重启检索增强词嵌入的核心算法sentence-transformers 2.6.1
摘要
本文介绍了检索增强生成（RAG）及其核心词嵌入（Embedding），特别是使用sentence-transformers工具的最新进展。Sentence-Transformers是一个用于句子、文本和图像嵌入的Python框架，对于语义相似性、搜索或转述挖掘非常有用。文章还详细阐述了如何安装和配置该框架，包括安装Anaconda、创建虚拟环境以及安装Sentence-Transformers和相应的依赖库。此外，还介绍了CUDA这一用于GPU加速计算的编程模型，并进行了测试以验证预训练模型和CUDA的正常工作。
正文
1. 引言
检索增强生成(RAG)是目前大语言模型的一个热门词汇，其实这个概念和想法本身不是新的，它在ChatGPT发布之前就已经存在，只不过由于LLM的发展使得RAG逐步从理论进入到了实践。RAG背后的核心是词嵌入(Embedding)，而embedding发展最好的工具是sentence-transformers，Ollama【最新Ollama: 基于嵌入模型的检索增强生成(RAG)---3DEC测试】和ChatRTX【英伟达的检索增强生成应用程序ChatRTX (V0.2.1)】都使用了sentence-transformers嵌入模型。
上一次更新sentence-transformers还是在2021年【SentenceTransformers库更新V2.0.0】，当时由于算力跟不上(RTX 1660S)，被迫中止了运行。现在由于硬件和算法都得到了很大发展，因此重新启动了sentence-transformers工作。
2. sentence-transformers
Sentence-Transformers是一个用于句子、文本和图像嵌入的Python框架，使用这个框架可以计算多种语言的句子/文本嵌入，然后对这些嵌入进行比较，这对于语义上的文本相似性、语义搜索或转述挖掘都非常有用。该框架以PyTorch和Transformers为基础，并且提供了大量为各种任务微调的预训练模型。Sentence-Transformers目前的最新版本是V2.6.1(Mar 26, 2024)。下面介绍其安装过程。
(1) 安装最新版本的Anaconda (Anaconda3-2024.02-1-Windows-x86_64.exe)；
(2) 创建虚拟环境st;
(3) 在st虚拟环境下安装Sentence-Transformers;
pip install sentence-transformerstransformers安装的是最新版本 V4.39.3 (Apr 2, 2024)；Torch安装的是带CUDA的2.2.2+CUDA12.1，默认情况下安装PyTorch(pip install torch)安装的是CPU版本，为了安装GPU版本，在PyTorch的网页中按下图选择安装选项，根据选项得到安装命令行，如下图所示。
3. CUDA检测
CUDA是NVIDIA专为图形处理单元(GPU)上的通用计算开发的并行计算平台和编程模型，借助CUDA，开发者能够利用GPU的强大性能显著加速计算应用。在经GPU加速的应用中，工作负载的串行部分在CPU上运行，且CPU已针对单线程性能进行优化，而应用的计算密集型部分则以并行方式在GPU核心上运行。使用CUDA时，开发者使用编程语言如 C、C++、Fortran、Python 和 MATLAB进行编程，并通过扩展程序以几个基本关键字的形式来表示并行性。
import torchtorch_version = torch.__version__cuda_available = torch.cuda.is_available()cuda_version = torch.version.cudacuda_count = torch.cuda.device_count()cuda_device = torch.cuda.current_device()cuda_name = torch.cuda.get_device_name(torch.cuda.current_device())cuda_mem_allo = torch.cuda.memory_allocated(0)/1024**3cuda_mem_reser = torch.cuda.memory_reserved(0)/1024**3
4. 测试
all-MiniLM-L6-v2 all-mpnet-base-v2 multi-qa-mpnet-base-dot-v1
[1] (2021) Stability Analysis and Optimal Design of Ultimate Slope of an Open Pit Mine: A Case Study.【经验确定露天矿边坡角的Haines and Terbrugge方法】
[2] (2018) Governing risk elements through open pit slope optimization.【构造数据收集和解释(Structural data gathering and interpretation)】
[3] (2022) Estimating the Optimal Overall Slope Angle of Open-Pit Mines with Probabilistic Analysis.【露天矿整体边坡角优化技术(Overall Slope Angle Optimization)】
[4] (2009) Guidelines for Open Pit Slope Design.【露天矿边坡设计指南(Guidelines for Open Pit Slope Design)】
[5] (2011) Addressing geotechnical data uncertainty and risk in open pit slope design.【采矿边坡稳定性---未来的边坡(Slopes of the Future)】
[6] (2019) Slope Stability Of The Middle Stack Of An Open Pit.【三维极限平衡分析 (Three-Dimensional Limit Equilibrium)】
[7] (2019) Geotechnical considerations for the stability of open pit excavations at mine closure: some scenarios.【采矿边坡稳定性---未来的边坡(Slopes of the Future)】
[8] (2019) Comprehensive Analysis on Slope Stability through the Transition from Open Pit to Underground Block Cave Mining.【崩落采矿中岩石断裂的简化模拟途径Block Cave】
