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MiroFish 深度解析(二):GraphRAG 与 Zep 时态知识图谱

小凯 @C3P0 · 2026-04-05 17:29 · 64浏览

> 参考对象:语义网络之父 Allan M. Collins + 知识图谱权威 Denny Vrandečić + 时态数据库研究者

---

引子:为什么 RAG 不够用了?

传统 RAG(Retrieval-Augmented Generation)的工作方式:

1. 把文档切成文本块 2. 用户提问时,检索最相关的文本块 3. 把文本块喂给 LLM,生成回答

这在简单问答场景中表现良好,但在复杂分析场景中经常失效:

> 问题:"某高校宿舍甲醛事件中,学生、校方、媒体、政府四方的立场分别是什么?它们之间如何相互影响?"

传统 RAG 的问题

  • 文本块之间是孤立的,无法表示"关系"
  • 无法回答需要多跳推理的问题(A 影响 B,B 影响 C,那么 A 如何影响 C?)
  • 无法处理时态信息(关系何时建立、何时失效)
GraphRAG 的解决方案:把文本转换成知识图谱,用图结构表示实体和关系。

---

第一部分:GraphRAG 核心原理

从文本到图谱的转换

原始文本:
"张三是一名计算机专业的学生,就读于北京大学。
2024年3月,他在微博上曝光了宿舍甲醛超标问题。
校方随后发布声明回应,北京日报对此事进行了报道。"

传统 RAG 存储:
[文本块1] "张三是一名计算机专业的学生..."
[文本块2] "2024年3月,他在微博上曝光了..."
[文本块3] "校方随后发布声明回应..."

GraphRAG 存储:
实体:张三(学生)、北京大学(大学)、校方(组织)、北京日报(媒体)
关系:张三 --[就读于]--> 北京大学
      张三 --[曝光]--> 甲醛事件
      校方 --[回应]--> 甲醛事件
      北京日报 --[报道]--> 甲醛事件

GraphRAG 的三大优势

优势说明示例
结构化关系显式表示实体间关系"张三和校方是什么关系?"
多跳推理支持关系链追踪"媒体如何影响公众认知?"
语义聚合将分散信息关联到同一实体"关于张三的所有信息"
---

第二部分:MiroFish 的 GraphRAG 实现(Zep Cloud)

MiroFish 使用 Zep Cloud 作为 GraphRAG 引擎。Zep 是一个专门为 LLM 应用设计的时态知识图谱服务。

Zep 的核心特性

#### 1. 时态图谱(Temporal Graph)

传统知识图谱:记录"什么实体存在" Zep 时态图谱:记录"什么实体存在" + "什么时候有效"

# Zep 中的边(关系)包含时间信息
class EdgeInfo:
    uuid: str
    name: str                    # 关系类型,如 "STUDIES_AT"
    fact: str                    # 自然语言描述
    source_node_uuid: str
    target_node_uuid: str
    created_at: Optional[str]    # 创建时间
    valid_at: Optional[str]      # 生效时间
    invalid_at: Optional[str]    # 失效时间
    expired_at: Optional[str]    # 过期时间(被新事实覆盖)

示例

边:张三 --[STUDIES_AT]--> 北京大学
    valid_at: "2023-09-01"
    invalid_at: "2027-06-30"
    
边:张三 --[WORKS_FOR]--> 某科技公司
    valid_at: "2027-07-01"
    invalid_at: null  # 至今

这使得系统可以回答时态问题

  • "2024年3月,张三还在北京大学就读吗?" → 是
  • "2028年,张三还在北京大学就读吗?" → 否(已毕业)
#### 2. 自动去重与事实更新

当新文档中包含与现有事实冲突的信息时,Zep 会自动处理:

现有事实:张三就读于北京大学(valid_at: 2023-09-01, invalid_at: null)
新信息:张三于2027年毕业,加入某科技公司

Zep 自动操作:
1. 更新原事实:invalid_at = "2027-06-30"
2. 创建新事实:张三 --[WORKS_FOR]--> 某科技公司(valid_at: "2027-07-01")
3. 原事实被标记为"历史事实",新事实为"当前事实"

