RAG 文檔解析工具選型指南原創(chuàng)

發(fā)布于 2025-8-22 09:53

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編者按： 當(dāng)你需要為?RAG?系統(tǒng)選擇文檔解析工具時，面對?GitHub?上數(shù)百個開源項目和各種商業(yè)解決方案，你是否感到無從下手？

本文基于作者在實際項目中的工具使用經(jīng)驗，系統(tǒng)梳理了處理不同類型文檔的工具選擇。從知識圖譜處理的 GRAG、KG-RAG、GNN-RAG 等工具，到表格解析的 TableRAG、TA。從 HTML 處理的 BeautifulSoup、HtmlRAG，到 PDF 解析的 MinerU、GPTPDF、Marker，再到多模態(tài)處理的 CLIP、Wav2Vec 2.0 等。期待本文能夠幫助你快速找到最適合自己項目需求的技術(shù)方案。

作者 | Florian June

編譯 | 岳揚

對于 RAG 系統(tǒng)而言，從文檔中提取信息是一個不可避免的情況。最終系統(tǒng)輸出的質(zhì)量很大程度上取決于從源內(nèi)容中提取信息的效果。

過去，我曾從不同角度探討過文檔解析問題[1]。本文結(jié)合近期一篇 RAG 調(diào)查報告[2]的發(fā)現(xiàn)與我之前的部分研究，對 RAG 系統(tǒng)如何解析和整合結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和多模態(tài)知識進行了簡明概括。

RAG 文檔解析工具選型指南-AI.x社區(qū)

Figure 1: RAG 系統(tǒng)整合的多種知識類型，涵蓋結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和多模態(tài)知識。[Source[2]]

01 結(jié)構(gòu)化知識：數(shù)據(jù)按規(guī)則組織的范式

1.1 知識圖譜：易于查詢，便于使用，難以集成

知識圖譜以一種清晰、互聯(lián)的方式描述實體及其關(guān)系，使其成為機器系統(tǒng)的圖譜遍歷與查詢的理想選擇。

RAG 系統(tǒng)非常喜歡這樣的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)源 —— 它們精確且語義豐富。但真正的挑戰(zhàn)不在于查找數(shù)據(jù)，而在于如何有效地利用它。

如何從海量知識圖譜中提取有意義的子圖？
如何將結(jié)構(gòu)化的圖譜數(shù)據(jù)與自然語言對齊？
隨著圖譜規(guī)模的增長，系統(tǒng)是否仍能保持高效？

一些有前景的解決方案正逐步解決這些問題：

GRAG?從多個文檔中檢索子圖，來生成更聚焦的輸入。
KG-RAG?采用探索鏈算法（Chain of Explorations，CoE）來優(yōu)化基于知識圖譜的問答性能。
GNN-RAG?采用圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GNN）檢索和處理來自知識圖譜（KG）的信息，在數(shù)據(jù)輸入大語言模型（LLM）之前先進行一輪推理。
SURGE?框架利用知識圖譜生成更具相關(guān)性和知識感知（knowledge-aware）的對話，從而提升交互質(zhì)量。
在特定領(lǐng)域，諸如?SMART-SLIC、KARE、ToG2.0?和?KAG[3]?等工具已充分證明，知識圖譜作為外部知識源可以發(fā)揮多么強大的作用，可幫助 RAG 系統(tǒng)同時提升準(zhǔn)確性和效率。

1.2 表格：結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù)密集且解析困難

表格也是一種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù) —— 但它們與知識圖譜截然不同。幾行幾列就可能蘊含著大量信息。但如何讓機器理解這些信息？那完全是另一回事了。

表格中未明示的邏輯關(guān)系、格式不一致、專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)特有的知識…表格數(shù)據(jù)常游走于秩序與混沌之間。幸運的是，已有專門處理此類復(fù)雜情況的工具：

TableRAG[4]?結(jié)合查詢擴展（query expansion）、表結(jié)構(gòu)與單元格檢索（schema and cell retrieval），在將信息傳遞給語言模型前精準(zhǔn)識別關(guān)鍵內(nèi)容。
TAG?和?Extreme-RAG?則更進一步整合了 Text-to-SQL 能力，使語言模型能夠直接“操作數(shù)據(jù)庫”。

核心結(jié)論？若能有效解析表格，它們就是價值極高的信息源。

02 半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)：HTML、JSON 以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的雜亂中間態(tài)

