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版本:v2.6.x

WeightedRanker

WeightedRanker 通过为每个搜索路径分配不同的重要性权重,智能地组合来自多个搜索路径的结果并确定其优先级。与技艺高超的厨师平衡多种配料以制作完美菜肴的方式类似,WeightedRanker 也会平衡不同的搜索结果,以提供最相关的综合结果。这种方法非常适合在多个向量字段或模式中进行搜索,其中某些场对最终排名的贡献应比其他场更大。

何时使用 WeightedRanker

WeightedRanker 是专门为混合搜索方案设计的,在这种方案中,您需要将来自多个 向量搜索路径的结果进行组合。它对以下情况特别有效

| 使用案例

|

实例

|

为什么 WeightedRanker 效果好

| | --- | --- | --- | |

电子商务搜索

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结合图片相似度和文字描述的产品搜索

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允许零售商优先考虑时尚产品的视觉相似性,同时强调技术产品的文字描述

| |

媒体内容搜索

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使用视觉特征和音频转录进行视频检索

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根据查询意图平衡视觉内容和语音对话的重要性

| |

文档检索

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针对不同部分使用多种 Embedding 的企业文档搜索

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在考虑全文嵌入的同时,赋予标题和摘要嵌入更高的权重

|

如果您的混合搜索应用需要结合多种搜索路径,同时控制其相对重要性,那么 WeightedRanker 就是您的理想选择。

加权排序器的机制

加权排名策略的主要工作流程如下:

  1. Collection 搜索得分:收集向量搜索各路径的结果和分数(score_1、score_2)。

  2. 分数归一化:每次搜索可能会使用不同的相似度指标,从而导致不同的分数分布。例如,使用 "内积"(IP)作为相似度类型可能会产生[-∞,+∞]的分数,而使用 "欧氏距离"(L2)则会产生[0,+∞]的分数。由于不同搜索的得分范围各不相同,无法直接比较,因此有必要对每条搜索路径的得分进行归一化处理。通常,arctan 函数用于将分数转换为 [0, 1] 之间的范围(score_1_normalized, score_2_normalized)。分数越接近 1 表示相似度越高。

  3. 分配权重:根据分配给不同向量字段的重要性,为归一化分数(score_1_normalized,score_2_normalized)分配权重(wi)。每条路径的权重范围应在 [0,1] 之间。由此得出的加权分数为 score_1_weighted 和 score_2_weighted。

  4. 合并分数:将加权分数(score_1_weighted、score_2_weighted)从高到低排序,得出最终分数集(score_final)。

Weighted RankerWeightedRanker

加权排序器示例

本例演示了涉及图像和文本的多模态混合搜索(topK=5),并说明了加权 Ranker 策略如何对两次 ANN 搜索的结果进行 Reranking。

  • 图像的 ANN 搜索结果(topK=5): ID

    | ID

    |

    得分(图像)

    | | --- | --- | |

    101

    |

    0.92

    | |

    203

    |

    0.88

    | |

    150

    |

    0.85

    | |

    198

    |

    0.83

    | |

    175

    |

    0.8

    |

  • 文本的 ANN 搜索结果(topK=5): ID

    | ID

    |

    得分(文本)

    | | --- | --- | |

    198

    |

    0.91

    | |

    101

    |

    0.87

    | |

    110

    |

    0.85

    | |

    175

    |

    0.82

    | |

    250

    |

    0.78

    |

  • 使用 WeightedRanker 为图像和文本搜索结果分配权重。假设图像 ANN 搜索的权重为 0.6,文本搜索的权重为 0.4。

    | ID

    |

    得分(图像)

    |

    得分(文本)

