Domain-Specific Generative AI in Energy Engineering: A Case Study in Geothermal Energy
Notice bibliographique
Résumé
The integration of large language models (LLMs) in domain-specific applications has been limited due to high computational costs, and the need for expensive and challenging training datasets. This thesis explores Retrieval-Augmented Generation (RAG) and Graph-RAG pipelines to enhance question-answering precision in geothermal energy, addressing these challenges while optimizing computational efficiency. In this thesis, a domain-specific RAG pipeline for geothermal energy is firstly developed by fine-tuning an open-source classifier and embedding model to improve information retrieval. The RAG pipeline uses an open-source LLM to address concerns over proprietary models. The classifier effectively filters relevant geothermal data, increasing domain focus, while the optimized embedding model enhances retrieval accuracy. The results demonstrate that applying RAG improves question-answering accuracy from 55.5% using an untrained embedding model to 72.5% with a fine-tuned embedding model. Additionally, the fine-tuned classifier achieved over 99% precision in classifying text based on context. Meanwhile, the study highlights the environmental impact of increased computational demands, emphasizing the trade-offs between retrieval accuracy and CO2 emissions. A Graph-RAG approach, which enhances RAG by integrating structured relationships between entities, is then employed to improv contextual understanding. Unlike traditional RAG, which relies solely on similarity-based retrieval, Graph-RAG incorporates concept relationships to refine responses. The study evaluates Graph-RAG’s performance in geothermal energy question-answering tasks and demonstrates a 13% improvement in precision compared to RAG, particularly when retrieving fewer nodes and relationships. Moreover, Graph-RAG reduces computational costs by achieving similar accuracy to RAG while using 35% fewer input tokens. This ii improvement comes from Graph-RAG’s ability to leverage nodes and their relationships to better understand the concept. The study further reveals that Graph-RAG is more resilient against misleading statements by cross-referencing nodes and relationships between concepts. This research contributes to the advancement of AI-driven information retrieval in energy engineering by demonstrating the effectiveness of RAG and Graph-RAG pipelines. The findings highlight the benefits of structured entity relationships in improving precision, reducing computational costs, and optimizing knowledge retrieval. The thesis concludes that Graph-RAG offers a more efficient and reliable approach for domain-specific question answering, paving the way for future applications in geothermal energy and beyond.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».