创新实训2024.05.12日志：建立易学知识库-编程知识

1. 部署向量知识库到生产机

1.1. 基本环境配置

生产机上的环境还没有配好，这里我记录下需要配置的环境。

python 3.11.8

首先python环境最好选用3.11(准确来说支持3.8-3.11的任何release），我选择了python3.11.8

Python Release Python 3.11.8 | Python.orghttp://PY3118

Git

另外我需要在生产机上部署一些我自己写的程序，例如分词程序、建立易学知识库的程序，这就需要拉代码（不然回回拿着硬盘上机房拷代码太繁琐了），因此还得配置好git的环境。

Git - Downloading Package (git-scm.com) http://Git

1.2. 安装依赖库

创建虚拟环境

这台服务器上还跑着其它的服务，每个服务都有自己的依赖库，为了防止不同环境的依赖冲突，需要配置虚拟环境（python virtual environment）。

有两种方式可以配置，第一种利用IDE，第二种使用命令行：

利用IDE：File->Settings->Project Interpreter，随后新创建一个虚拟环境（最好不要继承基解释器的包）。

利用命令行：

python -m venv path.to.your.venv

随后激活虚拟环境：

path.to.your.venv/Scripts/activate

即可进入虚拟环境。

Git - Downloading Package (git-scm.com)

想要退出，deactivate即可。

安装依赖库

到项目根目录下：

pip install -r requirements.txt 
pip install -r requirements_api.txt
pip install -r requirements_webui.txt

切换torch到Cuda对应版本

由于我们是带着大模型启动的（Model Worker），而配置上是GPU版本的PyTorch。但是Requirements.txt中的torch是CPU版本的。

如果是GPU版本，应该是torch==2.1.2+cu的某个版本。

所以之后我们要手动下载一遍GPU版本，首先先查看本机cuda版本：

找到英伟达控制面板

找到系统信息

随后在组件中查看cuda驱动版本

随后我们就要找到对应的torch版本，先来到torch官网：

PyTorchhttps://pytorch.org/

随后选择适合自己机器的选项，例如我是：

Windows系统
Pip包管理
语言python
cuda 12.2

这样选完之后，即可获得安装对应torch的命令：

利用这个命令安装即可。

现在我们的torch带cuda版本了。

1.3. 运行服务

一行命令启动：

python startup.py -a

2. 分词与文档分割

这个任务主要还是非结构化文本，像之前我们整理出来的json文件，基本上可以不用动。

有哪些非结构化文本呢？主要还是集中于《周易研究》期刊的各个文章。之前我们是对它进行了Self-QA，提取了问答对，形成了json文件。不过Self-QA仅仅是阅读整篇文章后，提出问题并予以解答，可能会遗漏知识。因此我们需要对这部分文档进行分词，向量化，建立索引，并存入知识库。

2.1. 建立工作站

由于文件的存储结构是文件系统中一棵文件树的结构。因此为了防止掉电和宕机，以便于恢复现场，需要先建立工作站文件。

这一部分我复用了之前生成语料的工作站，详情见于：

项目实训2024.04.12日志：Self-QA生成问答对_self-qa论文-CSDN博客https://blog.csdn.net/lyh20021209/article/details/137696063?spm=1001.2014.3001.5501

2.2. 工作流程

简单来说：

从配置文件中提取源文件路径、目标存储路径、工作站名称、分词参数等
遍历所有需要分词的源文件根目录
提取当前路径下的工作站文件，遍历每一条工作任务记录
如果任务是文件夹，继续向下深度搜索
如果是文件，则进行分词
1. 采用langchain的中文递归分词器，根据分词参数与模式串进行分词
2. 将分词后得到的字符串列表返回
删除本条工作任务记录
回溯

获取配置参数

我将需要用到的参数全部配置到了一个json配置文件中：

其中file_path包括了来源不同的源文件的源路径以及分词后的存储目标路径，还有源路径下的工作站名称。
此外还有一个failed_path记录处理失败的任务，便于重新执行。
之后的split_args是分词时的参数
1. chunk_size是分词的块的大小
2. overlap_size是分词时的块的重叠区间长度（上限），这样便于留存上下文，更好地检索信息

此时我们就能够提取这些参数，准备深搜源文件：

    text_split_path = sys.argv[1]with open(text_split_path, 'r', encoding='utf-8') as f:config = json.load(f)fp = config['file_path']failed_root = config['failed_path']split_args = config['split_args']chunk = int(split_args['chunk_size'])overlap = int(split_args['overlap_size'])

遍历所有需要分词的源文件根目录，因为可能源文件的根目录有多个，例如《周易研究》2020-2023、《周易研究》2008-2015等。

    for root in fp.values():src_paths = root['src_paths']target_paths = root['target_paths']for i in range(len(src_paths)):dfs_split(src_paths[i], target_paths[i], work_station=root['WorkStation'])

