Elasticsearch:BM25 及 使用 Elasticsearch 和 LangChain 的自查询检索器

2024-02-07 04:04

本文主要是介绍Elasticsearch:BM25 及 使用 Elasticsearch 和 LangChain 的自查询检索器,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

本工作簿演示了 Elasticsearch 的自查询检索器将非结构化查询转换为结构化查询的示例,我们将其用于 BM25 示例。

在这个例子中:

  • 我们将摄取 LangChain 之外的电影样本数据集
  • 自定义 ElasticsearchStore 中的检索策略以仅使用 BM25
  • 使用自查询检索将问题转换为结构化查询
  • 使用文档和 RAG 策略来回答问题

安装

如果你还没有安装好自己的 Elasticsearch 及 Kibana,请参考文章:

安装 Elasticsearch 及 Kibana

如果你还没有安装好自己的 Elasticsearch 及 Kibana,那么请参考一下的文章来进行安装:

  • 如何在 Linux,MacOS 及 Windows 上进行安装 Elasticsearch

  • Kibana:如何在 Linux,MacOS 及 Windows 上安装 Elastic 栈中的 Kibana

在安装的时候,请选择 Elastic Stack 8.x 进行安装。在安装的时候,我们可以看到如下的安装信息:

Python 安装包

我们需要安装 Python 版本 3.6 及以上版本。我们还需要安装如下的 Python 安装包:

pip3 install lark elasticsearch langchain openai load_dotenv
$ pip3 list | grep elasticsearch
elasticsearch                            8.12.0
rag-elasticsearch                        0.0.1        /Users/liuxg/python/rag-elasticsearch/my-app/packages/rag-elasticsearch

环境变量

在启动 Jupyter 之前,我们设置如下的环境变量:

export ES_USER="elastic"
export ES_PASSWORD="xnLj56lTrH98Lf_6n76y"
export ES_ENDPOINT="localhost"
export OPENAI_API_KEY="YOUR_OPEN_AI_KEY"

请在上面修改相应的变量的值。特别是你需要输入自己的 OPENAI_API_KEY。

拷贝 Elasticsearch 证书

我们把 Elasticsearch 的证书拷贝到当前的目录下:

$ pwd
/Users/liuxg/python/elser
$ cp ~/elastic/elasticsearch-8.12.0/config/certs/http_ca.crt .
$ ls http_ca.crt 
http_ca.crt

创建应用

我们在当前的目录下运行 jupyter notebook:

jupyter notebook

连接到 Elasticsearch

from elasticsearch import Elasticsearch
from dotenv import load_dotenv
import os
from elasticsearch import Elasticsearchload_dotenv()openai_api_key=os.getenv('OPENAI_API_KEY')
elastic_user=os.getenv('ES_USER')
elastic_password=os.getenv('ES_PASSWORD')
elastic_endpoint=os.getenv("ES_ENDPOINT")url = f"https://{elastic_user}:{elastic_password}@{elastic_endpoint}:9200"
client = Elasticsearch(url, ca_certs = "./http_ca.crt", verify_certs = True)print(client.info())

准备示例数据集

docs = [{"text": "A bunch of scientists bring back dinosaurs and mayhem breaks loose","metadata": {"year": 1993, "rating": 7.7, "genre": "science fiction", "director": "Steven Spielberg", "title": "Jurassic Park"},},{"text": "Leo DiCaprio gets lost in a dream within a dream within a dream within a ...","metadata": {"year": 2010, "director": "Christopher Nolan", "rating": 8.2, "title": "Inception"},},{"text": "A psychologist / detective gets lost in a series of dreams within dreams within dreams and Inception reused the idea","metadata": {"year": 2006, "director": "Satoshi Kon", "rating": 8.6, "title": "Paprika"},},{"text":"A bunch of normal-sized women are supremely wholesome and some men pine after them","metadata":{"year": 2019, "director": "Greta Gerwig", "rating": 8.3, "title": "Little Women"},},{"text":"Toys come alive and have a blast doing so","metadata":{"year": 1995, "genre": "animated", "director": "John Lasseter", "rating": 8.3, "title": "Toy Story"},},{"text":"Three men walk into the Zone, three men walk out of the Zone","metadata":{"year": 1979,"rating": 9.9,"director": "Andrei Tarkovsky","genre": "science fiction","rating": 9.9,"title": "Stalker",}}
]

