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学习大模型的前沿技术与行业应用场景


有Embedding模型不够,还需要Rerank模型?

发布日期:2025-04-04 05:04:40 浏览次数: 1773 作者:哈尔小文
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信息检索领域的又一利器,Rerank模型助力提升检索结果的语义匹配度和准确性。

核心内容:
1. Rerank模型定义及在信息检索中的角色
2. Rerank模型工作原理和核心作用
3. Rerank模型与Embedding模型的主要区别及应用场景对比

杨芳贤
53A创始人/腾讯云(TVP)最具价值专家

什么是Rerank模型?

  Rerank模型是一种用于优化信息检索结果排序的机器学习模型,通过精细化评估文档与查询的相关性,提升最终结果的准确性和语义匹配度。以下是其核心要点:

  1. 定义与定位

  • 属于重排序算法,作用于初步检索(如关键词匹配或向量相似度检索)之后,对候选文档进行二次筛选和排序‌。

  • 在RAG(检索增强生成)流程中,与Embedding模型配合使用,形成“粗筛+精排”的协同机制‌。

  • 核心作用

    • 解决初步检索的局限性‌:弥补传统检索方法(如倒排索引或Embedding相似度计算)在语义理解深度上的不足‌。

    • 提升结果质量‌:通过多维度评估(如语义一致性、上下文关联性)对文档重新打分,确保高相关性的内容优先展示‌。

  • 工作原理

    • 监督学习训练‌:基于大量正确与不正确的查询-文档对,模型学习最大化正确对的分数、最小化错误对的分数‌。

    • 相关性评分‌:输入查询和文档,直接输出两者的匹配分数,并依此排序‌。

  • 典型应用场景

    • RAG系统‌:优化检索文档的排序,提升大模型生成回答的准确性‌。

    • 搜索引擎/推荐系统‌:精细化调整结果顺序,增强用户满意度‌。

    Rerank模型与Embedding模型有什么区别?

    以下是Rerank模型与Embedding模型的对比表格,涵盖核心差异及典型应用:

    对比维度Embedding模型Rerank模型
    主要目标将文本映射为向量,实现大规模快速语义检索对初步检索结果精细化重排序,提升相关文档的排名精度
    输入输出形式- 输入:单条文本(查询或文档) - 输出:固定长度的稠密向量(如768维)- 输入:查询+文档对 - 输出:相关性分数(无固定范围,如0.85)
    典型架构双编码器(Bi-Encoder) (如BERT的两个独立编码塔)交叉编码器(Cross-Encoder) (如BERT联合编码查询和文档)
    计算方式独立编码文本,通过向量相似度(如余弦距离)排序联合编码查询和文档,捕捉细粒度语义交互后直接打分
    应用阶段检索流程前端:从海量数据中快速召回候选集(如Top-100)检索流程后端:对少量候选集(如Top-100)二次精排,输出最终结果(如Top-5)
    资源消耗- 可离线预计算文档向量 - 在线检索效率高(仅需计算查询向量)- 需在线实时计算查询与每个文档的交互 - 计算成本随候选数量线性增长
    效果优化方向提升语义空间质量(如均匀性、泛化性),可能损失细粒度语义直接优化相关性判别能力,通过监督学习精准匹配意图
    典型模型/工具开源:BGE-base-zhtext2vec 商业:OpenAI Embedding、Cohere Embed开源:BGE-reranker-largebge-reranker-base 商业:Cohere Rerank API
    适用场景需要快速筛选候选的场景(如搜索引擎首轮召回、推荐系统冷启动)需要高精度排序的场景(如RAG增强生成、广告排序、问答系统答案优化)
    优缺点对比✅ 优点:高效、可扩展 ❌ 缺点:语义匹配粒度较粗✅ 优点:精度高、语义理解深 ❌ 缺点:计算慢、扩展性差

    典型协作场景示例(以RAG系统为例):

    1. Embedding模型将用户查询和文档库编码为向量,完成初步召回‌

    2. Rerank模型对召回结果进行二次排序,提升LLM生成答案的准确性‌

    3. 两者形成“粗筛+精排”的互补机制,兼顾效率与精度‌

    基于LlamaIndex的RAG评测


    Rerank模型怎么选择?

    首先可以参考 https://huggingface.co/spaces/mteb/leaderboard_legacy

    无脑选择还是推荐智普系列

    多语言场景优先选择 

    BAAI/bge-reranker-v2-m3

    BAAI/bge-reranker-v2-gemma

    ModelBase modelLanguagelayerwisefeature
    BAAI/bge-reranker-basexlm-roberta-baseChinese and English-Lightweight reranker model, easy to deploy, with fast inference.
    BAAI/bge-reranker-largexlm-roberta-largeChinese and English-Lightweight reranker model, easy to deploy, with fast inference.
    BAAI/bge-reranker-v2-m3bge-m3Multilingual-Lightweight reranker model, possesses strong multilingual capabilities, easy to deploy, with fast inference.
    BAAI/bge-reranker-v2-gemmagemma-2bMultilingual-Suitable for multilingual contexts, performs well in both English proficiency and multilingual capabilities.
    BAAI/bge-reranker-v2-minicpm-layerwiseMiniCPM-2B-dpo-bf16Multilingual8-40Suitable for multilingual contexts, performs well in both English and Chinese proficiency, allows freedom to select layers for output, facilitating accelerated inference.

    写在最后

    从Rerank模型的核心不可替代性方面考虑

    能力维度Rerank模型价值大模型替代可行性分析
    语义交互深度通过交叉编码实现查询与文档的细粒度语义匹配(如歧义消解)‌LLM无法直接替代该层级的语义判别能力
    计算效率对Top-100候选集二次精排仅需毫秒级延迟‌LLM处理同等数据量需数倍计算资源‌
    系统解耦优势独立模块便于迭代优化(如领域适配微调)‌端到端方案调试复杂度指数级上升‌

    一些精准回答的推荐方案

    场景类型推荐方案理论收益
    高精度问答系统Rerank+全参数LLM答案准确率提升18-25%‌
    实时对话场景Rerank+层数裁剪LLM响应延迟降低40%,精度损失<3%‌
    多模态检索多模态Rerank+跨模态LLM跨模态对齐效率提升30%‌

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