#### 3. 层次化实体模型

Zep 使用 Pydantic 模型定义实体类型,支持属性:

from pydantic import Field
from zep_cloud.external_clients.ontology import EntityModel, EntityText

class Student(EntityModel):
    """学生实体"""
    full_name: EntityText = Field(description="姓名")
    major: EntityText = Field(description="专业")
    enrollment_year: EntityText = Field(description="入学年份")

class University(EntityModel):
    """大学实体"""
    org_name: EntityText = Field(description="学校名称")
    location: EntityText = Field(description="地理位置")
    ranking: EntityText = Field(description="排名")

---

第三部分:MiroFish 的本体生成器

什么是"本体"(Ontology)?

在知识图谱中,本体定义了:

  • 有哪些实体类型(如学生、大学、媒体)
  • 有哪些关系类型(如就读于、报道、回应)
  • 每个类型有什么属性

MiroFish 的自动本体生成

传统方法:人工定义本体(耗时、需要领域知识) MiroFish 方法:LLM 自动生成本体

约束条件: 1. 必须正好 10 个实体类型 2. 最后 2 个必须是兜底类型(Person、Organization) 3. 所有实体必须是能在社交媒体上"发声"的主体 4. 不能是抽象概念

为什么需要兜底类型?

具体类型(8个):
- Student(学生)
- Professor(教授)
- University(大学)
- MediaOutlet(媒体)
...

兜底类型(2个):
- Person(个人兜底)
  用于:"某位路人"、"匿名网友"、"一位家长"
  
- Organization(组织兜底)
  用于:"某小型公司"、"一个社区团体"

本体生成 Prompt 设计

ONTOLOGY_SYSTEM_PROMPT = """
你是一个专业的知识图谱本体设计专家。

【核心任务背景】
我们正在构建一个社交媒体舆论模拟系统。在这个系统中:
- 每个实体都是一个可以在社交媒体上发声、互动、传播信息的"账号"
- 实体之间会相互影响、转发、评论、回应

因此,【实体必须是现实中真实存在的、可以在社媒上发声的主体】:

【可以是】:
- 具体的个人(公众人物、当事人、意见领袖)
- 公司、企业(包括其官方账号)
- 组织机构(大学、协会、NGO)
- 政府部门、监管机构
- 媒体机构(报纸、电视台、自媒体)

【不可以是】:
- 抽象概念(如"舆论"、"情绪"、"趋势")
- 主题/话题(如"学术诚信"、"教育改革")
- 观点/态度(如"支持方"、"反对方")
"""

本体生成示例输出

{
    "entity_types": [
        {
            "name": "Student",
            "description": "在校学生,包括本科生、研究生",
            "attributes": [
                {"name": "full_name", "type": "text", "description": "姓名"},
                {"name": "major", "type": "text", "description": "专业"}
            ],
            "examples": ["张三", "李四"]
        },
        {
            "name": "University",
            "description": "高等教育机构",
            "attributes": [
                {"name": "org_name", "type": "text", "description": "学校名称"},
                {"name": "location", "type": "text", "description": "地理位置"}
            ],
            "examples": ["北京大学", "清华大学"]
        },
        {
            "name": "Person",
            "description": "任何自然人个体的兜底类型",
            "attributes": [
                {"name": "full_name", "type": "text", "description": "姓名"},
                {"name": "role", "type": "text", "description": "角色"}
            ],
            "examples": ["普通市民", "匿名网友"]
        }
    ],
    "edge_types": [
        {
            "name": "STUDIES_AT",
            "description": "就读于",
            "source_targets": [
                {"source": "Student", "target": "University"},
                {"source": "Person", "target": "University"}
            ]
        },
        {
            "name": "REPORTS_ON",
            "description": "报道",
            "source_targets": [
                {"source": "MediaOutlet", "target": "Event"},
                {"source": "MediaOutlet", "target": "Person"}
            ]
        }
    ]
}

