Создание RAG с помощью Milvus
В этом руководстве мы покажем вам, как построить конвейер RAG (Retrieval-Augmented Generation) с помощью Milvus.
Система RAG объединяет поисковую систему с генеративной моделью для создания нового текста на основе заданного запроса. Сначала система извлекает релевантные документы из корпуса с помощью Milvus, а затем использует генеративную модель для создания нового текста на основе извлеченных документов.
Подготовка
Зависимости и окружение
$ pip install --upgrade pymilvus openai requests tqdm
Если вы используете Google Colab, для включения только что установленных зависимостей может потребоваться перезапустить среду выполнения. (Нажмите на меню "Время выполнения" в верхней части экрана и выберите "Перезапустить сессию" из выпадающего меню).
В этом примере мы будем использовать OpenAI в качестве LLM. Вам следует подготовить api ключ OPENAI_API_KEY
в качестве переменной окружения.
import os
os.environ["OPENAI_API_KEY"] = "sk-***********"
Подготовьте данные
Мы используем страницы FAQ из Milvus Documentation 2.4.x в качестве приватных знаний в нашем RAG, что является хорошим источником данных для простого RAG-конвейера.
Скачайте zip-файл и распакуйте документы в папку milvus_docs
.
$ wget https://github.com/milvus-io/milvus-docs/releases/download/v2.4.6-preview/milvus_docs_2.4.x_en.zip
$ unzip -q milvus_docs_2.4.x_en.zip -d milvus_docs
Мы загружаем все файлы разметки из папки milvus_docs/en/faq
. Для каждого документа мы просто используем "# " для разделения содержимого в файле, что позволяет примерно разделить содержимое каждой основной части файла разметки.
from glob import glob
text_lines = []
for file_path in glob("milvus_docs/en/faq/*.md", recursive=True):
with open(file_path, "r") as file:
file_text = file.read()
text_lines += file_text.split("# ")
Подготовка модели встраивания
Мы инициализируем клиент OpenAI, чтобы подготовить модель встраивания.
from openai import OpenAI
openai_client = OpenAI()
Определите функцию для генерации текстовых вкраплений с помощью клиента OpenAI. В качестве примера мы используем модель text-embedding-3-small.
def emb_text(text):
return (
openai_client.embeddings.create(input=text, model="text-embedding-3-small")
.data[0]
.embedding
)
Сгенерируйте тестовое вкрапление и выведите его размерность и первые несколько элементов.
test_embedding = emb_text("This is a test")
embedding_dim = len(test_embedding)
print(embedding_dim)
print(test_embedding[:10])
1536
[0.00988506618887186, -0.005540902726352215, 0.0068014683201909065, -0.03810417652130127, -0.018254263326525688, -0.041231658309698105, -0.007651153020560741, 0.03220026567578316, 0.01892443746328354, 0.00010708322952268645]
Загрузка данных в Milvus
Создайте коллекцию
from pymilvus import MilvusClient
milvus_client = MilvusClient(uri="./milvus_demo.db")
collection_name = "my_rag_collection"
Что касается аргумента MilvusClient
:
- Установка
uri
в качестве локального файла, например./milvus.db
, является наиболее удобным методом, так как он автоматически использует Milvus Lite для хранения всех данных в этом файле. - Если у вас большой объем данных, вы можете настроить более производительный сервер Milvus на docker или kubernetes. В этом случае используйте ури сервера, например
http://localhost:19530
, в качествеuri
. - Если вы хотите использовать Zilliz Cloud, полностью управляемый облачный сервис для Milvus, настройте
uri
иtoken
, которые соответствуют публичной конечной точке и ключу Api в Zilliz Cloud.
Проверьте, не существует ли уже коллекция, и удалите ее, если она существует.
if milvus_client.has_collection(collection_name):
milvus_client.drop_collection(collection_name)
Создайте новую коллекцию с указанными параметрами.
Если мы не укажем информацию о полях, Milvus автоматически создаст поле по умолчанию id
для первичного ключа и поле vector
для хранения векторных данных. Зарезервированное поле JSON используется для хранения не определенных схемой полей и их значений.
milvus_client.create_collection(
collection_name=collection_name,
dimension=embedding_dim,
metric_type="IP", # Inner product distance
consistency_level="Strong", # Strong consistency level
)
Вставка данных
Пройдитесь по текстовым строкам, создайте вкрапления, а затем вставьте данные в Milvus.
