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通过阿里云 Milvus 和 LangChain 快速构建 LLM 问答系统

  • 2024-12-16
    浙江
  • 本文字数:3809 字

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背景介绍

阿里云向量检索 Milvus 版是一款云上全托管服务,确保了与开源 Milvus 的 100%兼容性,并支持无缝迁移。在开源版本的基础上增强了可扩展性,能提供大规模 AI 向量数据的相似性检索服务。相比于自建,目前阿里云 Milvus 具备易用性、可用性、安全性、低成本与生态优势。凭借其开箱即用的特性、灵活的扩展能力和全链路监控告警,阿里云 Milvus 云服务成为多样化 AI 应用场景的理想选择,包括多模态搜索、检索增强生成(RAG)、搜索推荐、内容风险识别等。您还可以利用开源的 Attu 工具进行可视化操作,进一步促进应用的快速开发和部署。


本文介绍如何通过整合阿里云向量检索服务 Milvus 版、阿里云百炼 DashScope Embedding 模型与阿里云 PAI(EAS)模型服务,构建一个由 LLM(大型语言模型)驱动的问题解答应用,并着重演示了如何搭建基于这些技术的 RAG 对话系统。

前提条件

  • 已创建 Milvus 实例。


进入阿里云 Milvus 页面(https://www.aliyun.com/product/milvus),登录阿里云 Milvus 控制台(https://milvus.console.aliyun.com/#/overview)。并在左侧导航栏,单击 Milvus 实例,并继续创建实例


  • 已开通 PAI(EAS)并创建了默认工作空间。


登录PAI控制台https://pai.console.aliyun.com),在左上角选择需要开通的地域后,进行认证、授权并开通服务,待开通成功后,便可进入控制台进行 AI 开发。


  • 已开通百炼服务并获得 API-KEY。


登陆阿里云百炼大模型服务平台(https://bailian.console.aliyun.com),在页面右上角的下拉菜单中单击API-KEY,进行创建。

使用限制

  • Milvus 实例和 PAI(EAS)须在相同地域下。

  • 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。

方案架构

该方案架构如下图所示,主要包含以下几个处理过程:


  • 知识库预处理:您可以借助 LangChain SDK 对文本进行分割,作为 Embedding 模型的输入数据。

  • 知识库存储:选定的 Embedding 模型(DashScope)负责将输入文本转换为向量,并将这些向量存入阿里云 Milvus 的向量数据库中。

  • 向量相似性检索:Embedding 模型处理用户的查询输入,并将其向量化。随后,利用阿里云 Milvus 的索引功能来识别出相应的 Retrieved 文档集。

  • RAG(Retrieval-Augmented Generation)对话验证:您使用 LangChain SDK,并将相似性检索的结果作为上下文,将问题导入到 LLM 模型(本例中用的是阿里云 PAI EAS),以产生最终的回答。此外,结果可以通过将问题直接查询 LLM 模型得到的答案进行核实。


操作流程

步骤一:部署对话模型推理服务

  1. 进入模型在线服务页面。

  2. 登录PAI控制台(https://pai.console.aliyun.com/)。

  3. 在左侧导航栏单击工作空间列表,在工作空间列表页面中单击待操作的工作空间名称,进入对应工作空间内。

  4. 在工作空间页面的左侧导航栏选择模型部署>模型在线服务(EAS),进入模型在线服务(EAS)页面。

  5. 模型在线服务页面,单击部署服务

  6. 部署服务页面,选择大模型 RAG 对话系统

  7. 部署大模型 RAG 对话系统页面,配置以下关键参数,其余参数可使用默认配置,更多参数详情请参见大模型RAG对话系统https://help.aliyun.com/zh/pai/user-guide/deploy-a-rag-based-dialogue-system)。



  1. 单击部署

服务状态变为运行中时,表示服务部署成功。


  1. 获取 VPC 地址调用的服务访问地址和 Token。

  2. 单击服务名称,进入概览页面。

  3. 基本信息区域,单击查看调用信息

  4. 调用信息对话框的 VPC 地址调用页签,获取服务访问地址和 Token,并保存到本地。

步骤二:创建并执行 Python 文件

  1. (可选)在 ECS 控制台创建并启动一个开通公网的 ECS 实例,用于运行 Python 文件,详情请参见通过控制台使用ECS实例(快捷版)https://help.aliyun.com/zh/ecs/getting-started/create-and-manage-an-ecs-instance-by-using-the-ecs-console)。


