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4.7.1-alpha (#1120)
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Co-authored-by: heheer <[email protected]>
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c121914yu and newfish-cmyk authored Apr 3, 2024
1 parent 9ae581e commit 8a46372
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Showing 76 changed files with 3,176 additions and 2,151 deletions.
7 changes: 3 additions & 4 deletions README.md
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Expand Up @@ -60,17 +60,16 @@ fastgpt.run 域名会弃用。
- [x] 混合检索 & 重排
- [x] Tool 模块
- [ ] 嵌入 [Laf](https://github.com/labring/laf),实现在线编写 HTTP 模块
- [ ] 插件封装功能
- [ ] 插件封装功能,支持低代码渲染

`2` 知识库能力
- [x] 多库复用,混用
- [x] chunk 记录修改和删除
- [x] 支持知识库单独设置向量模型
- [x] 源文件存储
- [x] 支持手动输入,直接分段,QA 拆分导入
- [x] 支持 pdf,docx,txt,html,md,csv
- [x] 支持。txt, 。md, 。html, 。pdf,docx,pptx, 。csv, 。xlsx (有需要更多可 PR file loader)
- [x] 支持 url 读取、CSV 批量导入
- [ ] 支持 PPT、Excel 导入
- [ ] 支持文件阅读器
- [ ] 更多的数据预处理方案

Expand Down Expand Up @@ -114,7 +113,7 @@ fastgpt.run 域名会弃用。
* [多模型配置](https://doc.fastgpt.in/docs/development/one-api/)
* [版本更新/升级介绍](https://doc.fastgpt.in/docs/development/upgrading)
* [OpenAPI API 文档](https://doc.fastgpt.in/docs/development/openapi/)
* [知识库结构详解](https://doc.fastgpt.in/docs/course/datasetengine/)
* [知识库结构详解](https://doc.fastgpt.in/docs/course/dataset_engine/)

<a href="#readme">
<img src="https://img.shields.io/badge/-返回顶部-7d09f1.svg" alt="#" align="right">
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2 changes: 1 addition & 1 deletion docSite/content/docs/course/ai_settings.md
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -64,7 +64,7 @@ Tips: 可以通过点击上下文按键查看完整的上下文组成,便于

FastGPT 知识库采用 QA 对(不一定都是问答格式,仅代表两个变量)的格式存储,在转义成字符串时候会根据**引用模板**来进行格式化。知识库包含多个可用变量: q, a, sourceId(数据的ID), index(第n个数据), source(数据的集合名、文件名),score(距离得分,0-1) 可以通过 {{q}} {{a}} {{sourceId}} {{index}} {{source}} {{score}} 按需引入。下面一个模板例子:

可以通过 [知识库结构讲解](/docs/course/datasetEngine/) 了解详细的知识库的结构。
可以通过 [知识库结构讲解](/docs/course/dataset_engine/) 了解详细的知识库的结构。

#### 引用模板

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93 changes: 0 additions & 93 deletions docSite/content/docs/course/datasetEngine.md

This file was deleted.

136 changes: 136 additions & 0 deletions docSite/content/docs/course/dataset_engine.md
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@@ -0,0 +1,136 @@
---
title: '知识库搜索方案和参数'
description: '本节会详细介绍 FastGPT 知识库结构设计,理解其 QA 的存储格式和多向量映射,以便更好的构建知识库。同时会介绍每个搜索参数的功能。这篇介绍主要以使用为主,详细原理不多介绍。'
icon: 'language'
draft: false
toc: true
weight: 106
---

## 理解向量

FastGPT 采用了 RAG 中的 Embedding 方案构建知识库,要使用好 FastGPT 需要简单的理解`Embedding`向量是如何工作的及其特点。

人类的文字、图片、视频等媒介是无法直接被计算机理解的,要想让计算机理解两段文字是否有相似性、相关性,通常需要将它们转成计算机可以理解的语言,向量是其中的一种方式。

向量可以简单理解为一个数字数组,两个向量之间可以通过数学公式得出一个`距离`,距离越小代表两个向量的相似度越大。从而映射到文字、图片、视频等媒介上,可以用来判断两个媒介之间的相似度。向量搜索便是利用了这个原理。

而由于文字是有多种类型,并且拥有成千上万种组合方式,因此在转成向量进行相似度匹配时,很难保障其精确性。在向量方案构建的知识库中,通常使用`topk`召回的方式,也就是查找前`k`个最相似的内容,丢给大模型去做更进一步的`语义判断``逻辑推理``归纳总结`,从而实现知识库问答。因此,在知识库问答中,向量搜索的环节是最为重要的。

影响向量搜索精度的因素非常多,主要包括:向量模型的质量、数据的质量(长度,完整性,多样性)、检索器的精度(速度与精度之间的取舍)。与数据质量对应的就是检索词的质量。