索引数据到 Elasticsearch

我们选择对 Langchain 外部的数据进行索引,以演示如何将 Langchain 用于 RAG 并在任何 Elasticsearch 索引上使用自查询检索。

from elasticsearch import helpers# create the index
client.indices.create(index="movies_self_query")operations = [{"_index": "movies_self_query","_id": i,"text": doc["text"],"metadata": doc["metadata"]} for i, doc in enumerate(docs)
]# Add the documents to the index directly
response = helpers.bulk(client,operations,
)

经过上面的操作后,我们可以在 Kibana 中进行查看:

设置查询检索器

接下来,我们将通过提供有关文档属性的一些信息和有关文档的简短描述来实例化自查询检索器。

然后我们将使用 SelfQueryRetriever.from_llm 实例化检索器

from langchain.vectorstores.elasticsearch import ApproxRetrievalStrategy
from typing import List, Union
from langchain.retrievers.self_query.base import SelfQueryRetriever
from langchain.chains.query_constructor.base import AttributeInfo
from langchain.llms import OpenAI
from langchain.vectorstores.elasticsearch import ElasticsearchStore# Add details about metadata fields
metadata_field_info = [AttributeInfo(name="genre",description="The genre of the movie. Can be either 'science fiction' or 'animated'.",type="string or list[string]",),AttributeInfo(name="year",description="The year the movie was released",type="integer",),AttributeInfo(name="director",description="The name of the movie director",type="string",),AttributeInfo(name="rating", description="A 1-10 rating for the movie", type="float"),
]document_content_description = "Brief summary of a movie"# Set up openAI llm with sampling temperature 0
llm = OpenAI(temperature=0, openai_api_key=openai_api_key)class BM25RetrievalStrategy(ApproxRetrievalStrategy):def __init__(self):passdef query(self,query: Union[str, None],filter: List[dict],**kwargs,):if query:query_clause = [{"multi_match": {"query": query,"fields": ["text"],"fuzziness": "AUTO",}}]else:query_clause = []bm25_query = {"query": {"bool": {"filter": filter,"must": query_clause}},}print("query", bm25_query)return bm25_queryvectorstore = ElasticsearchStore(index_name="movies_self_query",es_connection=client,strategy=BM25RetrievalStrategy()
)

仅使用 BM25 的检索器 

一种选择是自定义查询以仅使用 BM25 检索方法。 我们可以通过重写 custom_query 函数,指定查询仅使用 multi_match 来做到这一点。

在下面的示例中,自查询检索器使用 LLM 将问题转换为关键字和过滤器查询(query: dreams, filter: year range)。 然后使用自定义查询对关键字查询和过滤器查询执行基于 BM25 的查询。

这意味着如果你想在现有 Elasticsearch 索引上执行问题/答案用例,则不必对所有文档进行向量化。

from langchain.schema.runnable import RunnableParallel, RunnablePassthrough
from langchain.prompts import ChatPromptTemplate, PromptTemplate
from langchain.schema import format_documentretriever = SelfQueryRetriever.from_llm(llm, vectorstore, document_content_description, metadata_field_info, verbose=True
)LLM_CONTEXT_PROMPT = ChatPromptTemplate.from_template("""
Use the following context movies that matched the user question. Use the movies below only to answer the user's question.If you don't know the answer, just say that you don't know, don't try to make up an answer.----
{context}
----
Question: {question}
Answer:
""")DOCUMENT_PROMPT = PromptTemplate.from_template("""
---
title: {title}                                                                                   
year: {year}  
director: {director}     
---
""")def _combine_documents(docs, document_prompt=DOCUMENT_PROMPT, document_separator="\n\n"
):print("docs:", docs)doc_strings = [format_document(doc, document_prompt) for doc in docs]return document_separator.join(doc_strings)_context = RunnableParallel(context=retriever | _combine_documents,question=RunnablePassthrough(),
)chain = (_context | LLM_CONTEXT_PROMPT | llm)chain.invoke("Which director directed movies about dinosaurs that was released after the year 1992 but before 2007?")