半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)就像數(shù)據(jù)世界的“家中老二（middle child）” —— 既非完全結(jié)構(gòu)化，也不完全是非結(jié)構(gòu)化的。它比知識圖譜更靈活，卻比原始 PDF 文檔更有條理。典型代表如 HTML 頁面、JSON 文件、XML、電子郵件等格式，它們雖具備一定的結(jié)構(gòu)特性，卻常表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)規(guī)范不一致或結(jié)構(gòu)要素不完備的特征。

尤其是 HTML，它無處不在，而每個網(wǎng)站都有其獨特性。雖然存在 tags、attributes、elements（譯者注：DOM 核心構(gòu)件）?等結(jié)構(gòu)化成分，但仍混雜著大量非結(jié)構(gòu)化文本與圖像。

為了有效解析 HTML，業(yè)界已開發(fā)出一系列工具和開源庫，可將 HTML 內(nèi)容轉(zhuǎn)化為文檔對象模型（DOM）樹等結(jié)構(gòu)化格式。值得關(guān)注的流行庫包括：BeautifulSoup、htmlparser2、html5ever、MyHTML 以及 Fast HTML Parser。

此外，HtmlRAG[5]?等 RAG 框架在 RAG 系統(tǒng)中利用 HTML 格式替代純文本，從而保留了語義與結(jié)構(gòu)信息。

若希望 RAG 系統(tǒng)真正理解網(wǎng)頁數(shù)據(jù)而非依靠胡編亂造 —— HTML 解析便是這一切的起點。

03 非結(jié)構(gòu)化知識：PDF、純文本（既雜亂又有內(nèi)在邏輯）

接下來敘述的內(nèi)容才是真正的挑戰(zhàn)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（自由格式的文本、PDF 文檔、掃描報告）無處不在。

尤其是 PDF 文檔，簡直就是噩夢：不一致的布局、嵌入內(nèi)部的圖像、復(fù)雜的格式。但在學(xué)術(shù)、法律和金融等領(lǐng)域它們不可或缺。那么，我們該如何讓它們符合 RAG 系統(tǒng)的要求呢？

我們可以使用更智能的 OCR 技術(shù)、版面分析技術(shù)和視覺內(nèi)容 - 語言融合技術(shù)：

Levenshtein OCR?和?GTR?結(jié)合視覺和語言線索來提高識別準(zhǔn)確率。
OmniParser?和?Doc-GCN?專注于保留文檔的結(jié)構(gòu)。
ABINet?采用雙向處理機制提升 OCR 系統(tǒng)的表現(xiàn)。

與此同時，一大波開源工具的出現(xiàn)使得將 PDF 轉(zhuǎn)換為 Markdown（一種對 LLM 更友好的格式）的過程變得更加容易。有哪些工具？我基本都已經(jīng)介紹過了！

GPTPDF[6]?利用視覺模型解析表格、公式等復(fù)雜版面結(jié)構(gòu)，并快速轉(zhuǎn)換為 Markdown 格式 —— 該工具運行高效且成本低廉，適合大規(guī)模部署。
Marker[7]?專注于清除噪聲元素，同時還保留原始格式，因而成為處理研究論文和實驗報告的首選工具。
PDF-Extract-Kit（MinerU 采用的 PDF-Extract-Kit 模型庫[8]）支持高質(zhì)量內(nèi)容提取，包括公式識別與版面檢測。
Zerox OCR[9]?對每頁文檔進行快照處理，通過 GPT 模型生成 Markdown，從而高效管理復(fù)雜文檔結(jié)構(gòu)。
MinerU[10]?是一種綜合解決方案，可保留標(biāo)題/表格等原始文檔結(jié)構(gòu)，并支持受損 PDF 的 OCR 處理。
MarkItDown[11]?是一種多功能轉(zhuǎn)換工具，支持將 PDF、媒體文件、網(wǎng)頁數(shù)據(jù)和歸檔文件轉(zhuǎn)為 Markdown。

04 多模態(tài)知識：圖像、音頻與視頻數(shù)據(jù)一同入場

傳統(tǒng) RAG 系統(tǒng)專為文本數(shù)據(jù)而設(shè)計，因此在處理圖像、音頻或視頻等多模態(tài)信息時往往力不從心。這就導(dǎo)致其回應(yīng)常顯得膚淺或不完整 —— 尤其當(dāng)核心信息蘊含于非文本內(nèi)容中時。

為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，多模態(tài) RAG 系統(tǒng)引入了整合和檢索不同模態(tài)的基本方法。其核心思想是將文本、圖像、音頻、視頻等模態(tài)對齊到共享嵌入空間（shared embedding space），實現(xiàn)統(tǒng)一處理和檢索。 例如：