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运行向量搜索近似最近邻 (ANN) 和精确最近邻 (ENN) 查询

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MongoDB Vector Search查询采用聚合管道的形式,该管道使用$vectorSearch作为第一阶段。本页介绍了 $vectorSearch 阶段的语法、选项和行为。

$vectorSearch

$vectorSearch 阶段采用包含以下字段的文档:

定义 $vectorSearch 阶段时,可以使用 exact 字段指定运行 近似最近邻 (ANN) 搜索还是 精确最近邻 (ENN) 搜索。

$vectorSearch 必须是其所在的任何管道中的第一阶段。

$vectorSearch 不能用于视图定义和后续管道阶段:

[1] 您可以将 $vectorSearch 的结果传递给此阶段。

当查询到达的速度超过搜索进程运行它们的速度时, Atlas会对多余的查询进行排队,并可以拒绝查询并返回 489 错误。要学习;了解更多信息,请参阅查询减载和查询拒绝。

要学习;了解有关这些MongoDB Vector Search字段类型的更多信息,请参阅如何为向量搜索的字段创建索引。

MongoDB Vector Search 为其返回的每个文档分配一个分数,该分数在 0 到 1 之间的固定范围内(其中 0 表示低相似度,1 表示高相似度)。

注意

对数据进行预筛选不会影响MongoDB Vector Search 使用 vectorSearchScore 进行$vectorSearch 查询返回的分数。

MongoDB 向量搜索支持数据过滤器。您可以:

Atlas Vector Search 预过滤器和帖子过滤器

MongoDB 向量搜索对数据段进行独立的预过滤器和帖子过滤器操作。每个段的 HNSW 图表仅基于该段中的向量。MongoDB 向量搜索将过滤器应用于每个段的文档,以消除不符合过滤条件的文档。预过滤器可确保在 MongoDB 向量搜索遍历 HNSW 图表之前消除文档,帖子过滤器可确保从向量搜索结果中消除文档中的不相关文档或字段。

您可以使用过滤器预先筛选数据,以缩小语义搜索的范围,并确保只考虑相关向量进行比较。当使用 filter 选项对数据进行预过滤时,MongoDB 向量搜索仅对数据的子集合执行语义搜索,这可提高搜索结果的准确性。

预过滤可能过于限制,因为预过滤可能会排除与预过滤不完全匹配的数据,但在向量搜索过程中,该数据与您要考虑的查询在语义上相似。为了缓解这一问题,我们建议设置广泛的过滤器条件,以确保您的查询包含以下内容:

  • 包含尽可能多的相关结果。

  • 从结果中排除不相关数据。

  • 返回结果中请求的文档数量。

重要

筛选后的查询通常比其他等效的未筛选查询慢。

如果您的索引大小不适合预过滤器,或者设置了广泛的预过滤器条件,则可以对向量搜索结果进行后过滤器,以返回仅相关数据。要使用过滤器来过滤向量搜索的结果,可以使用任何支持的 聚合管道阶段,例如 $match 阶段,在 $vectorSearch 阶段之后。要了解更多信息,请参阅 其他性能建议。

要选择要在结果中返回的字段,请使用 $project 阶段,除非您需要结果中的所有字段。我们建议在 $project 阶段中排除向量字段,以提高查询性能。

示例,您可以使用 $project 阶段来包含 vectorSearchScore,然后使用 $match 阶段返回分数高于某个阈值的文档。

  • MongoDB Vector Search 支持 $eq 的简写形式。在简写形式中,您无需在查询中指定 $eq。

    例如,考虑以下带有 $eq 的过滤器:

    "filter": { "_id": { "$eq": ObjectId("5a9427648b0beebeb69537a5") }

    这相当于以下过滤器,它使用 $eq 的简写形式:

    "filter": { "_id": ObjectId("5a9427648b0beebeb69537a5") }
  • 您可以使用 $and MQL 操作符在单个查询中指定一组过滤器数组。

    例如,考虑以下预过滤器,用于 genres 字段等于 Action 和 year 字段值为 1999、2000 或 2001 的文档:

    "filter": {
    "$and": [
    { "genres": "Action" },
    { "year": { "$in": [ 1999, 2000, 2001 ] } }
    ]
    }
  • 对于模糊搜索、短语匹配、位置筛选和其他分析文本等高级筛选功能,请在 阶段使用 vectorSearch $search操作符。

在运行这些示例之前,请执行以下操作:

以下教程演示了 $vectorSearch 阶段的其他使用案例。