整个 notebook 的源码可以在地址下载:https://github.com/liu-xiao-guo/semantic_search_es/blob/main/chatbot-with-bm25-only-example.ipynb

这篇关于Elasticsearch:BM25 及 使用 Elasticsearch 和 LangChain 的自查询检索器的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/686465

相关文章

详解Vue如何使用xlsx库导出Excel文件

《详解Vue如何使用xlsx库导出Excel文件》第三方库xlsx提供了强大的功能来处理Excel文件,它可以简化导出Excel文件这个过程,本文将为大家详细介绍一下它的具体使用,需要的小伙伴可以了解... 目录1. 安装依赖2. 创建vue组件3. 解释代码在Vue.js项目中导出Excel文件,使用第三

Linux alias的三种使用场景方式

《Linuxalias的三种使用场景方式》文章介绍了Linux中`alias`命令的三种使用场景:临时别名、用户级别别名和系统级别别名,临时别名仅在当前终端有效,用户级别别名在当前用户下所有终端有效... 目录linux alias三种使用场景一次性适用于当前用户全局生效,所有用户都可调用删除总结Linux

Oracle查询优化之高效实现仅查询前10条记录的方法与实践

《Oracle查询优化之高效实现仅查询前10条记录的方法与实践》:本文主要介绍Oracle查询优化之高效实现仅查询前10条记录的相关资料,包括使用ROWNUM、ROW_NUMBER()函数、FET... 目录1. 使用 ROWNUM 查询2. 使用 ROW_NUMBER() 函数3. 使用 FETCH FI

java图像识别工具类(ImageRecognitionUtils)使用实例详解

《java图像识别工具类(ImageRecognitionUtils)使用实例详解》:本文主要介绍如何在Java中使用OpenCV进行图像识别,包括图像加载、预处理、分类、人脸检测和特征提取等步骤... 目录前言1. 图像识别的背景与作用2. 设计目标3. 项目依赖4. 设计与实现 ImageRecogni

数据库oracle用户密码过期查询及解决方案

《数据库oracle用户密码过期查询及解决方案》:本文主要介绍如何处理ORACLE数据库用户密码过期和修改密码期限的问题,包括创建用户、赋予权限、修改密码、解锁用户和设置密码期限,文中通过代码介绍... 目录前言一、创建用户、赋予权限、修改密码、解锁用户和设置期限二、查询用户密码期限和过期后的修改1.查询用

python管理工具之conda安装部署及使用详解

《python管理工具之conda安装部署及使用详解》这篇文章详细介绍了如何安装和使用conda来管理Python环境,它涵盖了从安装部署、镜像源配置到具体的conda使用方法,包括创建、激活、安装包... 目录pytpshheraerUhon管理工具:conda部署+使用一、安装部署1、 下载2、 安装3

Mysql虚拟列的使用场景

《Mysql虚拟列的使用场景》MySQL虚拟列是一种在查询时动态生成的特殊列,它不占用存储空间,可以提高查询效率和数据处理便利性,本文给大家介绍Mysql虚拟列的相关知识,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录1. 介绍mysql虚拟列1.1 定义和作用1.2 虚拟列与普通列的区别2. MySQL虚拟列的类型2

使用MongoDB进行数据存储的操作流程

《使用MongoDB进行数据存储的操作流程》在现代应用开发中,数据存储是一个至关重要的部分,随着数据量的增大和复杂性的增加,传统的关系型数据库有时难以应对高并发和大数据量的处理需求,MongoDB作为... 目录什么是MongoDB?MongoDB的优势使用MongoDB进行数据存储1. 安装MongoDB

关于@MapperScan和@ComponentScan的使用问题

《关于@MapperScan和@ComponentScan的使用问题》文章介绍了在使用`@MapperScan`和`@ComponentScan`时可能会遇到的包扫描冲突问题,并提供了解决方法,同时,... 目录@MapperScan和@ComponentScan的使用问题报错如下原因解决办法课外拓展总结@

mysql数据库分区的使用

《mysql数据库分区的使用》MySQL分区技术通过将大表分割成多个较小片段,提高查询性能、管理效率和数据存储效率,本文就来介绍一下mysql数据库分区的使用,感兴趣的可以了解一下... 目录【一】分区的基本概念【1】物理存储与逻辑分割【2】查询性能提升【3】数据管理与维护【4】扩展性与并行处理【二】分区的