FAISS



借助Faiss,Facebook 在十亿级数据集上创建的最邻近搜索(nearest neighbor search),比此前的最前沿技术快 8.5 倍,并创造出迄今为止学术圈所见最快的、运行于 GPU 的 k-selection 算法。多线程以充分利用多核性能并在多路 GPU 上进行并行搜索


https://github.com/facebookresearch/faiss


https://lear.inrialpes.fr/pubs/2011/JDS11/jegou_searching_with_quantization.pdf




Faiss库是一个用于高效相似性搜索的开源库,由Facebook AI Research开发。它支持多种索引类型,包括Flat、IVF(倒排文件)、PQ(乘积量化)等,适用于大规模向量数据集的快速检索[^2]。 ### 安装指南 Faiss可以通过多种方式进行安装,包括通过pip安装预编译的版本或者从源代码编译安装。对于只需要CPU支持的用户,可以使用以下命令安装: ```bash pip install faiss-cpu ``` 而对于需要GPU加速功能的用户,则需要安装对应的GPU版本: ```bash pip install faiss-gpu ``` 请注意,安装GPU版本之前需要确保系统已经正确配置了CUDA环境[^5]。 ### 使用示例 下面是一个简单的Faiss使用示例,展示了如何创建一个索引,并执行最近邻搜索: ```python import numpy as np import faiss # 创建一些随机向量 dimension = 64 # 向量维度 num_vectors = 10000 # 向量数量 np.random.seed(1234) # 设置随机种子以便复现结果 vectors = np.random.random((num_vectors, dimension)).astype('float32') # 构建索引 index = faiss.IndexFlatL2(dimension) # 使用L2距离构建索引 index.add(vectors) # 添加向量到索引中 # 执行搜索 num_queries = 10 # 查询数量 queries = np.random.random((num_queries, dimension)).astype('float32') k = 4 # 寻找最近的k个邻居 distances, indices = index.search(queries, k) # 执行搜索 # 输出结果 print("Indices of the nearest neighbors:\n", indices) print("Distances to the nearest neighbors:\n", distances) ``` 这段代码首先生成了一些随机向量作为数据集,接着创建了一个使用L2距离度量的简单索引,并将这些向量添加到索引中。最后,它执行了对最近邻的搜索,并打印出了每个查询向量最近的四个向量及其距离[^4]。 ### 特性 - **支持多种相似性搜索算法**:如Flat、IVF、PQ等。 - **提供CPU和GPU加速选项**:允许用户根据硬件条件选择合适的版本。 - **支持大规模向量搜索**:设计用于处理非常大的向量集合。 ### 进一步学习资源 - **FAISS官方文档**:提供了详细的使用说明、安装指南和示例代码。 - **LangChain文档**:如果打算在LangChain框架中集成FAISS的话。 - **异步编程与asyncio**:对于希望利用Python异步特性的开发者来说,这是一个有用的资源。 以上信息基于最新的文档和示例,如果您打算深入学习或遇到特定问题,请参考最新的官方文档以获取最准确的信息。
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