    |

    加权得分

    | | --- | --- | --- | --- | |

    101

    |

    0.92

    |

    0.87

    |

    0.6×0.92+0.4×0.87=0.90

    | |

    203

    |

    0.88

    |

    不适用

    |

    0.6×0.88+0.4×0=0.528

    | |

    150

    |

    0.85

    |

    不适用

    |

    0.6×0.85+0.4×0=0.51

    | |

    198

    |

    0.83

    |

    0.91

    |

    0.6×0.83+0.4×0.91=0.86

    | |

    175

    |

    0.80

    |

    0.82

    |

    0.6×0.80+0.4×0.82=0.81

    | |

    110

    |

    不在图像中

    |

    0.85

    |

    0.6×0+0.4×0.85=0.34

    | |

    250

    |

    不在图像中

    |

    0.78

    |

    0.6×0+0.4×0.78=0.312

    |

  • Reranking 后的最终结果(topK=5): 0.6×0+0.4×0.85=0.34

    | 排名

    |

    ID

    |

    最终得分

    | | --- | --- | --- | |

    1

    |

    101

    |

    0.90

    | |

    2

    |

    198

    |

    0.86

    | |

    3

    |

    175

    |

    0.81

    | |

    4

    |

    203

    |

    0.528

    | |

    5

    |

    150

    |

    0.51

    |

WeightedRanker 的使用

使用加权排名策略时,需要输入权重值。输入权重值的数量应与混合搜索中基本 ANN 搜索请求的数量一致。输入的权重值范围应为 [0,1],数值越接近 1 表示重要性越高。

创建加权排序器

例如,假设混合搜索中有两个基本 ANN 搜索请求:文本搜索和图像搜索。如果认为文本搜索更重要,就应该赋予它更大的权重。

说明

Milvus 2.6.x 及更高版本可让您直接通过Function API 配置 Reranker 策略。如果您使用的是早期版本(v2.6.0 之前),请参考Reranker文档中的设置说明。

from pymilvus import Function, FunctionType

rerank = Function(
name="weight",
input_field_names=[], # Must be an empty list
function_type=FunctionType.RERANK,
params={
"reranker": "weighted",
"weights": [0.1, 0.9],
"norm_score": True # Optional
}
)

| 参数

|

是否需要?

|

说明

|

值/示例

| | --- | --- | --- | --- | |

name

|

|

此功能的唯一标识符

|

"weight"

| |

input_field_names

|

|

要应用该函数的向量字段列表(对于加权排序器必须为空)

|

[]

| |

function_type

|

|

要调用的函数类型;使用RERANK 指定重排策略

|

FunctionType.RERANK

| |

params.reranker

|

|

指定要使用的排序方法。

必须设置为weighted 才能使用 WeightedRanker。

|

"weighted"

| |

params.weights

|

|

每个搜索路径对应的权重数组;值∈ [0,1]。

有关详情,请参阅加权排序器机制

|

[0.1, 0.9]

| |

params.norm_score

|

是否

|

是否在加权前对原始分数进行归一化处理(使用 arctan)。

详情请参阅加权排序器机制

|

True

|

WeightedRanker 是专门为结合多个向量字段的混合搜索操作而设计的。执行混合搜索时,必须为每条搜索路径指定权重:

from pymilvus import MilvusClient, AnnSearchRequest

# Connect to Milvus server
milvus_client = MilvusClient(uri="http://localhost:19530")

# Assume you have a collection setup

# Define text vector search request
text_search = AnnSearchRequest(
data=["modern dining table"],
anns_field="text_vector",
param={},
limit=10
)

# Define image vector search request
image_search = AnnSearchRequest(
data=[image_embedding], # Image embedding vector
anns_field="image_vector",
param={},
limit=10
)

# Apply Weighted Ranker to product hybrid search
# Text search has 0.8 weight, image search has 0.3 weight
hybrid_results = milvus_client.hybrid_search(
collection_name,
[text_search, image_search], # Multiple search requests
ranker=rerank, # Apply the weighted ranker
limit=10,
output_fields=["product_name", "price", "category"]
)

有关混合搜索的更多信息,请参阅多向量混合搜索