Gemini API File Search - 企業級 RAG 解決方案完全指南

什麼是 File Search？

Gemini API 的 File Search 功能是一個強大的工具，專為需要在大量私有文件中進行推理的應用而設計。它整合了 檢索增強生成（RAG）技術，讓語言模型能夠存取和處理來自您自己資料來源的資訊。

簡單來說，File Search 讓 AI 不再僅依賴預訓練的知識，而是能夠「閱讀」你提供的文件，並基於這些內容來回答問題或產生內容。

核心特性

技術架構解析

File Search 服務的運作原理簡潔而高效：

1. 檔案上傳：將文件（PDF、TXT、DOCX 等）上傳到安全的私有儲存空間
2. 索引處理：系統自動處理這些檔案，將它們分解成較小、可管理的「區塊」（chunks）
3. 向量嵌入與索引：每個區塊轉換為向量嵌入（vector embedding），這是一種數值表示，代表其語意含義。這些嵌入儲存在專門的向量資料庫中，針對快速相似性搜尋進行最佳化
4. 查詢時：當用戶提出問題時，系統將查詢轉換為向量，並在資料庫中搜尋最相關的文字區塊
5. 回應生成：檢索到的文字區塊與原始提示一起傳遞給 Gemini 模型，為其提供生成全面且準確答案所需的上下文

支援格式與限制

支援的檔案格式

File Search 支援廣泛的檔案格式，包括：

• 文件格式：PDF、DOCX、TXT
• 程式碼檔案：各種程式語言的原始碼檔案
• 其他格式：依據 Gemini 模型的能力而定

檔案大小與數量限制

API 使用方法與程式碼範例

使用 File Search API 的基本流程包含三個關鍵步驟：

1. 建立 File Search Store（文件搜尋儲存庫）

File Search Store 是您文件 embeddings 的容器，可以想像成一個專門儲存向量嵌入的資料庫。

2. 上傳檔案到 Store

將文件上傳並匯入到已建立的 File Search Store。

3. 查詢 Store

在查詢時指定 File Search Store，讓 Gemini 從中檢索相關資訊。

完整 Python 程式碼範例

import google.generativeai as genai
from google.generativeai import types

# 設定您的 API 金鑰
genai.configure(api_key="YOUR_API_KEY")

# 初始化客戶端
client = genai.Client(api_key="YOUR_API_KEY")

# 1. 建立 File Search Store
file_search_store = client.file_search_stores.create(
    config={'display_name': '客服知識庫'}
)

# 2. 上傳檔案並匯入到 Store
operation = client.file_search_stores.upload_to_file_search_store(
    file='product_manual.pdf',
    file_search_store_name=file_search_store.name
)

# 等待上傳完成
import time
while not operation.done():
    time.sleep(1)
    operation = client.operations.get(name=operation.name)

# 3. 使用 File Search 進行查詢
response = client.models.generate_content(
    model="gemini-2.5-flash",
    contents="產品保固多久？",
    config=types.GenerateContentConfig(
        tools=[
            types.Tool(
                file_search=types.FileSearchTool(
                    file_search_store_names=[file_search_store.name]
                )
            )
        ]
    )
)

print(response.text)

與其他 RAG 方案的比較

為什麼選擇 Gemini File Search？

• 多模態優勢：支援影片、音訊、圖片等多種媒體格式，OpenAI File Search 僅支援文字型檔案
• 更大的檔案限制：單檔最大 2GB，相較於 OpenAI 的 512MB 更適合大型文件
• 比 Claude 更易用：Claude 雖然強大，但需要自行建構整個 RAG 流程
• 比 LangChain 更快速：不需要花時間研究和整合各種元件，開箱即用
• 儲存成本優勢：儲存免費，僅索引時收費；OpenAI 則是按 GB/天持續收費

何時選擇 OpenAI File Search？

• 已採用 OpenAI 生態系統：與現有 GPT-4 應用無縫整合
• 需要混合檢索：語義搜尋結合關鍵字搜尋，準確度更高
• Vector Store 管理：需要精細的向量儲存庫分類和管理

詳細的 OpenAI File Search 技術解析，請參考：OpenAI File Search 企業級 RAG 解決方案完整指南

定價模型深度分析

成本試算範例

假設您有一個包含 1,000 份文件的知識庫，每份文件約 5,000 個 Tokens：

• 總 Tokens 數：1,000 × 5,000 = 5,000,000 Tokens (5M Tokens)
• 索引成本：(5M / 1M) × $0.15 = $0.75
• 儲存成本：$0（免費）
• 查詢成本：$0（僅支付模型推理費用）

總計一次性成本：$0.75

最佳實踐建議

1. 依領域組織 File Search Store

為不同的主題或領域使用獨立的 Store，可以提高搜尋的相關性和準確性。例如：

• 產品手冊一個 Store
• 公司政策文件一個 Store
• 技術文件一個 Store

2. 文件預處理

雖然 API 會自動處理分塊，但預先處理文件可以提升品質：

• 移除不相關的內容（如頁首、頁尾、廣告）
• 確保文件結構清晰（標題、段落分明）
• 統一格式，避免格式混亂影響解析

3. 使用描述性命名

為 File Search Store 和檔案使用清晰、描述性的名稱，有助於日後管理和除錯。

4. 監控和最佳化

• 追蹤查詢的回應品質
• 定期更新過時的文件
• 移除不再需要的文件以節省儲存空間

限制與注意事項

File Search vs Google Search Grounding

許多人會混淆這兩個功能，讓我們釐清差異：

File Search（本文主題）

• 資料來源：私有的、用戶提供的文件集合
• 控制權：完全由您控制資料內容
• 適用情境：企業內部知識庫、專有文件、需要隱私保護的內容
• 即時性：取決於您何時更新 File Search Store

Google Search Grounding

• 資料來源：公開的 Google 搜尋索引
• 控制權：無法控制資料內容
• 適用情境：需要最新公開資訊、時事、一般知識查詢
• 即時性：即時反映公開網路上的最新資訊

實際應用案例

開始使用的三個步驟

1. 取得 API 金鑰：前往 Google AI Studio 建立您的 API 金鑰
2. 安裝 SDK：執行 pip install google-generativeai
3. 開始實驗：從小規模測試開始，上傳幾份文件，測試查詢效果，再逐步擴展

結論

Gemini API 的 File Search 功能透過提供簡化且強大的方式來整合您自己的資料，成為建立智能、上下文感知應用的寶貴工具。無論是企業知識庫、客戶支援系統，還是教育工具，File Search 都能幫助您快速建立基於私有文件的 AI 應用。

關鍵優勢總結：

• ✅ 託管式服務，無需管理基礎設施
• ✅ 成本效益高，查詢免費
• ✅ 支援多種檔案格式
• ✅ 自動引用來源，提高可信度
• ✅ 與 Gemini 模型無縫整合

隨著 RAG 技術成為 AI 應用的標準配備，掌握 Gemini File Search 將讓您在構建下一代智能應用時佔據優勢。