使用 Milvus 推薦電影
在本筆記簿中,我們將探討如何使用 OpenAI 來產生電影描述的嵌入式資料,並在 Milvus 中利用這些嵌入式資料來推薦符合您喜好的電影。為了強化搜尋結果,我們將運用篩選功能來執行元資料搜尋。本範例所使用的資料集來自 HuggingFace 資料集,包含超過 8,000 個電影條目,提供豐富的電影推薦選擇。
相依性與環境
您可以執行下列指令來安裝相依性:
$ pip install openai pymilvus datasets tqdm
如果您使用的是 Google Colab,為了啟用剛安裝的相依性,您可能需要重新啟動執行時(點選畫面上方的「Runtime」功能表,並從下拉式功能表中選擇「Restart session」)。
在本範例中,我們將使用 OpenAI 作為 LLM。您應該準備api key OPENAI_API_KEY
作為環境變數。
import os
os.environ["OPENAI_API_KEY"] = "sk-***********"
初始化 OpenAI 用戶端和 Milvus
初始化 OpenAI 用戶端。
from openai import OpenAI
openai_client = OpenAI()
為嵌入設定集合名稱和維度。
COLLECTION_NAME = "movie_search"
DIMENSION = 1536
BATCH_SIZE = 1000
連線至 Milvus。
from pymilvus import MilvusClient
# Connect to Milvus Database
client = MilvusClient("./milvus_demo.db")
至於url
和token
的參數:
- 將
uri
設定為本機檔案,例如./milvus.db
,是最方便的方法,因為它會自動利用Milvus Lite將所有資料儲存在這個檔案中。 - 如果您有大規模的資料,例如超過一百萬個向量,您可以在Docker 或 Kubernetes 上架設效能更高的 Milvus 伺服器。在此設定中,請使用伺服器位址和連接埠作為您的 uri,例如
http://localhost:19530
。如果您啟用 Milvus 上的驗證功能,請使用「<your_username>:<your_password>」作為令牌,否則請勿設定令牌。 - 如果您要使用Zilliz Cloud,Milvus 的完全管理雲端服務,請調整
uri
和token
,它們對應於 Zilliz Cloud 中的Public Endpoint 和 Api key。
# Remove collection if it already exists
if client.has_collection(COLLECTION_NAME):
client.drop_collection(COLLECTION_NAME)
定義資料集的欄位,包括 id、標題、類型、發行年份、評等和描述。
from pymilvus import DataType
# Create collection which includes the id, title, and embedding.
# 1. Create schema
schema = MilvusClient.create_schema(
auto_id=True,
enable_dynamic_field=False,
)
# 2. Add fields to schema
schema.add_field(field_name="id", datatype=DataType.INT64, is_primary=True)
schema.add_field(field_name="title", datatype=DataType.VARCHAR, max_length=64000)
schema.add_field(field_name="type", datatype=DataType.VARCHAR, max_length=64000)
schema.add_field(field_name="release_year", datatype=DataType.INT64)
schema.add_field(field_name="rating", datatype=DataType.VARCHAR, max_length=64000)
schema.add_field(field_name="description", datatype=DataType.VARCHAR, max_length=64000)
schema.add_field(field_name="embedding", datatype=DataType.FLOAT_VECTOR, dim=DIMENSION)
# 3. Create collection with the schema
client.create_collection(collection_name=COLLECTION_NAME, schema=schema)
