基于 RAG 和 Claude 的智能文档聊天系统实战指南

最近我和一个律师亲戚聊AI时，问了我应该怎么对现在律师事务所庞大的文档做AI检索，从技术上讲用现在的LLM+RAG可以满足需求，但细想不太对劲，因为这里面涉及到很多专业知识，还有律师的专有思维路径，一个不懂律师业务的程序员肯定是做不好的，于是有幸跟他们合伙人进行了深入沟通，合伙人说了一堆但我总结下来就这么一句话

“一个能回答我们所有文档相关问题的工具”。

比如：1）描述法庭上发生的事件，2）提供某个案件的最新进展，3）列出案件的时间线。

要知道，这可是家律师事务所，工具得处理海量的客户机密信息、法律诉讼资料等等，所以隐私和（尤其是）hallucinations（幻觉）是两个大难题。他们最初的想法是把所有数据塞进ChatGPT然后问问题，但这显然不行，因为完全没法解决隐私和准确性的问题。这个项目几周前交给我，我觉得自己做出来的东西还不错，成本也不高。这是一个RAG系统，能把扫描的法律文件分块、嵌入到本地的FAISS索引中，在查询时做最近邻检索，把排名靠前的、带引用的上下文喂给Claude，生成事实准确、带来源的答案，而且所有数据从没离开过事务所的网络。

我想分享一下这个经验，给你点灵感，如果你也在搞类似的项目，希望能帮到你。

为什么不直接使用LLM

把事务所的整个文档库直接丢进像ChatGPT/DeepSeek这样的现成LLM显然很糟糕。主要问题有：

保密性：文档库里有密封证据、客户ID、医疗记录和特权策略备忘录。把这些推送到外部API会违反NDA，在我们国家还可能被制裁（同事告诉我的）。本地微调模型会安全点，但也得有严格的加密存储保障。通用云LLM啥都保证不了。

Hallucinations（幻觉）：LLM是概率序列生成器，生成的是“看起来对”的文本，不是“真对”的文本。在法庭上，一个捏造的引用可能毁掉一个案子。我们需要事实准确、带逐行出处的答案，基础模型没检索层和引用检查压根做不到。

Token限制：我们的语料库大概1TB，OCR和预处理后分成约100万个chunk。即使是“扩展上下文”的模型，也最多支持200k token——大概10份中等长度的诉状。直接用LLM要么得超级粗糙地总结，要么随机采样，必然漏掉关键事实。

输入杂乱：大部分证据是扫描的TIFF文件，邮件多是西班牙语或法语的法律术语。现成的LLM在干净网页文本上训练，面对OCR噪声和专业术语会翻车。得有预处理、双语嵌入和逐chunk的质量评分。

延迟：把兆字节的上下文塞进LLM，推理时间得飙到几秒，账单也可能几美元一次。本地向量搜索+针对性生成能把p95延迟控制在120ms左右，Claude的成本压到每次$0.02以下。

可审计性：每个答案都得在几个月后还能重现。原始LLM输出会随模型更新和temperature变化而漂移；带冻结嵌入和版本固定的prompt的RAG管道能提供可靠的审计追踪。

总结：普通LLM适合头脑风暴，但在律所的生产环境中，合规性差、成本高。我们需要带硬性隐私保证、确定性引用逻辑和低延迟的RAG系统，所以有了下面的架构。

系统架构

文档摄入

一个watcher脚本监控安全网络共享，记录每个新文件到一个只追加日志。对于每个文件d_i，我们计算：

sha256(d_i)  →  主键

同时捕获元数据（case_id, MIME, timestamp）。先存哈希能去重，避免重复OCR，还能提供不依赖文件名的审计追踪。

OCR与解析

根据MIME类型分流：

• • 有文本层的PDF，用pdfplumber逐页提取。
• • 扫描件/TIFF/PNG，用Tesseract的--psm 4“稀疏文本”模型，带自定义语言白名单[eng,spa,fre]。

每个页面返回纯UTF-8文本+边界框JSON；JSON不离开内网，但支持后续高亮渲染，保护隐私。

文本分块

页面用滑动窗口切分：

window_size = 1_024   # 字节
overlap     = 0.10    # 10%

每个chunk c_j生成一条记录：

{
  "doc_id": sha256(d_i),
  "page":   p,
  "offset": byte_start,
  "text":   <1024-byte string>
}

为什么用字节而非token？字节窗口“lexer无关”，更灵活，OCR噪声不会让chunk数量爆炸。实际平均每页约8个chunk。

嵌入

用在英/西/法语法律语句上微调的‘tri-lingual’ MiniLM（all-MiniLM-L6-v2）生成嵌入：

e = φ(text)  ∈  ℝ^n        # n是向量长度
e ← e / ||e||₂             # 单位归一化，cosine = dot

向量长度得让索引够小，n = 350是个好选择；100万个chunk占约2.7GB RAM，保留>0.86的平均cosine相似度。

向量数据库

嵌入存到FAISS IVF-PQ索引：

nlist        = 256     # 粗聚类中心
pq_m         = 8       # 子向量
pq_bits      = 10      # 每子向量位数
nprobe       = 8       # 每次查询探查的列表