您也可以在本地机器执行 Python 文件,具体请根据您的实际情况作出合适的选择。


  1. 执行以下命令,安装相关依赖库。


pip3 install pymilvus langchain dashscope beautifulsoup4
复制代码


  1. 执行以下命令,创建milvusr-llm.py文件。


vim milvusr-llm.py
复制代码


milvusr-llm.py文件内容如下所示。


from langchain_community.document_loaders import WebBaseLoaderfrom langchain.text_splitter import RecursiveCharacterTextSplitterfrom langchain.vectorstores.milvus import Milvusfrom langchain.schema.runnable import RunnablePassthroughfrom langchain.prompts import PromptTemplatefrom langchain_community.embeddings import DashScopeEmbeddingsfrom langchain_community.llms.pai_eas_endpoint import PaiEasEndpoint
# 设置Milvus Collection名称。COLLECTION_NAME = 'doc_qa_db'
# 设置向量维度。DIMENSION = 768
loader = WebBaseLoader([ 'https://milvus.io/docs/overview.md', 'https://milvus.io/docs/release_notes.md', 'https://milvus.io/docs/architecture_overview.md', 'https://milvus.io/docs/four_layers.md', 'https://milvus.io/docs/main_components.md', 'https://milvus.io/docs/data_processing.md', 'https://milvus.io/docs/bitset.md', 'https://milvus.io/docs/boolean.md', 'https://milvus.io/docs/consistency.md', 'https://milvus.io/docs/coordinator_ha.md', 'https://milvus.io/docs/replica.md', 'https://milvus.io/docs/knowhere.md', 'https://milvus.io/docs/schema.md', 'https://milvus.io/docs/dynamic_schema.md', 'https://milvus.io/docs/json_data_type.md', 'https://milvus.io/docs/metric.md', 'https://milvus.io/docs/partition_key.md', 'https://milvus.io/docs/multi_tenancy.md', 'https://milvus.io/docs/timestamp.md', 'https://milvus.io/docs/users_and_roles.md', 'https://milvus.io/docs/index.md', 'https://milvus.io/docs/disk_index.md', 'https://milvus.io/docs/scalar_index.md', 'https://milvus.io/docs/performance_faq.md', 'https://milvus.io/docs/product_faq.md', 'https://milvus.io/docs/operational_faq.md', 'https://milvus.io/docs/troubleshooting.md',])
docs = loader.load()
text_splitter = RecursiveCharacterTextSplitter(chunk_size=1024, chunk_overlap=0)
# 使用LangChain将输入文档安照chunk_size切分all_splits = text_splitter.split_documents(docs)
# 设置embedding模型为DashScope(可以替换成自己模型)。
embeddings = DashScopeEmbeddings( model="text-embedding-v2", dashscope_api_key="your_api_key")
# 创建connection,host为阿里云Milvus的访问域名。
connection_args = {"host": "c-xxxx.milvus.aliyuncs.com", "port": "19530", "user": "your_user", "password": "your_password"}# 创建Collectionvector_store = Milvus( embedding_function=embeddings, connection_args=connection_args, collection_name=COLLECTION_NAME, drop_old=True,).from_documents( all_splits, embedding=embeddings, collection_name=COLLECTION_NAME, connection_args=connection_args,)
# 利用Milvus向量数据库进行相似性检索。
query = "What are the main components of Milvus?"docs = vector_store.similarity_search(query)print(len(docs))
# 声明LLM 模型为PAI EAS(可以替换成自己模型)。
llm = PaiEasEndpoint( eas_service_url="your_pai_eas_url", eas_service_token="your_token",)
# 将上述相似性检索的结果作为retriever,提出问题输入到LLM之后,获取检索增强之后的回答。
retriever = vector_store.as_retriever()
template = """Use the following pieces of context to answer the question at the end.If you don't know the answer, just say that you don't know, don't try to make up an answer.Use three sentences maximum and keep the answer as concise as possible.Always say "thanks for asking!" at the end of the answer.{context}Question: {question}Helpful Answer:"""rag_prompt = PromptTemplate.from_template(template)
rag_chain = ( {"context": retriever, "question": RunnablePassthrough()} | rag_prompt | llm)
print(rag_chain.invoke("Explain IVF_FLAT in Milvus."))
复制代码


以下参数请根据实际环境替换。



  1. 执行以下命令运行文件。


python3 milvusr-llm.py
复制代码


返回如下类似信息。


4IVF_FLAT is a type of index in Milvus that divides vector data into nlist cluster units and compares distances between the target input vector and the center of each cluster. It uses a smaller number of clusters than IVF_FLAT, which means it may have slightly higher query time but also requires less memory. The encoded data stored in each unit is consistent with the original data.
复制代码

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如有疑问,可加入向量检索 Milvus 版用户交流钉群 59530004993 咨询。


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