LangChain——多向量检索器

每个文档存储多个向量通常是有益的。在许多用例中，这是有益的。 LangChain 有一个基础 MultiVectorRetriever ，这使得查询此类设置变得容易。很多复杂性在于如何为每个文档创建多个向量。本笔记本涵盖了创建这些向量和使用 MultiVectorRetriever 的一些常见方法。
为每个文档创建多个向量的方法包括：

• 较小的块：将文档分割成较小的块，然后嵌入这些块（这是 ParentDocumentRetriever）。
• 摘要：为每个文档创建摘要，将其与文档一起嵌入（或代替文档）
• 假设性问题：创建每个文档都适合回答的假设性问题，将这些问题与文档一起嵌入（或代替文档）。

请注意，这还启用了另一种添加嵌入的方法 - 手动。这很棒，因为您可以显式添加导致文档恢复的问题或查询，从而为您提供更多控制权。

from langchain.retrievers.multi_vector import MultiVectorRetriever
from langchain.storage import InMemoryByteStore
from langchain_community.document_loaders import TextLoader
from langchain_community.vectorstores import Chroma
from langchain_text_splitters import RecursiveCharacterTextSplitter# 导入文件
loaders = [TextLoader("./txt/faq-4359.txt",encoding="utf-8"),TextLoader("./txt/faq-7923.txt",encoding="utf-8"),
]
docs = []
# 将内容合并
for loader in loaders:docs.extend(loader.load())# 连接模型
from langchain_community.embeddings.huggingface import HuggingFaceEmbeddings
embeddings_path = "D:\\ai\\download\\bge-large-zh-v1.5"
embeddings = HuggingFaceEmbeddings(model_name=embeddings_path)# 用于索引子块的向量存储
vectorstore = Chroma(collection_name="full_documents", embedding_function=embeddings
)# 父文档的存储层
store = InMemoryByteStore()
id_key = "doc_id"# 检索器（空启动）
retriever = MultiVectorRetriever(vectorstore=vectorstore,byte_store=store,id_key=id_key,
)import uuid
# 生成唯一编码
doc_ids = [str(uuid.uuid4()) for _ in docs]from langchain_text_splitters import CharacterTextSplitter
# 用于创建较小块的分割器
child_text_splitter = CharacterTextSplitter(separator="\n\n",chunk_size=100,chunk_overlap=10,length_function=len,is_separator_regex=False,
)sub_docs = []
# 循环分割
for i, doc in enumerate(docs):_id = doc_ids[i]_sub_docs = child_text_splitter.split_documents([doc])for _doc in _sub_docs:_doc.metadata[id_key] = _idsub_docs.extend(_sub_docs)#使用一个名为retriever的对象来向一个向量存储（vectorstore）中添加文档，
#并且使用一个文档存储（docstore）来设置文档ID与文档内容之间的映射。
#这两个属性分别用于存储文档的向量化表示和文档的内容。
retriever.vectorstore.add_documents(sub_docs)
retriever.docstore.mset(list(zip(doc_ids, docs)))
# Vectorstore 单独检索小块
retriever.vectorstore.similarity_search("众测商品多久发货呢？")[0]#输出结果：Document(page_content='4、众测商品买下后多久发货？\n\n     您好，请以商品页显示为准。\n\n5、提交活动订单后多久内支付？\n\n     您好，提交订单后最长付款时效为24小时，逾期订单自动取消', metadata={'doc_id': '8f80d02b-6a27-46ae-ad6a-23cc6e1ec5c8', 'source': './txt/faq-7923.txt'})

摘要总结

通常，摘要可能能够更准确地提炼出某个块的内容，从而实现更好的检索。在这里，我们展示如何创建摘要，然后嵌入它们。

import uuidfrom langchain_core.documents import Document
from langchain_core.output_parsers import StrOutputParser
from langchain_core.prompts import ChatPromptTemplate
from langchain_openai import ChatOpenAI, OpenAI
openai_api_key = "EMPTY"
openai_api_base = "http://127.0.0.1:1234/v1"
model = ChatOpenAI(openai_api_key=openai_api_key,openai_api_base=openai_api_base,temperature=0.3,
)
# 创建链
chain = ({"doc": lambda x: x.page_content}| ChatPromptTemplate.from_template("总结下面的文档:\n\n{doc}")| model| StrOutputParser()
)
docs = []
for loader in loaders:docs.extend(loader.load())# max_concurrency最大的并行量    
summaries = chain.batch(docs, {"max_concurrency": 5})# The vectorstore to use to index the child chunks
vectorstore = Chroma(collection_name="summaries", embedding_function=embeddings)
# The storage layer for the parent documents
store = InMemoryByteStore()
id_key = "doc_id"
# The retriever (empty to start)
retriever = MultiVectorRetriever(vectorstore=vectorstore,byte_store=store,id_key=id_key,
)
doc_ids = [str(uuid.uuid4()) for _ in docs]summary_docs = [Document(page_content=s, metadata={id_key: doc_ids[i]})for i, s in enumerate(summaries)
]# 添加文件到检索器
retriever.vectorstore.add_documents(summary_docs)
# id和文档的映射
retriever.docstore.mset(list(zip(doc_ids, docs)))sub_docs = retriever.vectorstore.similarity_search("众测活动是否有参与限制？")

假设性查询

LLM 还可用于生成针对特定文档可能提出的假设问题列表。然后可以嵌入这些问题

from langchain_core.output_parsers import JsonOutputParser
promptStr = '''
···
{doc}
···根据上面的文档，生成3个相关问题和回答。响应以json列表的结构返回。返回的结构参考如下
···
[
{{"question":"问题1","answer":"回答1"}},
{{"question":"问题2","answer":"回答2"}},
{{"question":"问题3","answer":"回答3"}}
]
···
'''prompt = ChatPromptTemplate.from_template(promptStr)
# 生成链
chain = ({"doc": lambda x: x.page_content}| prompt| model| JsonOutputParser()
)
# 用于设置处理批量数据
hypothetical_questions = chain.batch(sub_docs, {"max_concurrency": 5})# 生成对应的文档
ocuments = []
for item in hypothetical_questions:for obj in item:content = "问：{}\n答：{}".format(obj['question'],obj['answer'])documents.append(Document(page_content=content))# The vectorstore to use to index the child chunks
vectorstore = Chroma(collection_name="Question", embedding_function=embeddings,persist_directory="./vector_store")
# The storage layer for the parent documents
store = InMemoryByteStore()
id_key = "doc_id"
# The retriever (empty to start)
retriever = MultiVectorRetriever(vectorstore=vectorstore,byte_store=store,id_key=id_key,
)
doc_ids = [str(uuid.uuid4()) for _ in docs]retriever.vectorstore.add_documents(documents)retriever.vectorstore.similarity_search("众测商品多久发货呢？")[0]# 输出结果
#Document(page_content='问：众测商品买下后多久发货？\n答：您好，请以商品页显示为准。')