云原生向量数据库Milvus(二)-数据与索引的处理流程、索引类型及Schema(下)

简介: 本文将介绍 Milvus 系统中数据写入、索引构建、数据查询的具体处理流程,同时,还会介绍Milvus支持的索引类型;另外,还将讲述如何定义字段和集合Schema。


距离计算公式

Milvus 基于不同的距离计算方式比较向量间的距离。根据插入数据的形式,选择合适的距离计算方式能极大地提高数据分类和聚类性能。

浮点型向量主要使用以下距离计算公式:

  • 欧氏距离 (L2): 主要运用于计算机视觉领域。
  • 内积 (IP): 主要运用于自然语言处理(NLP)领域。

二值型向量主要使用以下距离计算公式:

  • 汉明距离 (Hamming): 主要运用于自然语言处理(NLP)领域。
  • 杰卡德距离 (Jaccard): 主要运用于化学分子式检索领域。
  • 谷本距离 (Tanimoto): 主要运用于化学分子式检索领域。
  • 超结构 (Superstructure): 主要运用于检索化学分子式的相似超结构。
  • 子结构 (Substructure): 主要运用于检索化学分子式的相似子结构。


Milvus 目前支持的距离计算方式与数据格式、索引类型之间的兼容关系以下表格所示。

数据格式 距离计算方式 索引类型
浮点型向量 欧氏距离 (L2)
内积 (IP)
FLAT
IVF_FLAT
IVF_SQ8
IVF_PQ
HNSW
IVF_HNSW
RHNSW_FLAT
RHNSW_SQ
RHNSW_PQ
ANNOY
二值型向量 杰卡德距离 (Jaccard)
谷本距离 (Tanimoto)
汉明距离 (Hamming)
BIN_FLAT
BIN_IVF_FLA
二值型向量 超结构 (superstructure)
子结构 (substructure)
BIN_FLAT

Schema


字段Schema

字段Schema是字段的逻辑定义。 这是在定义集合Schema和创建集合之前需要去定义的。

注:Milvus 2.0 只支持一个集合中的一个主键字段。

字段 schema 属性

属性 描述 注释
name 集合中字段的名称 数据类型:String。必须的
dtype 字段的数据类型 必须的
description 字段的描述 数据类型: String。可选的
is_primary 是否将该字段设置为主键字段 数据类型: Boolean (true or false)。 主键字段为必填项
dim 向量的维数 数据类型: Integer ∈[1, 32768]。对于向量字段是必需的


创建一个字段 schema

from pymilvus import FieldSchema
# 主键
id_field = FieldSchema(name="id", dtype=DataType.INT64, is_primary=True, description="primary id")
age_field = FieldSchema(name="age", dtype=DataType.INT64, description="age")
embedding_field = FieldSchema(name="embedding", dtype=DataType.FLOAT_VECTOR, dim=128, description="vector")
复制代码


字段支持的数据类型

DataType 定义字段包含的数据类型。 不同的字段支持不同的数据类型。

  • 主键字段支持的数据类型:
  • INT8: numpy.int8
  • INT16: numpy.int16
  • INT32: numpy.int32
  • INT64: numpy.int64
  • 标量字段支持的数据类型:
  • BOOL: Boolean (true or false)
  • INT8: numpy.int8
  • INT16: numpy.int16
  • INT32: numpy.int32
  • INT64: numpy.int64
  • FLOAT: numpy.float32
  • DOUBLE: numpy.double
  • 向量字段支持的数据类型:
  • BINARY_VECTOR: Binary vector
  • FLOAT_VECTOR: Float vector

集合 Schema


集合 schema 是 集合 的逻辑定义。通常你需要在定义 集合 schema 和创建集合之前定义字段 schema。

集合 schema 的属性

属性 描述 备注
field 要创建的 collection 中的 field 强制
description collection 描述 数据类型:String。 可选
auto_id 是否启用自动分配 ID (即 primary key) 数据类型:Boolean (true 或 false)。 可选


创建一个集合 schema

先定义字段 schema,再定义集合 schema。

from pymilvus import FieldSchema, CollectionSchema
id_field = FieldSchema(name="id", dtype=DataType.INT64, is_primary=True, description="primary id")
age_field = FieldSchema(name="age", dtype=DataType.INT64, description="age")
embedding_field = FieldSchema(name="embedding", dtype=DataType.FLOAT_VECTOR, dim=128, description="vector")
schema = CollectionSchema(fields=[id_field, age_field, embedding_field], auto_id=False, description="desc of a collection")
复制代码



使用指定的 schema 创建集合:

from pymilvus import Collection
collection_name1 = "tutorial_1"
collection1 = Collection(name=collection_name1, schema=schema, using='default', shards_num=2)
复制代码


注意: 你可以使用 shards_num 参数定义分片编号,并通过在 using 中指定别名来定义您希望在哪个 Milvus 服务器中创建集合。

你也可以使用 Collection.construct_from_dataframe 自动从 DataFrame 生成一个 collection schema 并创建一个 collection。

import pandas as pd
df = pd.DataFrame({
        "id": [i for i in range(nb)],
        "age": [random.randint(20, 40) for i in range(nb)],
        "embedding": [[random.random() for _ in range(dim)] for _ in range(nb)]
    })
collection, ins_res = Collection.construct_from_dataframe(
                                'my_collection',
                                df,
                                primary_field='id',
                                auto_id=False
                                )