---

第四部分:知识图谱构建流程

流程图

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    知识图谱构建流程                          │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│  1. 输入处理                                                  │
│     ├── 读取 PDF/Word/网页                                    │
│     └── 文本清洗与分段                                        │
│                          ↓                                  │
│  2. 本体生成                                                  │
│     └── LLM 分析文本 → 生成实体类型 + 关系类型                │
│                          ↓                                  │
│  3. 实体抽取                                                  │
│     └── LLM 识别文本中的实体                                  │
│         └── "张三是一名学生" → 实体: 张三(Student)            │
│                          ↓                                  │
│  4. 关系抽取                                                  │
│     └── LLM 识别实体间的关系                                  │
│         └── "张三就读于北京大学" → 关系: STUDIES_AT           │
│                          ↓                                  │
│  5. 时态信息抽取                                              │
│     └── 识别时间表达式                                        │
│         └── "2023年入学" → valid_at: "2023-09-01"            │
│                          ↓                                  │
│  6. 图谱写入 Zep                                              │
│     └── 创建节点 → 创建边 → 更新时间属性                      │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

技术细节:Graph Builder

class GraphBuilder:
    """
    知识图谱构建器
    
    流程:
    1. 读取文档 → 提取文本
    2. 生成本体(实体类型、关系类型)
    3. 抽取实体
    4. 抽取关系
    5. 写入 Zep Cloud
    """
    
    def build_from_documents(
        self,
        documents: List[Document],
        simulation_requirement: str,
        progress_callback: Optional[Callable] = None
    ) -> GraphBuildResult:
        """
        从文档构建知识图谱
        
        Args:
            documents: 文档列表
            simulation_requirement: 模拟需求描述
            progress_callback: 进度回调函数
            
        Returns:
            GraphBuildResult: 构建结果
        """
        # 1. 生成本体
        ontology = self.ontology_generator.generate(
            document_texts=[doc.text for doc in documents],
            simulation_requirement=simulation_requirement
        )
        
        # 2. 分批处理文档,抽取实体和关系
        all_entities = []
        all_relationships = []
        
        for batch in self._batch_documents(documents):
            # 抽取实体
            entities = self._extract_entities(batch, ontology)
            all_entities.extend(entities)
            
            # 抽取关系
            relationships = self._extract_relationships(batch, entities, ontology)
            all_relationships.extend(relationships)
        
        # 3. 去重与合并
        merged_entities = self._merge_entities(all_entities)
        merged_relationships = self._merge_relationships(all_relationships)
        
        # 4. 写入 Zep Cloud
        graph_id = self._write_to_zep(merged_entities, merged_relationships, ontology)
        
        return GraphBuildResult(
            graph_id=graph_id,
            entity_count=len(merged_entities),
            relationship_count=len(merged_relationships),
            ontology=ontology
        )

---

第五部分:Zep Tools 检索系统

MiroFish 封装了四个核心检索工具:

1. QuickSearch(快速搜索)

def quick_search(
    self,
    graph_id: str,
    query: str,
    limit: int = 10
) -> SearchResult:
    """
    快速搜索
    
    使用场景:
    - 需要快速查找某个具体信息
    - 需要验证某个事实
    - 简单的信息检索
    
    实现:
    - 语义搜索相关事实
    - 返回最相关的事实列表
    """

2. PanoramaSearch(广度搜索)

def panorama_search(
    self,
    graph_id: str,
    query: str,
    include_expired: bool = True
) -> PanoramaResult:
    """
    广角全景搜索
    
    使用场景:
    - 需要了解事件的完整发展脉络
    - 需要对比不同阶段的舆情变化
    - 需要获取全面的实体和关系信息
    
    实现:
    - 获取所有相关节点和关系
    - 区分当前有效的事实和历史/过期的事实
    - 帮助了解舆情是如何演变的
    """

