dados RAG e streaming pode habilitar sistemas de consultoria em tempo real que oferecem insights imediatos e baseados em dados sobre movimentos do mercado de ações, flutuações cambiais ou oportunidades de investimento. Os investidores podem consultar esses sistemas em linguagem natural para receber análises atualizadas, ajudando-os a tomar decisões informadas em ambientes de rápida mudança.
  • Monitoramento e Assistência Dinâmica em Saúde: Na área da saúde, onde dados em tempo real são essenciais, a integração de bancos de dados RAG e streaming poderia redefinir o monitoramento e o diagnóstico de pacientes. Bancos de dados de streaming consumiriam dados de pacientes de dispositivos vestíveis, sensores ou registros hospitalares em tempo real. Ao mesmo tempo, os sistemas RAG poderiam gerar recomendações ou alertas médicos personalizados com base nas informações mais recentes. Por exemplo, um médico poderia solicitar a um sistema de IA os dados vitais mais recentes de um paciente e receber sugestões em tempo real sobre possíveis intervenções, considerando registros históricos e mudanças imediatas na condição do paciente.
  • Resumo e análise de notícias ao vivo: Organizações de notícias frequentemente processam grandes quantidades de dados em tempo real. Ao combinar o RAG com bancos de dados de streaming, jornalistas ou leitores poderiam acessar instantaneamente insights concisos e em tempo real sobre eventos de notícias, aprimorados com as últimas atualizações conforme elas se desenrolam. Tal sistema poderia relacionar rapidamente informações mais antigas com feeds de notícias ao vivo para gerar narrativas ou insights com reconhecimento de contexto sobre eventos globais em andamento, oferecendo cobertura oportuna e abrangente de situações dinâmicas como eleições, desastres naturais ou quedas do mercado de ações.
  • Análise de esportes ao vivoPlataformas de análise esportiva podem se beneficiar da convergência dos bancos de dados RAG e streaming, oferecendo insights em tempo real sobre jogos ou torneios em andamento. Por exemplo, um treinador ou analista poderia consultar um sistema de IA sobre o desempenho de um jogador durante uma partida ao vivo, e o sistema geraria um relatório usando dados históricos e estatísticas do jogo em tempo real. Isso permitiria que as equipes esportivas tomassem decisões informadas durante os jogos, como ajustar estratégias com base em dados ao vivo sobre fadiga do jogador, táticas do adversário ou condições do jogo.

Concluindo!

Enquanto os sistemas RAG tradicionais dependem de bases de conhecimento estáticas, sua integração com bancos de dados de streaming capacita empresas em vários setores a aproveitar a rapidez e a precisão dos dados ao vivo. De consultorias financeiras em tempo real a monitoramento dinâmico de assistência médica e análise instantânea de notícias, essa fusão permite uma tomada de decisão mais responsiva, inteligente e com consciência de contexto. O potencial dos sistemas alimentados por RAG para transformar esses setores destaca a necessidade de desenvolvimento e implantação contínuos para permitir interações de dados mais ágeis e perspicazes.

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Tehseen Zia é professor associado titular na COMSATS University Islamabad, com doutorado em IA pela Universidade de Tecnologia de Viena, Áustria. Especializado em Inteligência Artificial, Aprendizado de Máquina, Ciência de Dados e Visão Computacional, ele fez contribuições significativas com publicações em revistas científicas de renome. Tehseen também liderou vários projetos industriais como investigador principal e atuou como consultor de IA.