相关实践学习
AnalyticDB PostgreSQL 企业智能数据中台:一站式管理数据服务资产
企业在数据仓库之上可构建丰富的数据服务用以支持数据应用及业务场景;ADB PG推出全新企业智能数据平台,用以帮助用户一站式的管理企业数据服务资产,包括创建, 管理,探索, 监控等; 助力企业在现有平台之上快速构建起数据服务资产体系
相关文章
|
存储 人工智能 Cloud Native
云栖重磅|从数据到智能:Data+AI驱动的云原生数据库
在9月20日2024云栖大会上,阿里云智能集团副总裁,数据库产品事业部负责人,ACM、CCF、IEEE会士(Fellow)李飞飞发表《从数据到智能:Data+AI驱动的云原生数据库》主题演讲。他表示,数据是生成式AI的核心资产,大模型时代的数据管理系统需具备多模处理和实时分析能力。阿里云瑶池将数据+AI全面融合,构建一站式多模数据管理平台,以数据驱动决策与创新,为用户提供像“搭积木”一样易用、好用、高可用的使用体验。
云栖重磅|从数据到智能:Data+AI驱动的云原生数据库
|
机器学习/深度学习 敏捷开发 存储
数据飞轮:激活数据中台的数据驱动引擎
数据飞轮:激活数据中台的数据驱动引擎
|
Cloud Native 中间件 调度
云原生信息提取系统:容器化流程与CI/CD集成实践
本文介绍如何通过工程化手段解决数据提取任务中的稳定性与部署难题。结合 Scrapy、Docker、代理中间件与 CI/CD 工具,构建可自动运行、持续迭代的云原生信息提取系统,实现结构化数据采集与标准化交付。
1666 1
云原生信息提取系统:容器化流程与CI/CD集成实践
|
SQL 存储 OLAP
数据外置提速革命:轻量级开源SPL如何用文件存储实现MPP级性能?
传统交易型数据库在分析计算中常遇性能瓶颈,将数据迁至OLAP数据仓库虽可缓解,但成本高、架构复杂。SPL通过轻量级列存文件存储历史数据,提供强大计算能力,大幅简化架构并提升性能。它优化了列式存储、数据压缩与多线程并行处理,在常规及复杂计算场景中均表现优异,甚至单机性能超越集群。实际案例中,SPL在250亿行数据的时空碰撞问题上,仅用6分钟完成ClickHouse集群30分钟的任务。
数据外置提速革命:轻量级开源SPL如何用文件存储实现MPP级性能?
|
存储 数据采集 人工智能
AllData数据中台架构全览:数据时代的智慧中枢
杭州奥零数据科技有限公司成立于2023年,专注于数据中台业务,维护开源项目AllData并提供商业版解决方案。AllData提供数据集成、存储、开发、治理及BI展示等一站式服务,支持AI大模型应用,助力企业高效利用数据价值。
AllData数据中台架构全览:数据时代的智慧中枢
|
存储 SQL 监控
【亲测有用】数据中台数据服务管理能力演示
杭州奥零数据科技有限公司成立于2023年,专注于数据中台业务,维护开源项目AllData并提供商业版解决方案。AllData提供数据集成、存储、开发、治理及BI展示等一站式服务,支持AI大模型应用,助力企业高效利用数据价值。
|
存储 消息中间件 NoSQL
【亲测有用】数据中台数据模型管理能力演示
杭州奥零数据科技有限公司成立于2023年,专注于数据中台业务,维护开源项目AllData并提供商业版解决方案。AllData提供数据集成、存储、开发、治理及BI展示等一站式服务,支持AI大模型应用,助力企业高效利用数据价值。
|
SQL 关系型数据库 OLAP
云原生数据仓库AnalyticDB PostgreSQL同一个SQL可以实现向量索引、全文索引GIN、普通索引BTREE混合查询,简化业务实现逻辑、提升查询性能
本文档介绍了如何在AnalyticDB for PostgreSQL中创建表、向量索引及混合检索的实现步骤。主要内容包括:创建`articles`表并设置向量存储格式,创建ANN向量索引,为表增加`username`和`time`列,建立BTREE索引和GIN全文检索索引,并展示了查询结果。参考文档提供了详细的SQL语句和配置说明。
782 2
|
机器学习/深度学习 数据可视化 数据挖掘
唤醒数据中台潜力:加速数据飞轮转动,实现数据驱动的秘籍
本文探讨了如何通过数据飞轮激活数据中台的潜力,实现数据驱动的创新。文章分析了数据中台面临的挑战,如数据孤岛和工具复杂性,并提出了建立统一数据治理架构、引入自动化数据管道和强化数据与业务融合等策略。通过实际案例和技术示例,展示了如何利用数据飞轮实现业务增长,强调了数据可视化和文化建设的重要性。旨在帮助企业充分挖掘数据价值,提升决策效率。
唤醒数据中台潜力:加速数据飞轮转动,实现数据驱动的秘籍
|
人工智能 关系型数据库 分布式数据库
阿里云PolarDB重磅发布云原生与Data+AI新特性,打造智能时代数据引擎
阿里云PolarDB重磅发布云原生与Data+AI新特性,打造智能时代数据引擎
1221 0

热门文章

最新文章