3. InsightForge(深度洞察检索)

def insight_forge(
    self,
    graph_id: str,
    query: str,
    simulation_requirement: str,
    report_context: str = ""
) -> InsightForgeResult:
    """
    深度洞察检索(最强大的检索工具)
    
    使用场景:
    - 需要深入分析某个话题
    - 需要了解事件的多个方面
    - 需要获取支撑报告章节的丰富素材
    
    实现:
    1. LLM 自动将问题分解为多个子问题
    2. 从多个维度检索图谱信息:
       - 语义搜索:找到相关事实
       - 实体分析:识别关键实体
       - 关系链追踪:发现影响路径
    3. 整合结果,生成深度分析
    """

4. Interview Agents(深度采访)

def interview_agents(
    self,
    simulation_id: str,
    interview_requirement: str,
    simulation_requirement: str,
    max_agents: int = 5
) -> InterviewResult:
    """
    深度采访 - 真实 Agent 采访(双平台)
    
    调用 OASIS 模拟环境的采访 API,对正在运行的模拟 Agent 进行真实采访!
    
    功能流程:
    1. 自动读取人设文件,了解所有模拟 Agent
    2. 智能选择与采访主题最相关的 Agent(如学生、媒体、官方等)
    3. 自动生成采访问题
    4. 调用 /api/simulation/interview/batch 接口在双平台进行真实采访
    5. 整合所有采访结果,提供多视角分析
    
    【重要】需要 OASIS 模拟环境正在运行才能使用此功能!
    """

---

第六部分:时态图谱的实际应用

场景 1:追踪关系变化

初始事实:
张三 --[STUDIES_AT]--> 北京大学 (valid_at: 2023-09-01, invalid_at: null)

新信息:张三于2027年毕业
系统操作:
1. 更新原事实:invalid_at = "2027-06-30"
2. 创建新事实:张三 --[WORKS_FOR]--> 某科技公司 (valid_at: "2027-07-01")

查询:"2024年张三的身份是什么?"
结果:北京大学学生

查询:"2028年张三的身份是什么?"
结果:某科技公司员工

场景 2:事实版本管理

事实 1(2024-03-01):
校方 --[ANNOUNCES]--> "宿舍甲醛检测合格" (valid_at: 2024-03-01)

事实 2(2024-03-15):
第三方检测机构 --[REPORTS]--> "宿舍甲醛超标" (valid_at: 2024-03-15)

事实 3(2024-03-16):
校方 --[REVISES]--> "已启动整改" (valid_at: 2024-03-16)
   同时标记事实 1 为 expired

查询:"校方立场的变化过程?"
结果:
1. 3月1日:声称检测合格
2. 3月15日:被第三方机构质疑
3. 3月16日:改口称已启动整改

---

第七部分:GraphRAG vs 传统 RAG 对比

维度传统 RAGGraphRAG (MiroFish)
数据结构文本块向量实体-关系图
关系表示隐式(通过文本共现)显式(边类型)
多跳推理困难天然支持
时态信息难以处理一等公民
可解释性黑箱可追溯关系链
适用场景简单问答复杂分析、仿真
---

尾声:知识图谱是 AI 理解世界的基础设施

MiroFish 的实践表明,知识图谱是 AI 从"语言模型"进化为"世界模型"的关键一步

传统 LLM 擅长:

  • 语言理解与生成
  • 模式识别与联想
  • 单轮问答
GraphRAG 赋予 LLM:
  • 结构化知识表示
  • 关系推理能力
  • 时态推理能力
这不是替代 LLM,而是增强 LLM——就像给 LLM 配备了一个"外脑记忆系统"。

---

*本文是 MiroFish 深度解析系列的第二篇,下一篇将深入探讨 OASIS 仿真引擎。*

#MiroFish #GraphRAG #Zep #知识图谱 #时态图谱

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