使用 Milvus 和 SentenceTransformers 进行电影搜索
在这个示例中,我们将使用 Milvus 和 SentenceTransformers 库进行维基百科文章搜索。我们要搜索的数据集是在 Kaggle (opens in a new tab) 上找到的 Wikipedia-Movie-Plots 数据集。对于这个示例,我们已经在公共的 Google Drive 中重新托管了数据。
让我们开始吧。
安装要求
在这个示例中,我们将使用 pymilvus
来连接 Milvus,使用 sentencetransformers
生成向量嵌入,使用 gdown
下载示例数据集。
pip install pymilvus sentence-transformers gdown
获取数据
我们将使用 gdown
从 Google Drive 获取 zip 文件,然后使用内置的 zipfile
库解压缩它。
import gdown
url = 'https://drive.google.com/uc?id=11ISS45aO2ubNCGaC3Lvd3D7NT8Y7MeO8'
output = './movies.zip'
gdown.download(url, output)
import zipfile
with zipfile.ZipFile("./movies.zip","r") as zip_ref:
zip_ref.extractall("./movies")
全局参数
在这里,我们可以找到需要根据自己的帐户进行修改的主要参数。旁边是对其的描述。
# Milvus设置参数
COLLECTION_NAME = 'movies_db' # 集合名称
DIMENSION = 384 # 嵌入大小
COUNT = 1000 # 要插入的向量数
MILVUS_HOST = 'localhost'
MILVUS_PORT = '19530'
# 推理参数
BATCH_SIZE = 128
# 搜索参数
TOP_K = 3
设置 Milvus
现在,我们将开始设置 Milvus。步骤如下:
-
使用提供的 URI 连接到 Milvus 实例。
from pymilvus import connections # 连接到Milvus数据库 connections.connect(host=MILVUS_HOST, port=MILVUS_PORT)
-
如果集合已经存在,则删除它。
from pymilvus import utility # 删除同名的任何先前集合 if utility.has_collection(COLLECTION_NAME): utility.drop_collection(COLLECTION_NAME)
-
创建包含电影 ID、标题和情节文本嵌入的集合。
from pymilvus import FieldSchema, CollectionSchema, DataType, Collection # 创建包含ID、标题和嵌入的集合。 fields = [ FieldSchema(name='id', dtype=DataType.INT64, is_primary=True, auto_id=True), FieldSchema(name='title', dtype=DataType.VARCHAR, max_length=200), # VARCHARS需要指定最大长度,在此示例中设置为200个字符 FieldSchema(name='embedding', dtype=DataType.FLOAT_VECTOR, dim=DIMENSION) ] schema = CollectionSchema(fields=fields) collection = Collection(name=COLLECTION_NAME, schema=schema)
-
在新创建的集合上创建索引并加载到内存中。
# 为集合创建IVF_FLAT索引。 index_params = { 'metric_type':'L2', 'index_type':"IVF_FLAT", 'params':{'nlist': 1536} } collection.create_index(field_name="embedding", index_params=index_params) collection.load()
完成这些步骤后,集合准备好进行插入和搜索。任何添加的数据都将自动索引并立即可用于搜索。如果数据非常新,搜索可能会较慢,因为在还处于索引过程中的数据上将使用蛮力搜索。
插入数据
对于这个示例,我们将使用 SentenceTransformers miniLM 模型来创建情节文本的嵌入。该模型返回 384 维的嵌入。
在接下来的几个步骤中,我们将:
- 加载数据。
- 使用 SentenceTransformers 将情节文本数据进行嵌入。
- 将数据插入到 Milvus 中。
import csv
from sentence_transformers import SentenceTransformer
transformer = SentenceTransformer('all-MiniLM-L6-v2')
# 提取书名
def csv_load(file):
with open(file, newline='') as f:
reader = csv.reader(f, delimiter=',')
for row in reader:
if '' in (row[1], row[7]):
continue
yield (row[1], row[7])
# 使用OpenAI提取文本的嵌入
def embed_insert(data):
embeds = transformer.encode(data[1])
ins = [
data[0],
[x for x in embeds]
]
collection.insert(ins)
import time
data_batch = [[],[]]
count = 0
for title, plot in csv_load('./movies/plots.csv'):
if count <= COUNT:
data_batch[0].append(title)
data_batch[1].append(plot)
if len(data_batch[0]) % BATCH_SIZE == 0:
embed_insert(data_batch)
data_batch = [[],[]]
count += 1
else:
break
# 嵌入并插入剩余数据
if len(data_batch[0]) != 0:
embed_insert(data_batch)
# 调用flush方法以索引任何未封装的段。
collection.flush()
上述操作比较耗时,因为嵌入需要时间。为了将消耗的时间保持在可接受的水平,尝试将 全局参数 中的 COUNT
设置为适当的值。休息一下,享受一杯咖啡!
执行搜索
将所有数据插入 Milvus 后,我们可以开始执行搜索。在这个例子中,我们将根据情节搜索电影。因为我们正在进行批量搜索,搜索时间会在电影搜索之间共享。
# 搜索与这些短语最接近的标题。
search_terms = ['A movie about cars', 'A movie about monsters']
# 根据输入文本进行数据库搜索
def embed_search(data):
embeds = transformer.encode(data)
return [x for x in embeds]
search_data = embed_search(search_terms)
start = time.time()
res = collection.search(
data=search_data, # 嵌入搜索值
anns_field="embedding", # 在嵌入中搜索
param={},
limit = TOP_K, # 每次搜索限制为 top_k 结果
output_fields=['title'] # 在结果中包含标题字段
)
end = time.time()
for hits_i, hits in enumerate(res):
print('标题:', search_terms[hits_i])
print('搜索时间:', end-start)
print('结果:')
for hit in hits:
print( hit.entity.get('title'), '----', hit.distance)
print()
输出应类似于以下内容:
标题: A movie about cars
搜索时间: 0.08636689186096191
结果:
Youth's Endearing Charm ---- 1.0954499244689941
From Leadville to Aspen: A Hold-Up in the Rockies ---- 1.1019384860992432
Gentlemen of Nerve ---- 1.1331942081451416
标题: A movie about monsters
搜索时间: 0.08636689186096191
结果:
The Suburbanite ---- 1.0666425228118896
Youth's Endearing Charm ---- 1.1072258949279785
The Godless Girl ---- 1.1511223316192627