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概览

本概述涵盖基于文本的嵌入模型。LangChain 目前不支持多模态嵌入。
嵌入模型将原始文本(如句子、段落或推文)转换为固定长度的数字向量,捕捉其语义含义。这些向量使机器能够基于含义而非精确词语来比较和搜索文本。 实际上,这意味着具有相似思想的文本在向量空间中彼此靠近。例如,嵌入不仅可以匹配短语“机器学习”,还可以显示讨论相关概念的文档,即使使用了不同的措辞。

工作原理

  1. 向量化 — 模型将每个输入字符串编码为高维向量。
  2. 相似度评分 — 使用数学指标比较向量,以衡量底层文本的相关程度。

相似度指标

有几种常用指标用于比较嵌入:
  • 余弦相似度 — 衡量两个向量之间的夹角。
  • 欧几里得距离 — 衡量点之间的直线距离。
  • 点积 — 衡量一个向量在另一个向量上的投影程度。
这是一个计算两个向量之间余弦相似度的例子:
import numpy as np

def cosine_similarity(vec1, vec2):
    dot = np.dot(vec1, vec2)
    return dot / (np.linalg.norm(vec1) * np.linalg.norm(vec2))

similarity = cosine_similarity(query_embedding, document_embedding)
print("Cosine Similarity:", similarity)

接口

LangChain 通过 Embeddings 接口为文本嵌入模型(例如 OpenAI、Cohere、Hugging Face)提供了标准接口。 主要有两种方法可用:
  • embed_documents(texts: List[str]) → List[List[float]]: 嵌入文档列表。
  • embed_query(text: str) → List[float]: 嵌入单个查询。
该接口允许使用不同的策略嵌入查询和文档,尽管在实践中大多数提供商以相同的方式处理它们。

热门集成

缓存

嵌入可以存储或临时缓存,以避免需要重新计算。 可以使用 CacheBackedEmbeddings 来缓存嵌入。此包装器将嵌入存储在键值存储中,其中文本被哈希,并将哈希用作缓存中的键。 初始化 CacheBackedEmbeddings 的主要支持方式是 from_bytes_store。它接受以下参数:
  • underlying_embedder: 用于嵌入的嵌入器。
  • document_embedding_cache: 任何用于缓存文档嵌入的 ByteStore
  • batch_size: (可选,默认为 None) 在存储更新之间嵌入的文档数量。
  • namespace: (可选,默认为 "") 用于文档缓存的命名空间。有助于避免冲突(例如,将其设置为嵌入模型名称)。
  • query_embedding_cache: (可选,默认为 None) 用于缓存查询嵌入的 ByteStore,或者 True 以重用与 document_embedding_cache 相同的存储。
import time
from langchain_classic.embeddings import CacheBackedEmbeddings  
from langchain_classic.storage import LocalFileStore 
from langchain_core.vectorstores import InMemoryVectorStore

# Create your underlying embeddings model
underlying_embeddings = ... # e.g., OpenAIEmbeddings(), HuggingFaceEmbeddings(), etc.

# Store persists embeddings to the local filesystem
# This isn't for production use, but is useful for local
store = LocalFileStore("./cache/") 

cached_embedder = CacheBackedEmbeddings.from_bytes_store(
    underlying_embeddings,
    store,
    namespace=underlying_embeddings.model
)

# Example: caching a query embedding
tic = time.time()
print(cached_embedder.embed_query("Hello, world!"))
print(f"First call took: {time.time() - tic:.2f} seconds")

# Subsequent calls use the cache
tic = time.time()
print(cached_embedder.embed_query("Hello, world!"))
print(f"Second call took: {time.time() - tic:.2f} seconds")
在生产环境中,您通常会使用更健壮的持久存储,例如数据库或云存储。请参阅存储集成以获取选项。

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Ollama

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Optimum Intel

Oracle AI Vector Search

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