Вот новое поле text
, которое является неопределенным полем в схеме коллекции. Оно будет автоматически добавлено в зарезервированное динамическое поле JSON, с которым можно обращаться как с обычным полем на высоком уровне.
from tqdm import tqdm
data = []
for i, line in enumerate(tqdm(text_lines, desc="Creating embeddings")):
data.append({"id": i, "vector": emb_text(line), "text": line})
milvus_client.insert(collection_name=collection_name, data=data)
Creating embeddings: 100%|██████████| 72/72 [00:27<00:00, 2.67it/s]
{'insert_count': 72,
'ids': [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71],
'cost': 0}
Построение RAG
Получение данных для запроса
Давайте зададим частый вопрос о Milvus.
question = "How is data stored in milvus?"
Найдем этот вопрос в коллекции и получим семантический топ-3 совпадений.
search_res = milvus_client.search(
collection_name=collection_name,
data=[
emb_text(question)
], # Use the `emb_text` function to convert the question to an embedding vector
limit=3, # Return top 3 results
search_params={"metric_type": "IP", "params": {}}, # Inner product distance
output_fields=["text"], # Return the text field
)
Давайте посмотрим на результаты поиска по этому запросу.
import json
retrieved_lines_with_distances = [
(res["entity"]["text"], res["distance"]) for res in search_res[0]
]
print(json.dumps(retrieved_lines_with_distances, indent=4))
[
[
" Where does Milvus store data?\n\nMilvus deals with two types of data, inserted data and metadata. \n\nInserted data, including vector data, scalar data, and collection-specific schema, are stored in persistent storage as incremental log. Milvus supports multiple object storage backends, including [MinIO](https://min.io/), [AWS S3](https://aws.amazon.com/s3/?nc1=h_ls), [Google Cloud Storage](https://cloud.google.com/storage?hl=en#object-storage-for-companies-of-all-sizes) (GCS), [Azure Blob Storage](https://azure.microsoft.com/en-us/products/storage/blobs), [Alibaba Cloud OSS](https://www.alibabacloud.com/product/object-storage-service), and [Tencent Cloud Object Storage](https://www.tencentcloud.com/products/cos) (COS).\n\nMetadata are generated within Milvus. Each Milvus module has its own metadata that are stored in etcd.\n\n###",
0.7883545756340027
],
[
"How does Milvus handle vector data types and precision?\n\nMilvus supports Binary, Float32, Float16, and BFloat16 vector types.\n\n- Binary vectors: Store binary data as sequences of 0s and 1s, used in image processing and information retrieval.\n- Float32 vectors: Default storage with a precision of about 7 decimal digits. Even Float64 values are stored with Float32 precision, leading to potential precision loss upon retrieval.\n- Float16 and BFloat16 vectors: Offer reduced precision and memory usage. Float16 is suitable for applications with limited bandwidth and storage, while BFloat16 balances range and efficiency, commonly used in deep learning to reduce computational requirements without significantly impacting accuracy.\n\n###",
0.6757288575172424
],
[
"How much does Milvus cost?\n\nMilvus is a 100% free open-source project.\n\nPlease adhere to [Apache License 2.0](http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0) when using Milvus for production or distribution purposes.\n\nZilliz, the company behind Milvus, also offers a fully managed cloud version of the platform for those that don't want to build and maintain their own distributed instance. [Zilliz Cloud](https://zilliz.com/cloud) automatically maintains data reliability and allows users to pay only for what they use.\n\n###",
0.6421123147010803
]
]
Использование LLM для получения ответа RAG
Преобразуйте полученные документы в строковый формат.
context = "\n".join(
[line_with_distance[0] for line_with_distance in retrieved_lines_with_distances]
)
Определите системные и пользовательские подсказки для модели Lanage. Эта подсказка собрана из документов, полученных из Milvus.
SYSTEM_PROMPT = """
Human: You are an AI assistant. You are able to find answers to the questions from the contextual passage snippets provided.
"""
USER_PROMPT = f"""
Use the following pieces of information enclosed in <context> tags to provide an answer to the question enclosed in <question> tags.
<context>
{context}
</context>
<question>
{question}
</question>
"""
Используйте OpenAI ChatGPT для генерации ответа на основе подсказок.
response = openai_client.chat.completions.create(
model="gpt-3.5-turbo",
messages=[
{"role": "system", "content": SYSTEM_PROMPT},
{"role": "user", "content": USER_PROMPT},
],
)
print(response.choices[0].message.content)
Milvus stores data in persistent storage as incremental logs, including inserted data (vector data, scalar data, and collection-specific schema) and metadata. Inserted data is stored in various object storage backends like MinIO, AWS S3, Google Cloud Storage, Azure Blob Storage, Alibaba Cloud OSS, and Tencent Cloud Object Storage. Metadata generated within Milvus is stored in etcd.
Быстрое развертывание
Чтобы узнать, как запустить онлайн-демонстрацию с помощью этого руководства, обратитесь к примеру приложения.