基于Neo4j与LangChain实现GraphRAG：具象化理解其关键模块
今天是2024年7月15日，星期一，北京，天气晴。
再看GraphRAG的具像化理解-基于Neo4j与LangChain实现流程，在说了太多理论上的概念之后，还是需要看看可视化的部分，将关键步骤的结果表示出来
可以看看 《Implementing ‘From Local to Global’ GraphRAG with Neo4j and LangChain: Constructing the Graph》 (https://neo4j.com/developer-blog/global-graphrag-neo4j-langchain/)这一工作，其中有些具像化的例子，也给出了具体的例子，可以看看。
供大家一起参考并思考。
一、整体实现框架及算法流程
1、整体的实现框架
整体实现框架如下，很形象
2、算法的实现流程
算法来自：《From Local to Global: A Graph RAG Approach to Query-Focused Summarization》，https://arxiv.org/abs/2404.16130
二、具体实现细节上的一些具像化认识
3、构建好的索引—图组成
源文档到文本块(Source Documents to Text Chunks)：源文档被分割成更小的文本块以供处理；
文本块到元素实例(Text Chunks to Element Instances)：每个文本块被分析以提取实体和关系，生成代表这些元素的元组列表；
元素实例到元素摘要(Element Instances to Element Summaries)：提取的实体和关系由LLM总结成每个元素的描述性文本块；
元素摘要到图社区(Element Summaries to Graph Communities)：这些实体摘要形成了一个图，然后使用Leiden算法等算法将其划分为具有层次结构的社区；
图社区到社区摘要(Graph Communities to Community Summaries)：使用LLM为每个社区生成摘要，以理解数据集的全局主题结构和语义；
4、全局问答的本质
社区摘要到全局答案：社区摘要被用来通过生成中间答案来回答用户查询，然后将这些答案聚合成最终的全局答案。
5、实体消歧的流程（Entity resolution flow）
实体解析流程包括以下步骤：
- 图中的实体-从图中的所有实体开始。
- K-最近邻图-基于文本嵌入连接相似实体，构建K-最近邻图。
- 弱连接组件-在K-最近邻图中识别弱连接组件，将可能相似的实体分组。在这些组件被识别后，添加一个词距离过滤步骤。
- LLM评估-使用LLM评估这些组件，决定是否应该合并每个组件内的实体，从而对实体解析做出最终决定（例如，合并‘Silicon Valley Bank’和‘Silicon_Valley_Bank’，同时拒绝不同日期如‘September 16, 2023’和‘September 2, 2023’的合并）。
这个过程可以直接使用llm进行，核心在于prompt:
实现前后的效果如下图所示：
6、社区的具像化表示
Countries are colored based on the community they belong to，社区是一组节点，这些节点彼此之间的连接比其他部分的图更为密集，表明了更高水平的互动或相似性。
社区结构的可视化具像化表示，该算法识别了五个层级的社区，最高层级（粒度最粗，社区最大的层级）拥有1,188个社区（相比之下，组件有1,119个）。以下是使用Gephi对最后一个层级的社区进行可视化的结果。
而更进一步的，层次化的社区结构，社区用橙色表示，实体用紫色表示，如下：
7、最终形成的Graph图整体具像化
图示如下，很有趣，分成三个层级：
整个的实现代码在：https://github.com/tomasonjo/blogs/blob/master/llm/ms_graphrag.ipynb
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