检索器的精度比较容易解决,向量模型的训练略复杂,因此数据和检索词质量优化成了一个重要的环节。


### 提高向量搜索精度的方法

1. 更好分词分段:当一段话的结构和语义是完整的,并且是单一的,精度也会提高。因此,许多系统都会优化分词器,尽可能的保障每组数据的完整性。
2. 精简`index`的内容,减少向量内容的长度:当`index`的内容更少,更准确时,检索精度自然会提高。但与此同时,会牺牲一定的检索范围,适合答案较为严格的场景。
3. 丰富`index`的数量,可以为同一个`chunk`内容增加多组`index`
4. 优化检索词:在实际使用过程中,用户的问题通常是模糊的或是缺失的,并不一定是完整清晰的问题。因此优化用户的问题(检索词)很大程度上也可以提高精度。
5. 微调向量模型:由于市面上直接使用的向量模型都是通用型模型,在特定领域的检索精度并不高,因此微调向量模型可以很大程度上提高专业领域的检索效果。

## FastGPT 构建知识库方案

### 数据存储结构

在 FastGPT 中,整个知识库由库、集合和数据 3 部分组成。集合可以简单理解为一个`文件`。一个``中可以包含多个`集合`,一个`集合`中可以包含多组`数据`。最小的搜索单位是``,也就是说,知识库搜索时,是对整个``进行搜索,而集合仅是为了对数据进行分类管理,与搜索效果无关。(起码目前还是)

![](/imgs/dataset_tree.png)

### 向量存储结构

FastGPT 采用了`PostgresSQL``PG Vector`插件作为向量检索器,索引为`HNSW`。且`PostgresSQL`仅用于向量检索(该引擎可以替换成其它数据库),`MongoDB`用于其他数据的存取。

`MongoDB``dataset.datas`表中,会存储向量原数据的信息,同时有一个`indexes`字段,会记录其对应的向量ID,这是一个数组,也就是说,一组向量可以对应多组数据。

`PostgresSQL`的表中,设置一个`vector`字段用于存储向量。在检索时,会先召回向量,再根据向量的ID,去`MongoDB`中寻找原数据内容,如果对应了同一组原数据,则进行合并,向量得分取最高得分。

![](/imgs/datasetSetting1.png)

### 多向量的目的和使用方式

在一组向量中,内容的长度和语义的丰富度通常是矛盾的,无法兼得。因此,FastGPT 采用了多向量映射的方式,将一组数据映射到多组向量中,从而保障数据的完整性和语义的丰富度。

你可以为一组较长的文本,添加多组向量,从而在检索时,只要其中一组向量被检索到,该数据也将被召回。

意味着,你可以通过标注数据块的方式,不断提高数据块的精度。

### 检索方案

1. 通过`问题优化`实现指代消除和问题扩展,从而增加连续对话的检索能力以及语义丰富度。
2. 通过`Concat query`来增加`Rerank`连续对话的时,排序的准确性。
3. 通过`RRF`合并方式,综合多个渠道的检索效果。
4. 通过`Rerank`来二次排序,提高精度。

![](/imgs/dataset_search_process.png)


## 搜索参数
| | | |
| --- |---| --- |
|![](/imgs/dataset_search_params1.png)| ![](/imgs/dataset_search_params2.png) | ![](/imgs/dataset_search_params3.png) |

### 搜索模式

#### 语义检索

语义检索是通过向量距离,计算用户问题与知识库内容的距离,从而得出“相似度”,当然这并不是语文上的相似度,而是数学上的。

优点:
- 相近语义理解
- 跨多语言理解(例如输入中文问题匹配英文知识点)
- 多模态理解(文本,图片,音视频等)

缺点:
- 依赖模型训练效果
- 精度不稳定
- 受关键词和句子完整度影响

#### 全文检索

采用传统的全文检索方式。适合查找关键的主谓语等。

#### 混合检索

同时使用向量检索和全文检索,并通过 RRF 公式进行两个搜索结果合并,一般情况下搜索结果会更加丰富准确。

由于混合检索后的查找范围很大,并且无法直接进行相似度过滤,通常需要进行利用重排模型进行一次结果重新排序,并利用重排的得分进行过滤。

#### 结果重排

利用`ReRank`模型对搜索结果进行重排,绝大多数情况下,可以有效提高搜索结果的准确率。不过,重排模型与问题的完整度(主谓语齐全)有一些关系,通常会先走问题优化后再进行搜索-重排。重排后可以得到一个`0-1`的得分,代表着搜索内容与问题的相关度,该分数通常比向量的得分更加精确,可以根据得分进行过滤。