深搜处理任务

对于每一个路径，提取当前路径下的工作站文件，遍历每一条工作任务记录。如果任务是文件夹，继续向下深度搜索。如果是文件，则进行分词

def dfs_split(path: str, target: str, work_station: str):# 获取工作站名称ws = os.sep.join([path, work_station])# 副本ws_tmp = work_station.replace('.txt', '.tmp')ws_tmp = os.sep.join([path, ws_tmp])# print(f'{ws}\n{ws_tmp}')while True:with open(ws, 'r+', encoding='utf-8') as file, open(ws_tmp, 'a+', encoding='utf-8') as tmp:lines = file.readlines()if len(lines) == 0:return# 读取第一条任务task = path + '\\' + lines[0].rstrip()# 剩余任务写入副本for k in range(1, len(lines)):tmp.write(lines[k].rstrip() + '\n')print(f'正在处理任务:{task}')# 文件夹深搜if os.path.isdir(task):dfs_split(task, target, work_station)else:# 分词res = do_split(task)# 保存do_save(target, res, task, lines[0].rstrip())if os.path.exists(ws):os.remove(ws)# 重命名副本覆盖工作站os.rename(ws_tmp, ws)

分词器

对于分词，我才用langchain集成的一个递归分词器。

这个api在langchain官网有介绍：

LangChain中文网:500页中文文档教程，助力大模型LLM应用开发从入门到精通https://www.langchain.com.cn/

因此我根据这个递归字符文本分割器，封装了一个专门用于中文的（也即模式串上更符合汉语特点的）分词器：

    def __init__(self,separators: Optional[List[str]] = None,keep_separator: bool = True,is_separator_regex: bool = True,**kwargs: Any,) -> None:"""Create a new TextSplitter."""super().__init__(keep_separator=keep_separator, **kwargs)self._separators = separators or ["\n\n","\n","。|！|？","\.\s|\!\s|\?\s","；|;\s","，|,\s"]self._is_separator_regex = is_separator_regex

在类对象初始化时，我先看用户是否穿了自定义的模式串（因为用户肯定是对待分词文本更了解的那个），如果没有，用一个默认的模式串分隔符。

    def _split_text(self, text: str, separators: List[str]) -> List[str]:"""Split incoming text and return chunks."""final_chunks = []# Get appropriate separator to useseparator = separators[-1]new_separators = []for i, _s in enumerate(separators):_separator = _s if self._is_separator_regex else re.escape(_s)if _s == "":separator = _sbreakif re.search(_separator, text):separator = _snew_separators = separators[i + 1:]break_separator = separator if self._is_separator_regex else re.escape(separator)splits = _split_text_with_regex_from_end(text, _separator, self._keep_separator)# Now go merging things, recursively splitting longer texts._good_splits = []_separator = "" if self._keep_separator else separatorfor s in splits:if self._length_function(s) < self._chunk_size:_good_splits.append(s)else:if _good_splits:merged_text = self._merge_splits(_good_splits, _separator)final_chunks.extend(merged_text)_good_splits = []if not new_separators:final_chunks.append(s)else:other_info = self._split_text(s, new_separators)final_chunks.extend(other_info)if _good_splits:merged_text = self._merge_splits(_good_splits, _separator)final_chunks.extend(merged_text)return [re.sub(r"\n{2,}", "\n", chunk.strip()) for chunk in final_chunks if chunk.strip()!=""]

初始化：创建一个空列表final_chunks，用于存储最终的文本块。
选择分隔符：从separators列表中选择一个分隔符。如果separators的最后一个元素不是空字符串，并且它在文本中存在，则选择它作为分隔符。如果存在多个分隔符，将选择第一个在文本中找到的分隔符，并使用剩余的分隔符进行后续的分割。
转义分隔符：如果_is_separator_regex为False，则使用re.escape()对分隔符进行转义，以确保分隔符中的任何特殊字符都被正确处理。
分割文本：使用_split_text_with_regex_from_end函数（这个函数没有在代码中定义，可能是外部定义的）来根据选定的分隔符分割文本。self._keep_separator参数决定是否保留分隔符。
合并文本块：遍历分割后的文本块，如果文本块的长度小于self._chunk_size，则将其添加到_good_splits列表中。否则，将_good_splits中的文本块合并，然后添加到final_chunks中，并清空_good_splits以进行下一轮的合并。
递归分割：如果当前文本块不能直接合并，并且new_separators（剩余的分隔符）不为空，则对当前文本块使用剩余的分隔符进行递归分割。
最终合并：如果在遍历结束后_good_splits中还有文本块，则将它们合并并添加到final_chunks中。
清理和返回：最后，使用正则表达式替换连续的换行符（\n），并去除空白字符，然后返回非空的文本块列表。

因此在分词过程中，我们初始化一个类实例，随后把之前获取到的配置参数传入：

def do_split(task: str) -> List[str]:global chunk, overlaptry:text = read_docx(task)# 调分词器t_splitter = ChineseRecursiveTextSplitter(keep_separator=True,is_separator_regex=True,chunk_size=chunk,chunk_overlap=overlap)res = t_splitter.split_text(text)return resexcept Exception as e:print(f'对{task}进行分词时出现错误:{e}')do_fail_rec(task)

分词效果大致如下：