Milvus + 通义千问:快速构建专属知识库问答系统

本文展示了如何使用向量检索服务Milvus版(简称Milvus)和阿里云百炼提供的千问大模型能力,快速构建一个基于专属知识库的问答系统。在示例中,我们通过接入阿里云百炼提供的千问API及文本嵌入(Embedding)API来实现LLM大模型的相关功能。

前提条件

使用限制

请确保您的运行环境中已安装Python 3.8或以上版本,以便顺利安装并使用DashScope。

操作流程

准备工作

  1. 安装相关的依赖库。 pip3 install pymilvus tqdm dashscope
  2. 下载所需的知识库。本文示例使用了公开数据集CEC-Corpus。CEC-Corpus数据集包含332篇针对各类突发事件的新闻报道,语料和标注数据,这里我们只需要提取原始的新闻稿文本,并将其向量化后入库。 git clone https://github.com/shijiebei2009/CEC-Corpus.git

步骤一:知识库向量化

  1. 创建embedding.py文件,内容如下所示。
import os
import time
from tqdm import tqdm
import dashscope
from dashscope import TextEmbedding
from pymilvus import connections, FieldSchema, CollectionSchema, DataType, Collection, utility

def prepareData(path, batch_size=25):
    batch_docs = []
    for file in os.listdir(path):
        with open(path + '/' + file, 'r', encoding='utf-8') as f:
            batch_docs.append(f.read())
            if len(batch_docs) == batch_size:
                yield batch_docs
                batch_docs = []

    if batch_docs:
        yield batch_docs

def getEmbedding(news):
    model = TextEmbedding.call(
        model=TextEmbedding.Models.text_embedding_v1,
        input=news
    )
    embeddings = [record['embedding'] for record in model.output['embeddings']]
    return embeddings if isinstance(news, list) else embeddings[0]

if __name__ == '__main__':

    current_path = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))   # 当前目录
    root_path = os.path.abspath(os.path.join(current_path, '..'))   # 上级目录
    data_path = f'{root_path}/CEC-Corpus/raw corpus/allSourceText'  # 数据下载git clone https://github.com/shijiebei2009/CEC-Corpus.git

    # 配置Dashscope API KEY
    dashscope.api_key = '<YOUR_DASHSCOPE_API_KEY>'

    # 配置Milvus参数
    COLLECTION_NAME = 'CEC_Corpus'
    DIMENSION = 1536
    MILVUS_HOST = 'c-97a7d8038fb8****.milvus.aliyuncs.com'
    MILVUS_PORT = '19530'
    USER = 'root'
    PASSWORD = '<password>'

    connections.connect(host=MILVUS_HOST, port=MILVUS_PORT, user=USER, password=PASSWORD)

    # Remove collection if it already exists
    if utility.has_collection(COLLECTION_NAME):
        utility.drop_collection(COLLECTION_NAME)

    # Create collection which includes the id, title, and embedding.
    fields = [
        FieldSchema(name='id', dtype=DataType.INT64, descrition='Ids', is_primary=True, auto_id=False),
        FieldSchema(name='text', dtype=DataType.VARCHAR, description='Text', max_length=4096),
        FieldSchema(name='embedding', dtype=DataType.FLOAT_VECTOR, description='Embedding vectors', dim=DIMENSION)
    ]
    schema = CollectionSchema(fields=fields, description='CEC Corpus Collection')
    collection = Collection(name=COLLECTION_NAME, schema=schema)

    # Create an index for the collection.
    index_params = {
        'index_type': 'IVF_FLAT',
        'metric_type': 'L2',
        'params': {'nlist': 1024}
    }
    collection.create_index(field_name="embedding", index_params=index_params)

    id = 0
    for news in tqdm(list(prepareData(data_path))):
        ids = [id + i for i, _ in enumerate(news)]
        id += len(news)

        vectors = getEmbedding(news)
        # insert Milvus Collection
        for id, vector, doc in zip(ids, vectors, news):
            insert_doc = (doc[:498] + '..') if len(doc) > 500 else doc
            ins = [[id], [insert_doc], [vector]]  # Insert the title id, the text, and the text embedding vector
            collection.insert(ins)
            time.sleep(2)

