工业现场最怕“低频故障”:一年才出两三回,回回都是新症状。
用 ChatGPT 直接问?它只会给你“通用答案”。
用传统 RAG?先请老师傅把 10 年维修记录“标注”一遍,成本直接劝退。
中南大学+哈工大团队最新发表在《Advanced Engineering Informatics》的研究,把“强化学习”塞进 RAG:
不标数据、不调 LLM,只靠一个“游走”智能体,在维修日志里自己找答案。
实测结果:HitRate@8 从 0.50 飙到 0.93,训练时间还省 40%。
一、低频知识缺失——大模型的“工业之殇”
通用大模型在维基百科里见过“猫”,却没见过“某型号高铁 TCU2 通信丢包”。
工业故障三大难:
- 样本少:一年 365 天,真正故障不到 1%。
- 保密严:主机厂日志不给外传,公开数据集几乎为零。
- 术语深:同样的“隔离”,在机械、电气、网络三段里含义完全不同。
于是,LLM 给出的答案常常“看起来对,实际全错”。
二、RAG 是解药,但“标注”是毒药
检索增强生成(RAG)= 先检索后生成,看起来完美:
把维修手册、故障报告做成向量库,用户提问时先搜出最相关的 5 段,再让 LLM 综合回答。
可惜工业落地卡在第 0 步——“标注”:
要让检索模型知道“哪 5 段最相关”,需给每条提问配 8 份“标准答案”。
10 年日志 × 千条提问 × 8 份标注 ≈ 人工地狱。
更尴尬:LLM 本身有随机性,标 3 次可能给出 3 种答案,标注质量无法自洽。
三、把“标注”扔掉,让“奖励”说话
作者提出 TG-RL-RAG,用强化学习(PPO)训练一个“检索智能体”:
• 环境:把维修日志先拼成一张“图”——节点是文档,边是文本相似度。
• 智能体:从起点出发,每次走一步,最多走 10 步,最终停在 8 篇“最相关”文档。
• 奖励:
– 结构奖励:乱走“断桥”就扣分——保证路径合法。
– 质量奖励:把找到的 8 段喂给 LLM,生成答案后与“师傅口头标准答案”算 BLEU,分越高奖越大。
整个流程 0 标注,只凭“答案像不像”反推“检索对不对”。
四、“老带新”策略——让模型越学越快
现场每天都在产生新日志,重新训练?太贵。
作者设计“渐进式老师褪色”:
- 先用 160 条旧查询练出“老师 Agent”。
- 来了 40 条新查询,只在新数据上训练“学生 Agent”,但每一步都用 KL 散度“模仿”老师。
- 随着训练轮次增加,模仿权重 λ 从 1→0,学生逐渐靠自己的奖励函数优化。
结果:同样 400 条查询,老师从头训练要 863 s,学生只花 231 s,HitRate 还几乎持平。
五、实验——真·高铁日志
数据:
• 语料:Type-1 列车 1 年 160 份故障处理记录(已脱敏)。
• 查询:Type-2 列车 203 份运行日志改写成的 640 条自然语言问题。
• 标注:由现场工程师给出 8 篇“金标准”文档,仅用于评测,不参与训练。
对比基线:BM25、TF-IDF、Faiss、Naive RAG、Rerank、GPPR。
结果看图一句话:
HitRate@8 在 400 条训练集上,TG-RL-RAG 达到 0.93,比第二名 Rerank 高出 19%,比 BM25 高出 107%。
六、消融实验——每个模块都值得吗?
图太稀疏/太密都会降分,k_graph=16 最香。
走太少步数逛不全,k_step≥10 性价比最高。
拿掉“结构奖励”→完全图,智能体瞎逛,HitRate 掉 30%。
把词袋相似度换成 BERT 语义相似度→性能没涨,说明“ domain 词表”已足够。
强行加“时序位置编码”→反而掉分,说明故障文档本无严格时序关系。
如何学习大模型 AI ?
由于新岗位的生产效率,要优于被取代岗位的生产效率,所以实际上整个社会的生产效率是提升的。
但是具体到个人,只能说是:
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第一阶段(10天):初阶应用
该阶段让大家对大模型 AI有一个最前沿的认识,对大模型 AI 的理解超过 95% 的人,可以在相关讨论时发表高级、不跟风、又接地气的见解,别人只会和 AI 聊天,而你能调教 AI,并能用代码将大模型和业务衔接。
- 大模型 AI 能干什么?
- 大模型是怎样获得「智能」的?
- 用好 AI 的核心心法
- 大模型应用业务架构
- 大模型应用技术架构
- 代码示例:向 GPT-3.5 灌入新知识
- 提示工程的意义和核心思想
- Prompt 典型构成
- 指令调优方法论
- 思维链和思维树
- Prompt 攻击和防范
- …
第二阶段(30天):高阶应用
该阶段我们正式进入大模型 AI 进阶实战学习,学会构造私有知识库,扩展 AI 的能力。快速开发一个完整的基于 agent 对话机器人。掌握功能最强的大模型开发框架,抓住最新的技术进展,适合 Python 和 JavaScript 程序员。
- 为什么要做 RAG
- 搭建一个简单的 ChatPDF
- 检索的基础概念
- 什么是向量表示(Embeddings)
- 向量数据库与向量检索
- 基于向量检索的 RAG
- 搭建 RAG 系统的扩展知识
- 混合检索与 RAG-Fusion 简介
- 向量模型本地部署
- …
第三阶段(30天):模型训练
恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。
到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?
- 为什么要做 RAG
- 什么是模型
- 什么是模型训练
- 求解器 & 损失函数简介
- 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
- 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
- Transformer结构简介
- 轻量化微调
- 实验数据集的构建
- …
第四阶段(20天):商业闭环
对全球大模型从性能、吞吐量、成本等方面有一定的认知,可以在云端和本地等多种环境下部署大模型,找到适合自己的项目/创业方向,做一名被 AI 武装的产品经理。
- 硬件选型
- 带你了解全球大模型
- 使用国产大模型服务
- 搭建 OpenAI 代理
- 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
- 在本地计算机运行大模型
- 大模型的私有化部署
- 基于 vLLM 部署大模型
- 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
- 部署一套开源 LLM 项目
- 内容安全
- 互联网信息服务算法备案
- …
学习是一个过程,只要学习就会有挑战。天道酬勤,你越努力,就会成为越优秀的自己。
如果你能在15天内完成所有的任务,那你堪称天才。然而,如果你能完成 60-70% 的内容,你就已经开始具备成为一名大模型 AI 的正确特征了。