FastGPT 会使用 `RRF` 对重排结果、向量搜索结果、全文检索结果进行合并,得到最终的搜索结果。

### 搜索过滤

#### 引用上限

每次搜索最多引用`n``tokens`的内容。

之所以不采用`top k`,是发现在混合知识库(问答库、文档库)时,不同`chunk`的长度差距很大,会导致`top k`的结果不稳定,因此采用了`tokens`的方式进行引用上限的控制。

#### 最低相关度

一个`0-1`的数值,会过滤掉一些低相关度的搜索结果。

该值仅在`语义检索`或使用`结果重排`时生效。

### 问题优化

#### 背景

在 RAG 中,我们需要根据输入的问题去数据库里执行 embedding 搜索,查找相关的内容,从而查找到相似的内容(简称知识库搜索)。

在搜索的过程中,尤其是连续对话的搜索,我们通常会发现后续的问题难以搜索到合适的内容,其中一个原因是知识库搜索只会使用“当前”的问题去执行。看下面的例子:

![](/imgs/coreferenceResolution2.webp)

用户在提问“第二点是什么”的时候,只会去知识库里查找“第二点是什么”,压根查不到内容。实际上需要查询的是“QA结构是什么”。因此我们需要引入一个【问题优化】模块,来对用户当前的问题进行补全,从而使得知识库搜索能够搜索到合适的内容。使用补全后效果如下:

![](/imgs/coreferenceResolution3.webp)

#### 实现方式

在进行`数据检索`前,会先让模型进行`指代消除``问题扩展`,一方面可以可以解决指代对象不明确问题,同时可以扩展问题的语义丰富度。你可以通过每次对话后的对话详情,查看补全的结果。
5 changes: 4 additions & 1 deletion docSite/content/docs/development/configuration.md
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -19,6 +19,9 @@ llm模型全部合并

```json
{
"feConfigs": {
"lafEnv": "https://laf.dev" // laf环境
},
"systemEnv": {
"vectorMaxProcess": 15,
"qaMaxProcess": 15,
Expand Down Expand Up @@ -164,7 +167,7 @@ llm模型全部合并
"model": "bge-reranker-base", // 随意
"name": "检索重排-base", // 随意
"charsPointsPrice": 0,
"requestUrl": "{{host}}/api/v1/rerank",
"requestUrl": "{{host}}/v1/rerank",
"requestAuth": "安全凭证,已自动补 Bearer"
}
]
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8 changes: 4 additions & 4 deletions docSite/content/docs/development/custom-models/reranker.md
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -44,7 +44,7 @@ weight: 910
### docker 部署

+ 镜像名: `luanshaotong/reranker:v0.2`
+ 镜像名: `registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/fastgpt/rerank:v0.2`
+ 端口号: 6006
+ 大小:约8GB

Expand All @@ -56,20 +56,20 @@ ACCESS_TOKEN=mytoken
**运行命令示例**
- 无需GPU环境,使用CPU运行
```sh
docker run -d --name reranker -p 6006:6006 -e ACCESS_TOKEN=mytoken luanshaotong/reranker:v0.2
docker run -d --name reranker -p 6006:6006 -e ACCESS_TOKEN=mytoken registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/fastgpt/rerank:v0.2
```

- 需要CUDA 11.7环境
```sh
docker run -d --gpus all --name reranker -p 6006:6006 -e ACCESS_TOKEN=mytoken luanshaotong/reranker:v0.2
docker run -d --gpus all --name reranker -p 6006:6006 -e ACCESS_TOKEN=mytoken registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/fastgpt/rerank:v0.2
```

**docker-compose.yml示例**
```
version: "3"
services:
reranker:
image: luanshaotong/reranker:v0.2
image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/fastgpt/rerank:v0.2
container_name: reranker
# GPU运行环境,如果宿主机未安装,将deploy配置隐藏即可
deploy:
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4 changes: 2 additions & 2 deletions docSite/content/docs/development/upgrading/47.md
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -1,5 +1,5 @@
---
title: 'V4.7(进行中)'
title: 'V4.7'
description: 'FastGPT V4.7更新说明'
icon: 'upgrade'
draft: false
Expand All @@ -26,7 +26,7 @@ curl --location --request POST 'https://{{host}}/api/admin/initv47' \

## 3. 升级 ReRank 模型

4.7对ReRank模型进行了格式变动,兼容 cohere 的格式,可以直接使用 cohere 提供的 API。如果是本地的 ReRank 模型,需要修改镜像为:`luanshaotong/reranker:v0.2`
4.7对ReRank模型进行了格式变动,兼容 cohere 的格式,可以直接使用 cohere 提供的 API。如果是本地的 ReRank 模型,需要修改镜像为:`registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/fastgpt/rerank:v0.2`

cohere的重排模型对中文不是很好,感觉不如 bge 的好用,接入教程如下:

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