Databricks向量搜索

Databricks Vector Search 是一个无服务器的相似性搜索引擎，允许您在向量数据库中存储数据的向量表示，包括元数据。通过 Vector Search，您可以从 Unity Catalog 管理的 Delta 表中创建自动更新的向量搜索索引，并使用简单的 API 查询它们以返回最相似的向量。

本笔记本展示了如何使用LangChain与Databricks Vector Search。

设置

要访问Databricks模型，您需要创建一个Databricks账户，设置凭据（仅当您在Databricks工作区外部时），并安装所需的包。

凭证（仅当您在Databricks外部时）

如果您在Databricks中运行LangChain应用程序，可以跳过此步骤。

否则，您需要手动将Databricks工作区主机名和个人访问令牌分别设置为DATABRICKS_HOST和DATABRICKS_TOKEN环境变量。有关如何获取访问令牌的信息，请参阅认证文档。

import getpass
import os

os.environ["DATABRICKS_HOST"] = "https://your-databricks-workspace"
if "DATABRICKS_TOKEN" not in os.environ:
    os.environ["DATABRICKS_TOKEN"] = getpass.getpass(
        "Enter your Databricks access token: "
    )

安装

LangChain Databricks 集成位于 databricks-langchain 包中。

%pip install -qU databricks-langchain

创建向量搜索端点和索引（如果尚未创建）

在本节中，我们将使用客户端SDK创建一个Databricks向量搜索端点和索引。

如果您已经有一个端点和一个索引，您可以跳过这一部分，直接进入“实例化”部分。

首先，实例化 Databricks VectorSearch 客户端：

from databricks.vector_search.client import VectorSearchClient

client = VectorSearchClient()

接下来，我们将创建一个新的VectorSearch端点。

endpoint_name = "<your-endpoint-name>"

client.create_endpoint(name=endpoint_name, endpoint_type="STANDARD")

最后，我们将创建一个可以在端点上查询的索引。Databricks Vector Search 中有两种类型的索引，DatabricksVectorSearch 类支持这两种用例。

Delta Sync Index 自动与源 Delta Table 同步，随着 Delta Table 中基础数据的变化，自动且增量地更新索引。
直接向量访问索引 支持直接读写向量和元数据。用户负责使用REST API或Python SDK更新此表。

对于delta-sync索引，您可以选择使用Databricks管理的嵌入或自管理的嵌入（通过LangChain嵌入类）。

以下代码创建了一个直接访问索引。请参考Databricks文档以获取创建其他类型索引的说明。

index_name = "<your-index-name>"  # Format: "<catalog>.<schema>.<index-name>"

index = client.create_direct_access_index(
    endpoint_name=endpoint_name,
    index_name=index_name,
    primary_key="id",
    # Dimension of the embeddings. Please change according to the embedding model you are using.
    embedding_dimension=3072,
    # A column to store the embedding vectors for the text data
    embedding_vector_column="text_vector",
    schema={
        "id": "string",
        "text": "string",
        "text_vector": "array<float>",
        # Optional metadata columns
        "source": "string",
    },
)

index.describe()

实例化

DatabricksVectorSearch 的实例化方式略有不同，具体取决于您的索引是使用 Databricks 管理的嵌入还是自管理的嵌入，即您选择的 LangChain 嵌入对象。

如果您正在使用带有Databricks管理的嵌入的delta-sync索引：

from databricks_langchain import DatabricksVectorSearch

vector_store = DatabricksVectorSearch(
    endpoint=endpoint_name,
    index_name=index_name,
)

如果您使用的是直接访问索引或带有自管理嵌入的增量同步索引，您还需要在源表中提供嵌入模型和文本列以用于嵌入：

Select embeddings model:

pip install -qU langchain-openai

import getpass
import os

if not os.environ.get("OPENAI_API_KEY"):
  os.environ["OPENAI_API_KEY"] = getpass.getpass("Enter API key for OpenAI: ")

from langchain_openai import OpenAIEmbeddings

embeddings = OpenAIEmbeddings(model="text-embedding-3-large")

vector_store = DatabricksVectorSearch(
    endpoint=endpoint_name,
    index_name=index_name,
    embedding=embeddings,
    # The column name in the index that contains the text data to be embedded
    text_column="document_content",
)

管理向量存储

添加项目到向量存储

注意：通过add_documents方法向向量存储添加项仅支持直接访问索引。

from langchain_core.documents import Document

document_1 = Document(page_content="foo", metadata={"source": "https://example.com"})

document_2 = Document(page_content="bar", metadata={"source": "https://example.com"})

document_3 = Document(page_content="baz", metadata={"source": "https://example.com"})

documents = [document_1, document_2, document_3]

vector_store.add_documents(documents=documents, ids=["1", "2", "3"])

API Reference:Document

['1', '2', '3']

从向量存储中删除项目

注意：通过delete方法删除向量存储中的项目仅支持直接访问索引。

vector_store.delete(ids=["3"])

True

查询向量存储

一旦您的向量存储已创建并且相关文档已添加，您很可能希望在链或代理运行期间查询它。

直接查询

执行简单的相似性搜索可以按如下方式进行：

results = vector_store.similarity_search(
    query="thud", k=1, filter={"source": "https://example.com"}
)
for doc in results:
    print(f"* {doc.page_content} [{doc.metadata}]")

* foo [{'id': '1'}]

注意：默认情况下，相似性搜索仅返回主键和文本列。如果您想检索与文档关联的自定义元数据，请在初始化向量存储时在columns参数中传递额外的列。

vector_store = DatabricksVectorSearch(
    endpoint=endpoint_name,
    index_name=index_name,
    embedding=embeddings,
    text_column="text",
    columns=["source"],
)

results = vector_store.similarity_search(query="thud", k=1)
for doc in results:
    print(f"* {doc.page_content} [{doc.metadata}]")

* foo [{'source': 'https://example.com', 'id': '1'}]

如果你想执行相似性搜索并接收相应的分数，你可以运行：

results = vector_store.similarity_search_with_score(
    query="thud", k=1, filter={"source": "https://example.com"}
)
for doc, score in results:
    print(f"* [SIM={score:3f}] {doc.page_content} [{doc.metadata}]")

* [SIM=0.414035] foo [{'source': 'https://example.com', 'id': '1'}]

通过转换为检索器进行查询

你也可以将向量存储转换为检索器，以便在你的链中更轻松地使用。

retriever = vector_store.as_retriever(search_type="mmr", search_kwargs={"k": 1})
retriever.invoke("thud")

[Document(metadata={'source': 'https://example.com', 'id': '1'}, page_content='foo')]

检索增强生成的使用

有关如何使用此向量存储进行检索增强生成（RAG）的指南，请参阅以下部分：

API 参考

有关所有DatabricksVectorSearch功能和配置的详细文档，请访问API参考：https://python.langchain.com/api_reference/databricks/vectorstores/langchain_databricks.vectorstores.DatabricksVectorSearch.html

向量存储概念指南
向量存储操作指南

设置​

凭证（仅当您在Databricks外部时）​

安装​

创建向量搜索端点和索引（如果尚未创建）​

实例化​

管理向量存储​

添加项目到向量存储​

从向量存储中删除项目​

查询向量存储​

直接查询​

通过转换为检索器进行查询​

检索增强生成的使用​

API 参考​

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