关键词感知检索

本文重要介绍带关键词感知本领的向量检索服务的上风、应用示例以及Sparse Vector生成工具。
配景介绍

关键词检索及其范围

在信息检索领域，"传统"方式是通过关键词进行信息检索，其大致过程为：

• 对原始语料（如网页）进行关键词抽取。
  
• 建立关键词和原始语料的映射关系，常见的方法有倒排索引、TF-IDF、BM25等方法，此中TF-IDF、BM25通常用 希罕向量（Sparse Vector） 来表示词频。
  
• 检索时，对检索语句进行关键词抽取，并通过步调2中建立的映射关系召回关联度最高的TopK原始语料。
  

但关键词检索无法对语义进行明白。例如，检索语句为"浙一医院"，颠末分词后成为"浙一"和"医院"，这两个关键词都无法有效的掷中用户预期中的"浙江大学医学院附属第一医院"这个目标。
基于语义的向量检索

随着人工智能技能日新月异的发展，语义明白Embedding模型本领的不断增强，基于语义Embedding的向量检索召回关联信息的方式逐渐成为主流。其大致过程如下：

• 原始语料（如网页）通过Embedding模型产生 向量（Vector） ，又称为 稠密向量（Dense Vector）。
  
• 向量入库向量检索系统。
  
• 检索时，检索语句同样通过Embedding模型产生向量，并用该向量在向量检索系统中召回间隔最近的TopK原始语料。
  
  
  
  

但不能否认的是，基于语义的向量检索来召回信息也存在范围------必须不断的优化Embedding模型对语义的明白本领，才能取得更好的效果。例如，若模型无法明白"水稻灌溉"和"灌溉水稻"在语义上比较靠近，就会导致无法通过"水稻灌溉"召回"灌溉水稻"相干的语料。而关键字检索在这个例子上，恰好可以发挥其上风，通过"水稻"、"灌溉"关键字有效的召回相干语料。
关键词检索+语义检索

针对上述题目，逐渐有业务和系统演化出来"两路召回、综合排序"的方法来办理，并且在效果上也超过了单纯的关键字检索或语义检索，如下图所示：

但这种方式的毛病也很明显：

• 系统复杂度增加。
  
• 硬件资源（内存、CPU、磁盘等）开销增加。
  
• 可维护性降低。
  
• ......
  

具有关键词感知本领的语义检索

向量检索服务DashVector同时支持Dense Vector（稠密向量）和Sparse Vector（希罕向量），前者用于模型的高维特征（Embedding）表达，后者用于关键词和词频信息表达。DashVector可以进行关键词感知的向量检索，即Dense Vector和Sparse Vector结合的混合检索。
DashVector带关键词感知本领的向量检索本领，既有"两路召回、综合排序"方案的长处，又没有其缺点。使得系统复杂度、资源开销大幅度降低的同时，还具备关键词检索、向量检索、关键词+向量混合检索的上风，可满足绝大多数业务场景的需求。

说明
Sparse Vector（希罕向量），希罕向量是指大部分元素为0，仅少量元素非0的向量。在DashVector中，希罕向量可用来表示词频等信息。例如，{1:0.4, 10000:0.6, 222222:0.8}就是一个希罕向量，其第1、10000、222222位元素（分别代表三个关键字）有非0值（代表关键字的权重），其他元素全部为0。
利用示例

前提条件

• 已创建Cluste
  
• 已获得API-KEY
  
• 已安装最新版SDK
  

Step1. 创建支持Sparse Vector的Collection

说明

• 需要利用您的api-key替换以下示例中的 YOUR_API_KEY、您的Cluster Endpoint替换示例中的YOUR_CLUSTER_ENDPOINT，代码才能正常运行。
  
• 本示例仅对Sparse Vector进行功能演示，简化起见，向量（Dense Vector）维度设置为4。
  

Python示例:

1. import dashvector
3. client = dashvector.Client(
4.     api_key='YOUR_API_KEY',
5.     endpoint='YOUR_CLUSTER_ENDPOINT'
6. )
8. ret = client.create('hybrid_collection', dimension=4, metric='dotproduct')
10. collection = client.get('hybrid_collection')
11. assert collection

复制代码

重要
仅内积度量（metric='dotproduct'）支持Sparse Vector功能。
Step2. 插入带有Sparse Vector的Doc

Python示例:

1. from dashvector import Doc
3. collection.insert(Doc(
4.     id='A',
5.     vector=[0.1, 0.2, 0.3, 0.4],
6.     sparse_vector={1: 0.3, 10:0.4, 100:0.3}
7. ))

复制代码

说明
向量检索服务DashVector推荐利用快速开始生成Sparse Vector。
Step3. 带有Sparse Vector的 向量检索

Python示例:

1. docs = collection.query(
2.     vector=[0.1, 0.1, 0.1, 0.1],
3.     sparse_vector={1: 0.3, 20:0.7}
4. )

复制代码

Sparse Vector生成工具

• DashText，向量检索服务DashVector推荐利用的SparseVectorEncoder
  

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