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DAY 1
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生成式 AI

OCR × Layout x Ollama × RAG:打造純地端智慧文件問答系統系列 第 1

Day01 - 系列導讀:為什麼需要文件問答系統?RAG × OCR × Layout 的價值

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在數位化浪潮下,企業紛紛擁抱生成式 AI,其中最常見的應用,無非是客服與知識管理。然而,在建置企業專屬的知識庫時,一個棘手問題浮現:如何讓 AI 正確解析各式各樣的文件?許多文件是掃描檔、圖片,或包含大量表格、複雜版面,導致傳統的文字擷取方法效果不彰。

本系列文章將帶你從零開始,打造一個功能完整、完全**離線(on-premise)**運行的文件問答系統。我們將深入淺出地介紹 **OCR(光學字元辨識)**基礎、解析文件版面的 Layout 模型,並最終結合 Ollama + Streamlit + MinerU,手把手帶你實現一套強大的文件問答解決方案。

為什麼需要智慧文件問答系統?

在日常工作與研究中,我們每天都要處理海量文件,例如公司財報、法律合約、學術論文、產品手冊等。過去,我們習慣用「關鍵字搜尋」來找資料,但這種方式存在幾個明顯痛點:

  • 資訊零散:關鍵字搜尋只會列出所有包含該詞彙的段落,你需要自己費力閱讀、比對,才能拼湊出完整的答案。
  • 無法理解語意:它無法真正理解你的問題。例如,當你問「去年第四季的營收是多少?」,它可能只會找到所有出現「營收」的地方,而不是直接給你一個數字。
  • 忽略非文字資訊:傳統搜尋對圖片、表格、圖表等視覺資訊束手無策,但關鍵數據往往就藏在這些地方。
  • 無法處理掃描文件:如果沒有先經過 OCR,掃描的 PDF 或圖片檔內容根本無法被搜尋。

智慧文件問答系統的出現,正是為了解決這些問題。它不僅僅是搜尋,更能理解你的提問,直接從複雜文件中找出或生成精確答案,大幅提升資訊擷取的效率與品質。

RAG × OCR × Layout:打造強大系統的黃金組合

要打造一個能應對真實世界複雜文件的強大問答系統,我們需要三項關鍵技術完美配合:

  • RAG (Retrieval-Augmented Generation):這是問答系統的「大腦」。傳統的 LLM 不具備你的內部知識。而 RAG 框架能讓模型在回答前,先從你的文件庫中**檢索(Retrieval)**相關資訊,再將這些資訊作為上下文,生成(Generation)精準答案。這能有效降低模型「幻覺」(Hallucination),讓答案更貼近你的資料。

  • OCR (Optical Character Recognition):這是讓系統能「閱讀」掃描文件的**「眼睛」**。在企業環境中,許多重要文件都只有紙本或掃描檔。OCR 技術能將這些圖檔中的文字辨識出來,是後續所有處理的基石。沒有準確的 OCR,再強大的 LLM 也無用武之地。

  • Layout (Document Layout Analysis):如果說 OCR 是眼睛,那麼 Layout 分析就是大腦的「視覺皮層」。它讓系統不只「看見」文字,更能**「看懂」文件的結構**。一份文件不只是文字集合,其排版、表格、標題、清單都蘊含重要語意。Layout 模型能辨識這些版面元素,幫助我們在解析文件時保留結構與上下文,這對於理解複雜文件至關重要。

總結來說,這三者的價值在於:

OCR 將圖片轉換為文字,Layout 理解文字的結構與上下文,RAG 則利用這些結構化資訊來生成最精準的答案。

這個黃金組合拳讓我們能打造一個端到端的解決方案,從最原始、最混亂的非結構化文件(掃描 PDF、圖片)開始,一路到使用者面前的智慧問答介面,實現真正意義上的企業級 AI 知識管理。

專案核心工具:開啟地端 AI 之門

為了實現這套完全離線運行的系統,我們將使用以下三樣開源利器:

  • 文件解析瑞士刀:MinerU

    • MinerU 是一個強大的開源文件解析工具,整合了高效的 OCR 與先進的 Layout 模型。它能精準提取文字,並將整個文件的版面結構(如段落、表格、圖片、標題等)解析成結構化格式(如 Markdown)。使用 MinerU 能大幅簡化 RAG 流程中的前置處理,讓你無需自行組合複雜的 OCR 與 LayoutLM 模型。
  • 地端 LLM 最佳解:Ollama

    • Ollama 讓你在個人電腦上輕鬆運行大型語言模型,無需依賴雲端服務,確保資料隱私。在本次專案中,Ollama 將擔任 RAG 流程中生成答案的核心角色,並提供必要的 Embedding 模型。
  • 快速打造互動介面:Streamlit

    • Streamlit 是一個 Python 套件,能讓開發者快速將腳本轉換成精美的互動式網頁應用。我們將用它來打造文件問答系統的前端介面,讓沒有前端經驗的你也能輕鬆做出功能完整、方便展示的應用程式。

小結

今天我們為本系列文章做了導讀,說明了在 AI 時代打造智慧文件問答系統的必要性,並點出了 RAG、OCR 與 Layout 三大核心技術的獨特價值與相輔相成的關係。同時,我們也預告了即將使用的三大核心工具:MinerU、Ollama 與 Streamlit

在接下來的文章中,我們將深入探討這些基礎知識,為後續的實作打下堅實基礎。明天,我們將從 RAG 的基本概念開始,帶你了解它如何解決大型語言模型的知識盲點。


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