在本文示例中,我们将Embedding向量和新闻报道文稿一起存入Milvus中,同时构建索引类型采用了IVF_FLAT,在向量检索时,同时可以召回原始文稿。

步骤二:向量检索与知识问答

数据写入完成后,即可进行快速的向量检索。在通过提问搜索到相关的知识点后,我们可以按照特定的模板将“提问 + 知识点”作为prompt向LLM发起提问。在这里我们所使用的LLM是千问,这是阿里巴巴自主研发的超大规模语言模型,能够在用户自然语言输入的基础上,通过自然语言理解和语义分析,理解用户意图。通过提供尽可能清晰详细的指令(prompt),可以获得更符合预期的结果。这些能力都可以通过千问来获得。

本文示例设计的提问模板格式为:请基于我提供的内容回答问题。内容是{___},我的问题是{___},当然您也可以自行设计合适的模板。

创建answer.py文件,内容如下所示。

import os
import dashscope
from dashscope import Generation
from pymilvus import connections, FieldSchema, CollectionSchema, DataType, Collection
from dashscope import TextEmbedding

def getEmbedding(news):
    model = TextEmbedding.call(
        model=TextEmbedding.Models.text_embedding_v1,
        input=news
    )
    embeddings = [record['embedding'] for record in model.output['embeddings']]
    return embeddings if isinstance(news, list) else embeddings[0]

def getAnswer(query, context):
    prompt = f'''请基于```内的报道内容,回答我的问题。
	      ```
	      {context}
	      ```
	      我的问题是:{query}。
    '''

    rsp = Generation.call(model='qwen-turbo', prompt=prompt)
    return rsp.output.text

def search(text):
    # Search parameters for the index
    search_params = {
        "metric_type": "L2"
    }

    results = collection.search(
        data=[getEmbedding(text)],  # Embeded search value
        anns_field="embedding",  # Search across embeddings
        param=search_params,
        limit=1,  # Limit to five results per search
        output_fields=['text']  # Include title field in result
    )

    ret = []
    for hit in results[0]:
        ret.append(hit.entity.get('text'))
    return ret

if __name__ == '__main__':

    current_path = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))   # 当前目录
    root_path = os.path.abspath(os.path.join(current_path, '..'))   # 上级目录
    data_path = f'{root_path}/CEC-Corpus/raw corpus/allSourceText'

    # 配置Dashscope API KEY
    dashscope.api_key = '<YOUR_DASHSCOPE_API_KEY>'

    # 配置Milvus参数
    COLLECTION_NAME = 'CEC_Corpus'
    DIMENSION = 1536
    MILVUS_HOST = 'c-97a7d8038fb8****.milvus.aliyuncs.com'
    MILVUS_PORT = '19530'
    USER = 'root'
    PASSWORD = '<password>'

    connections.connect(host=MILVUS_HOST, port=MILVUS_PORT, user=USER, password=PASSWORD)

    fields = [
        FieldSchema(name='id', dtype=DataType.INT64, descrition='Ids', is_primary=True, auto_id=False),
        FieldSchema(name='text', dtype=DataType.VARCHAR, description='Text', max_length=4096),
        FieldSchema(name='embedding', dtype=DataType.FLOAT_VECTOR, description='Embedding vectors', dim=DIMENSION)
    ]
    schema = CollectionSchema(fields=fields, description='CEC Corpus Collection')
    collection = Collection(name=COLLECTION_NAME, schema=schema)

    # Load the collection into memory for searching
    collection.load()

    question = '北京中央电视台工地发生大火,发生在哪里?出动了多少辆消防车?人员伤亡情况如何?'
    context = search(question)
    answer = getAnswer(question, context)
    print(answer)

运行完成后,针对北京中央电视台工地发生大火,发生在哪里?出动了多少辆消防车?人员伤亡情况如何?的提问,会得到以下结果。

火灾发生在北京市朝阳区东三环中央电视台新址园区在建的附属文化中心大楼工地。出动了54辆消防车。目前尚无人员伤亡报告。

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