103 使用元数据过滤器优化向量索引查询

使用元数据过滤器优化向量索引查询

在将文档扔进向量索引之前,为它们附加元数据是一个非常有用的技巧。这些元数据不仅可以用于帮助跟踪响应对象中的答案来源,还可以在查询时用于过滤数据,从而在执行top-k相似度搜索之前排除不必要的数据。

元数据过滤器可以手动设置,以便只返回匹配元数据的节点。下面是一个具体的示例:

from llama_index.core import VectorStoreIndex, Document
from llama_index.core.vector_stores import MetadataFilters, ExactMatchFilter

# 创建包含元数据的文档
documents = [
    Document(text="text"
<think>好的,我现在需要帮助用户了解如何在LangChain中使用FAISS进行向量库的查询和数据添加。首先,我得回忆一下相关的知识,并参考用户提供的引用内容。 用户的问题主要集中在两个部分:如何查询FAISS向量库和如何添加数据。根据引用[4],添加数据有三种方法,分别是from_documents、from_texts和from_embeddings。这可能涉及到加载文档、分割文本、生成嵌入向量,然后存储到FAISS中。而查询部分,可能需要使用相似性搜索功能,比如similarity_search方法。 接下来,我需要确保回答的结构清晰,分步骤说明。首先介绍数据添加的方法,包括初始化向量库、添加文档或文本以及增量添加。然后讲解查询方法,包括基础查询和带条件的元数据过滤。同时,要结合代码示例,让用户更容易理解。 还要注意引用相关的资料,比如在提到添加数据时引用[4],在提到索引结构时引用[3]。同时,用户可能关心性能优化,比如使用不同的索引类型如IVF或HNSW,这部分可以参考引用[2]和[3]。 另外,用户可能对嵌入模型的选择有疑问,比如使用本地模型还是在线API,需要提到sentence-transformers或bge模型,参考引用[1]中的信息。 最后,生成相关问题时要覆盖常见的使用场景、优化方法、性能比较和元数据应用等,帮助用户进一步探索。</think>### LangChain FAISS 向量查询与数据添加方法 #### **一、数据添加方法** 1. **初始化向量库** 使用`from_documents`或`from_texts`方法初始化向量库,需准备以下内容: - **文本分割器**:如`RecursiveCharacterTextSplitter`,用于将长文本切分为片段 - **嵌入模型**:本地模型(如$bge-small-zh-v1.5$)或在线API - **原始数据**:文档对象(带元数据)或纯文本列表 ```python from langchain_community.vectorstores import FAISS from langchain_text_splitters import RecursiveCharacterTextSplitter text_splitter = RecursiveCharacterTextSplitter(chunk_size=500) documents = text_splitter.split_documents(your_docs) # 方法1:通过文档初始化(自动生成嵌入) vector_db = FAISS.from_documents( documents=documents, embedding=your_embedding_model ) # 方法2:直接添加文本 vector_db = FAISS.from_texts( texts=["文本1", "文本2"], embedding=your_embedding_model, metadatas=[{"source": "doc1"}, {"source": "doc2"}] ) ``` 2. **增量添加数据** 通过`add_documents`或`add_texts`实现动态扩展: ```python # 添加新文档 new_docs = text_splitter.split_documents(new_documents) vector_db.add_documents(new_docs) # 添加纯文本 vector_db.add_texts( texts=["新增文本"], metadatas=[{"timestamp": "2024-05-01"}] ) ``` > 注意:使用`from_embeddings`可直接加载预计算的向量矩阵[^4] #### **二、向量查询方法** 1. **基础相似性搜索** 使用`similarity_search`获取最相关文本片段: ```python results = vector_db.similarity_search( query="查询内容", k=3 # 返回前3个结果 ) ``` 2. **带分数的相似搜索** 获取相似度评分用于阈值过滤: ```python docs_with_scores = vector_db.similarity_search_with_score( query="技术文档", filter={"category": "AI"} ) ``` 3. **元数据过滤** 结合文档属性进行精准检索: ```python # 查询作者为张三且日期在2024年的文档 filtered_results = vector_db.similarity_search( "机器学习", filter={"author": "张三", "date": {"$gte": "2024-01-01"}} ) ``` #### **三、索引优化建议** 1. **索引类型选择** - **IVFFlat**:快速检索(需训练阶段)[^2] - **HNSW**:高召回率的图结构索引[^3] - **PQ**:压缩存储降低内存占用 2. **本地持久化** 保存/加载向量库文件: ```python vector_db.save_local("faiss_index") loaded_db = FAISS.load_local("faiss_index", your_embedding_model) ``` #### **四、典型应用场景** 1. 知识库问答系统 2. 文档去重与聚类分析 3. 推荐系统的内容匹配
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