LangChain と RAG を使ったナレッジ検索エンジン

AI/ML

概要

このリポジトリは、LangChain を基盤にした Retrieval-Augmented Generation(RAG)によるナレッジ検索エンジンのサンプル実装です。利用者が PDF や TXT 等のドキュメントをアップロードし、その内容を分割して埋め込み(embeddings)を作成、FAISS のようなベクトルデータベースに格納して高速な近傍検索を行います。検索で得た関連コンテキストを LLM に渡して文脈を踏まえた回答を生成する、いわゆるコンテキスト対応型 QA の典型的ワークフローを示します。

GitHub

リポジトリの統計情報

  • スター数: 8
  • フォーク数: 0
  • ウォッチャー数: 8
  • コミット数: 3
  • ファイル数: 2
  • メインの言語: 未指定

主な特徴

  • LangChain を使った RAG(Retrieval-Augmented Generation)アーキテクチャのサンプル実装。
  • FAISS を用いたベクトル検索による高速な類似文書検索と LLM を組み合わせた QA。
  • PDF/TXT など複数ファイルのアップロード→分割→埋め込み→検索→回答生成の一連の流れを想定。
  • シンプルな構成で実験・学習用に適したリファレンス実装。

技術的なポイント

本プロジェクトは「ドキュメントをベクトル空間にマッピングして検索し、その結果を LLM に渡して回答を生成する」という RAG の基本パターンを実装しています。主な技術要素は以下の通りです。

  • ドキュメント前処理:PDF や TXT を読み込み、テキスト抽出→チャンク分割(オーバーラップ付き)を行います。チャンク長やオーバーラップは検索精度とコンテキスト保持のバランスに影響します。
  • 埋め込み(Embeddings):各チャンクに対して埋め込みモデルでベクトルを作成します。埋め込みモデルは精度とコストのトレードオフがあり、用途に応じて選択します(OpenAI 系やオープンソースの埋め込みモデルなど)。
  • ベクトルストア(FAISS):FAISS は大規模な近傍検索に適したライブラリで、インメモリ/永続化の構成を取り得ます。インデックス種別(Flat/IVF/HNSW 等)や次元数、スケーリング戦略は実運用時の重要な設計点です。
  • 検索とフィルタリング:ユーザー質問に対してクエリ埋め込みを作成し、FAISS で類似チャンクを取得。上位 K 件を LLM に渡して回答生成のコンテキストとします。
  • LLM を用いた生成:取得したコンテキストをプロンプトに組み込み、LLM により質問応答を生成します。プロンプト設計(system/user の役割分担、指示の具体性、温度・最大トークン等)は結果の品質に直結します。
  • 拡張性と運用面:この構成はモジュラーで、埋め込みモデル、ベクトルストア、LLM を差し替え可能です。実運用ではインデックスの更新(追加ドキュメントの再埋め込み)、検索パラメータのチューニング、メモリ/レイテンシ管理、セキュリティ(機密文書の取り扱い)を考慮する必要があります。

加えて、評価指標(回答の正確性、リコール、ファクトチェッキングの実装)や、チェーンの種類(retrieval + generate のハイブリッド、反復的な検索と生成のループ)を検討することで、より実用的な RAG システムへ発展させられます。小規模プロジェクトとしては学習・プロトタイプ用途に最適で、実運用を目指す場合はログ取得・監査・コスト管理の実装が推奨されます。

プロジェクトの構成

主要なファイルとディレクトリ:

  • .gitignore: file
  • README.md: file

(リポジトリ自体はシンプルで、README にプロジェクト概要と導入のヒントがまとめられています)

まとめ

LangChain+FAISS+LLM による RAG の基本設計と実装例として学習・試作に有用。

リポジトリ情報:

READMEの抜粋:

Knowledge-Retrieval-Engine-Using-LangChain-and-Retrieval-Augmented-Generation

Knowledge Retrieval Engine built using LangChain and Retrieval-Augmented Generation (RAG) with FAISS vector database and LLM for context-aware question answering.

🤖 Retrieval-Augmented Generation (RAG) System

📌 Project Overview

This project implements a Retrieval-Augmented Generation (RAG) based Question-Answering system. It allows users to upload documents (PDF, TXT, multiple files) and ask questions. The sy…