探索LlamaIndex:如何用Django打造高效知识库检索

简介

LlamaIndex(前身为 GPT Index)是一个数据框架,为了帮助我们去建基于大型语言模型(LLM)的应用程序。

主要用于处理、构建和查询自定义知识库。

它支持多种数据源格式 exceltxtpdfmd 等等,并且以创建高效的数据结构以便快速检索著称,允许我们用自然地语言区查询数据,而不需要学习复杂的查询语言或了解底层数据结构。

下面我们来看看怎么在 django 中使用 LlamaIndex

安装django模块

pip install llama-index

一个简单的例子:

我们进入项目根目录,建立 data 文件夹,提前准备好我们需要检索的文件

如下面图所示:


这里的文件可以是 pdfdocexcel等,我这里准备了一个 txt 文件。

打开 tetsite/members/views.py 视图文件:

from llama_index.core import VectorStoreIndex, SimpleDirectoryReader
def llamaIndexOpenAiSearch(request):
    documents = SimpleDirectoryReader("data").load_data()
    index = VectorStoreIndex.from_documents(documents)
    query_engine = index.as_query_engine()
    response = query_engine.query("钥匙说了什么")
    return JsonResponse({'response': response})

进入路由文件 testsite/members/urls.py :

path('llama-index-open-ai-search/', views.llamaIndexOpenAiSearch, name='search'),

打开我们的api工具,或者浏览器

访问 http://127.0.0.1:8080/polls/llama-index-open-ai-search

对比一下我们的测试集txt,是不是检索答案就出来了,这个demo是一个很简单LlamaIndex 入门例子。

我们上面引用的是 llama-index-coreLlamaIndex 核心自定义包

让我们可以使用喜欢的 LLM 、嵌入和向量存储提供程序进行构建。

然而正在上面例子中,LlamaIndexVector-embeddings 默认指定的是 openaiLLM 进行 Vector-embeddings 嵌入,然后创建索引

from llama_index.core import VectorStoreIndex
index = VectorStoreIndex.from_documents(documents)

持久化

文本被索引后,现在已经准备好进行查询了!

但是,嵌入所有文本可能非常耗时,如果您使用的是 openaiLLM,那么成本也会很高。

我们也可以使用下列方式存储索引数据持久保存到磁盘,如果不指定,便会存储在内存中:

index.storage_context.persist(persist_dir="<persist_dir>")

然后,我们可以通过像这样加载持久索引来避免重新加载和重新索引数据:

from llama_index.core import StorageContext, load_index_from_storage
# rebuild storage context
storage_context = StorageContext.from_defaults(persist_dir="<persist_dir>")
# load index
index = load_index_from_storage(storage_context)

假如我们想存储到向量数据库中,怎么做呢。

打开 tetsite/members/views.py 视图文件,新增一个方法视图:

import chromadb
from llama_index.core import VectorStoreIndex
from llama_index.core import StorageContext
def searchIndexVectory():
    db = chromadb.PersistentClient(path="./chroma_db")
    chroma_collection = db.get_or_create_collection("quickstart")
    storage_context = StorageContext.from_defaults(vector_store=chroma_collection)
    documents = SimpleDirectoryReader("data").load_data()
    index = VectorStoreIndex.from_vector_store(
        documents, storage_context=storage_context
    )
    query_engine = index.as_query_engine()
    response = query_engine.query("人形机器人的发展点在哪里?")
    return JsonResponse({'response': response})

记得运行之前更新一下 LlamaIndexChroma ,由于 llamaIndex 随时在更新,所以我们需要随时关注官网的动态,还有库的更新。

pip install -U llama-index chromadb

LlamaIndex本地模型

打开 tetsite/members/views.py 视图文件,新增一个方法视图:

def llamaIndexSearch(request):

加载文档

documents = SimpleDirectoryReader("data").load_data()

设置嵌入模型

 embed_model = HuggingFaceEmbedding(model_name="sentence-transformers/all-MiniLM-L6-v2")

设置llm模型

   llm = HuggingFaceLLM(
            model_name="gpt2",
            tokenizer_name="gpt2",
            device_map="cpu",
            generate_kwargs={"temperature": 0.7, "do_sample": False}
        )

创建服务上下文

service_context = ServiceContext.from_defaults(
           llm=llm,
           embed_model=embed_model
       )

创建索引

index = VectorStoreIndex.from_documents(
          documents,
          service_context=service_context
      )

创建查询引擎

query_engine = index.as_query_engine()

执行查询

response = query_engine.query("钥匙说了什么")

运行过程中我们会看到python会自动帮我们下载 sentence-transformers/all-MiniLM-L6-v2gpt2 模型

由于这是用的 HuggingFace的方式,所以模型会下载我们设置的 HF_HOME 目录。

所以我们可以提前配置这个目录,更好的管理模型。

import os
os.environ['HF_HOME'] = '/path/to/new/cache/directory'

浏览器或接口访问 http://127.0.0.1:8080/polls/llama-index-search ,可以得到下面结果。

这里需要提一下,因为是本地模型,准确率取决于你选择的模型,还有硬件,所以一定要根据自己的事迹情况来选择

后面我会详细讲一下,每一种模型大概需要的硬件配置,和生成对应的效果,效率。

总结

LlamaIndex 确实是一个非常强大的工具,特别是在处理和检索大规模文本数据方面。

它还支持自定义数据加载器,以适应特殊的数据格式。支持数据分块和压缩,优化存储和检索效率。

里面的代码也可以看出它和可以与 Langchain 无缝集成,也解决了 Langchian 检索的问题,可以说 LlamaIndex 就是为检索而准备的工具。

LlamaIndex 的出现就成为构建智能文档检索、问答系统、知识管理平台等应用的强大工具。

它不仅简化了复杂的数据处理和 AI 集成过程,还提供了高度的灵活性和可扩展性,使其能够适应各种不同的用例和需求。

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