在資料集中建立索引並載入。
# Create the index on the collection and load it.
# 1. Prepare index parameters
index_params = client.prepare_index_params()
# 2. Add an index on the embedding field
index_params.add_index(
field_name="embedding", metric_type="IP", index_type="AUTOINDEX", params={}
)
# 3. Create index
client.create_index(collection_name=COLLECTION_NAME, index_params=index_params)
# 4. Load collection
client.load_collection(collection_name=COLLECTION_NAME, replica_number=1)
資料集
隨著 Milvus 的啟動與執行,我們可以開始擷取資料。Hugging Face Datasets
是一個儲存許多不同使用者資料集的中樞,在這個範例中,我們使用 HuggingLearners 的 netflix-shows 資料集。這個資料集包含超過 8,000 部電影的電影及其元資料對。我們將內嵌每項描述,並將其與標題、類型、發行年份和評分一起儲存在 Milvus 中。
from datasets import load_dataset
dataset = load_dataset("hugginglearners/netflix-shows", split="train")
插入資料
現在我們已經在機器上取得資料,可以開始嵌入並插入 Milvus。嵌入函數會接收文字,並以清單格式傳回嵌入資料。
def emb_texts(texts):
res = openai_client.embeddings.create(input=texts, model="text-embedding-3-small")
return [res_data.embedding for res_data in res.data]
下一步是實際插入。我們會遍歷所有條目,並建立批次,一旦達到設定的批次大小,我們就會插入。迴圈結束後,我們會插入最後餘下的批次 (如果存在的話)。
from tqdm import tqdm
# batch (data to be inserted) is a list of dictionaries
batch = []
# Embed and insert in batches
for i in tqdm(range(0, len(dataset))):
batch.append(
{
"title": dataset[i]["title"] or "",
"type": dataset[i]["type"] or "",
"release_year": dataset[i]["release_year"] or -1,
"rating": dataset[i]["rating"] or "",
"description": dataset[i]["description"] or "",
}
)
if len(batch) % BATCH_SIZE == 0 or i == len(dataset) - 1:
embeddings = emb_texts([item["description"] for item in batch])
for item, emb in zip(batch, embeddings):
item["embedding"] = emb
client.insert(collection_name=COLLECTION_NAME, data=batch)
batch = []
查詢資料庫
將資料安全地插入 Milvus 後,我們現在可以執行查詢。查詢會接收一個元組資料,包括您要搜尋的電影描述,以及要使用的篩選條件。更多關於篩選器的資訊,請參閱這裡。搜尋首先會列印出您的描述和篩選表達式。之後,我們會為每個結果列印得分、標題、類型、發行年份、評分和結果電影的描述。
import textwrap
def query(query, top_k=5):
text, expr = query
res = client.search(
collection_name=COLLECTION_NAME,
data=emb_texts(text),
filter=expr,
limit=top_k,
output_fields=["title", "type", "release_year", "rating", "description"],
search_params={
"metric_type": "IP",
"params": {},
},
)
print("Description:", text, "Expression:", expr)
for hit_group in res:
print("Results:")
for rank, hit in enumerate(hit_group, start=1):
entity = hit["entity"]
print(
f"\tRank: {rank} Score: {hit['distance']:} Title: {entity.get('title', '')}"
)
print(
f"\t\tType: {entity.get('type', '')} "
f"Release Year: {entity.get('release_year', '')} "
f"Rating: {entity.get('rating', '')}"
)
description = entity.get("description", "")
print(textwrap.fill(description, width=88))
print()
my_query = ("movie about a fluffly animal", 'release_year < 2019 and rating like "PG%"')
query(my_query)
Description: movie about a fluffly animal Expression: release_year < 2019 and rating like "PG%"
Results:
Rank: 1 Score: 0.42213767766952515 Title: The Adventures of Tintin
Type: Movie Release Year: 2011 Rating: PG
This 3-D motion capture adapts Georges Remi's classic comic strip about the adventures
of fearless young journalist Tintin and his trusty dog, Snowy.
Rank: 2 Score: 0.4041026830673218 Title: Hedgehogs
Type: Movie Release Year: 2016 Rating: PG
When a hedgehog suffering from memory loss forgets his identity, he ends up on a big
city journey with a pigeon to save his habitat from a human threat.
Rank: 3 Score: 0.3980264663696289 Title: Osmosis Jones
Type: Movie Release Year: 2001 Rating: PG
Peter and Bobby Farrelly outdo themselves with this partially animated tale about an
out-of-shape 40-year-old man who's the host to various organisms.
Rank: 4 Score: 0.39479154348373413 Title: The Lamb
Type: Movie Release Year: 2017 Rating: PG
A big-dreaming donkey escapes his menial existence and befriends some free-spirited
animal pals in this imaginative retelling of the Nativity Story.
Rank: 5 Score: 0.39370301365852356 Title: Open Season 2
Type: Movie Release Year: 2008 Rating: PG
Elliot the buck and his forest-dwelling cohorts must rescue their dachshund pal from
some spoiled pets bent on returning him to domesticity.