这配置在单GPU上中位召回时间约18ms，RAM占用大幅减少。

k-NN搜索

对查询q，嵌入一次（e_q），执行：

S_k(q) = topk_cosine(e_q, k = 40)

丢弃相似度<0.20的候选，低于这个阈值答案质量会变差。若S_k为空，直接返回“无匹配证据”，省下Claude调用费用。

重新排序

用INT8量化的cross-encoder（mxbai-reranker-base）对S_k中的(q, c)对评分：

score = σ(W · BERT(q, c) + b)

保留前10个最高分。量化大幅降低CPU推理时间。

提示构建

用严格模板拼接10个chunk：

<SYSTEM>
You are an expert paralegal...
</SYSTEM>
<CONTEXT>
[doc:a5f9…:p12]  …chunk text…
[doc:c1b3…:p 3]  …chunk text…
…
</CONTEXT>
<USER> {original question} </USER>

提示大小控制在15kB以下，留出512 token的回答空间，避开Claude 32k上下文上限。

LLM调用

用temperature=0.0（完全确定性）和max_tokens=512调用Claude-3-Opus。按当前定价和平均上下文长度，每次调用约$0.018，耗时约90ms。

引用检查

生成后进行两项检查：

• • Regex：每句必须以"[doc:page]"结尾。
• • 编辑距离：每个引用的Levenshtein(sentence, cited_chunk) ≤ 10，防止paraphrase幻觉。

若任一检查失败，返回“Insufficient context”。通过则带引用交付答案。所有原始文本留在隔离VLAN，输出可追溯到磁盘上的chunk。

组件详解与设计选择

文档摄入与去重

每个文件进入“new-evidence”共享后通过watcher脚本处理：

1. 1. 计算原始字节的sha256哈希作为主键，避免文件名变化影响。
2. 2. 捕获不可变元数据，存到只追加的SQLite日志。
3. 3. 去重：若哈希已存在，跳过OCR，节省时间。
4. 4. 队列文件给下游OCR/解析。

日志状态是语料库字节内容的确定性函数，方便后续审计。

OCR与解析

新文件交给OCR工作池，按MIME快速分流。页面对象包含：

{
  "pk":        <sha256>,
  "page_no":   17,
  "mime":      "application/pdf",
  "text":      "...plain UTF-8...",
  "bbox_json": [...],
  "lang":      "spa",
  "ocr_conf":  0.93
}

保留bbox_json方便UI高亮引用行。若ocr_conf<0.60，标记页面需人工QA，跳过嵌入，减少垃圾token。

文本分块与窗口几何

页面文本切成固定大小、带重叠的窗口：

WINDOW_BYTES = 1_024
OVERLAP_PCT  = 0.10
for each page_text:
    i = 0
    while i < len(page_text):
        chunk = page_text[i : i + WINDOW_BYTES]
        emit({
            "doc_id": sha256(file_bytes),
            "page":   page_number,
            "offset": i,
            "text":   chunk
        })
        i += int(WINDOW_BYTES * (1 - OVERLAP_PCT))

用字节窗口避免OCR噪声导致chunk数量不稳定。1024B大小能装两段文本，适合“接下来发生了什么”类问题。

嵌入

用微调的MiniLM编码器处理chunk，生成n=350维向量，归一化后cosine相似度即点积。100万个chunk占2.7GB RAM，保持>0.86的cosine相似度。

向量索引

嵌入存到FAISS IVF-PQ索引，配置如上。相比平坦索引，IVF-PQ内存占用从11GB降到2.7GB，查询时间从70ms降到<20ms，冷启动<3s。

k-NN检索

查询嵌入后，取top 40相似chunk，丢弃相似度<0.20的，减少噪声。FAISS单GPU流处理，p95延迟<30ms。

重新排序

40个候选用INT8 cross-encoder重新评分，保留top 10，约10kB，适合Claude 32k上下文。

提示构建

用固定模板拼接：

SYSTEM_MSG = (
    "You are an expert paralegal. "
    "Answer strictly from the context and cite every factual claim "
    "as [doc_id:page]. If the context is insufficient, reply "
    "\"Insufficient grounded context.\""
)

前置guardrails和chunk前缀引用降低幻觉，便于regex检查。

LLM调用

用Claude-3-Opus，temperature=0.0，max_tokens=512，确保确定性和审计可追溯。每次调用约$0.018，90ms。

引用检查

两项快速检查：

CITE_RE = re.compile(r"\[[0-9a-f]{6}:\d+\]$")
LEV_THR = 10

• • 每句需以"[abcdef:42]"结尾。
• • 每个引用句与chunk的Levenshtein距离≤10。

失败返回“Insufficient context”，宁缺勿滥。

性能与成本

整个管道在16GB RAM下几乎瞬时。向量搜索18ms，cross-encoder 85ms，Claude调用90ms，引用检查<5ms。端到端p95延迟<200ms，每次查询约50预算可支持2500次查询。