目前我在用elasticsearch 进行一个知识管理系统的搭建,现在遇到一个问题,在进行知识搜索时会因为关键词堆叠导致结果不准确,请问如何优化查询。
例如我搜索:程序员如何快速处理故障。
由于elasticsearch数据中部分文章中存在很多类似如下内容(目前采用结巴分词搜索,导致程序员命中率过高):
示例文字:
程序员应该快速学习,程序员,程序员
程序员(英文Programmer)是从事程序开发、程序维护的基层工作人员。一般将程序员分为程序设计人员和程序编码人员,但两者的界限并不非常清楚。随着互联网的不断普及,网络上把男程序员称作“程序猿”,女程序员称作“程序媛”。
由于关键词“程序员”出现的频次过高,导致最终搜索的结果,更倾向于关键词“程序员”,而不是整句话,请问如何改进查询,实现真正的语义查询。有点类似搜索引擎的反关键词重复SEO。
搜索代码如下:
query = {
"size":Icount,
"query": {
"match": {
fieldName: {
"query":queryString,
# "cutoff_frequency": 0.015
"minimum_should_match": "98%"
},
},
},
}
该回答引用ChatGPT
1、调整分词器
可以尝试使用不同的分词器来优化查询,例如使用基于语义的分词器,如中文分词器ansj、jieba-analysis等,或者使用更为严格的分词器,如IK Analyzer,这些分词器可以更准确地切分文本,避免关键词的重复出现。
2、调整搜索算法
可以使用更为复杂的搜索算法,如布尔搜索、短语搜索等,通过设置搜索算法的权重、距离等参数来调整搜索结果,避免关键词的重复出现对搜索结果的影响。
3、调整查询语句
可以在查询语句中加入其他条件,如过滤器,设置查询条件的匹配规则,如AND、OR等,避免仅仅依赖关键词的出现次数来确定搜索结果。
4、调整数据模型
可以考虑对数据模型进行调整,如使用更加规范的文本,避免重复的关键词出现,或者将关键词拆分为多个属性,减少关键词堆叠的可能性。
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可以根据具体情况进行参考和修改:
1、修改查询语句,使用短语搜索
query = {
"size":Icount,
"query": {
"match_phrase": {
fieldName: {
"query":queryString,
"slop": 5
}
}
}
}
这里使用了 match_phrase 查询,它会将搜索字符串作为一个整体来搜索,而不是分开匹配。通过设置 slop 参数,可以控制搜索短语中允许的词语间隔数,使得搜索结果更加准确。
2、调整分词器,使用基于语义的分词器
query = {
"size":Icount,
"query": {
"match": {
fieldName: {
"query":queryString,
"analyzer": "ik_smart"
}
}
}
}
这里使用了 IK Analyzer 分词器,它是一款基于中文语义的分词器,可以更加准确地切分文本,避免关键词的重复出现。使用 ik_smart 模式,可以更好地处理中文搜索。
3、调整数据模型,避免关键词重复出现
根据业务需求,可以调整数据模型,将关键词拆分为多个属性,避免关键词重复出现的情况,例如:
{
"title": "程序员如何快速处理故障",
"description": "程序员应该快速学习,程序员,程序员",
"content": "程序员(英文Programmer)是从事程序开发、程序维护的基层工作人员。一般将程序员分为程序设计人员和程序编码人员,但两者的界限并不非常清楚。随着互联网的不断普及,网络上把男程序员称作“程序猿”,女程序员称作“程序媛”。"
}
然后可以在查询语句中指定搜索的字段,例如:
query = {
"size":Icount,
"query": {
"multi_match": {
"query": queryString,
"fields": ["title", "description", "content"],
"type": "cross_fields",
"operator": "and",
"minimum_should_match": "98%"
}
}
}
这里使用了 multi_match 查询,指定了需要搜索的字段,通过设置 type 参数为 cross_fields,可以对多个字段进行匹配,通过设置 operator 参数为 and,可以将多个查询条件合并为一个,避免关键词重复出现的情况。
使用近义词替换功能。Elasticsearch 提供了同义词过滤器 synnonym Token Filter,可以将查询词条替换为其近义词,从而扩展查询范围。同义词令牌筛选器 可以在索引时或查询时使用。
以下是一个使用 Synonym Token Filter 的索引映射:
PUT /my_index
{
"mappings": {
"properties": {
"content": {
"type": "text",
"analyzer": "my_analyzer"
}
}
},
"settings": {
"analysis": {
"analyzer": {
"my_analyzer": {
"tokenizer": "standard",
"filter": [
"lowercase",
"my_synonym_filter"
]
}
},
"filter": {
"my_synonym_filter": {
"type": "synonym",
"synonyms_path": "analysis/synonyms.txt"
}
}
}
}
}
在以上映射中,“my_synonym_filter” 指向了一个同义词文件 “synonyms.txt”,可以在该文件中指定查询词条的近义词。
使用词向量模型
另外,可以使用词向量模型来实现语义搜索。Elasticsearch 7.8 版本及以上提供了词向量查询功能,可以使用 pre-built word vectors 或自定义的词向量模型。
以下是一个使用词向量查询的示例:
GET my_index/_search
{
"query": {
"script_score": {
"query": {
"match": {
"content": "汽车"
}
},
"script": {
"source": "cosineSimilarity(params.query_vector, 'vector') + 1.0",
"params": {
"query_vector": [1.0, 2.0, 3.0],
"field": "content",
"vector": [1.2, 2.4, 3.6]
}
}
}
}
}
“query_vector” 是查询向量,“vector” 是文档向量。通过计算查询向量和文档向量的余弦相似度,可以实现语义搜索。
使用自然语言处理技术
例如自然语言处理 (NLP) 技术来实现语义搜索。NLP 技术可以识别和解析自然语言中的语义,从而将搜索请求转换为可执行的命令。
Elasticsearch 提供了一个名为 Elasticsearch NLP 的开源项目,它集成了多种 NLP 技术,包括实体识别、情感分析、语法分析等,可以将自然语言查询转换为 Elasticsearch 查询。该项目还提供了一个简单的 REST API,可以方便地与 Elasticsearch 集成。
使用 Elasticsearch NLP 的查询示例:
POST /_enlp/_search
{
"text": "我想看一些科幻电影",
"lang": "zh",
"query_type": "match",
"index": "movies",
"fields": [
"title^3",
"description"
]
}
在以上示例中,“text” 是自然语言查询文本,“lang” 是查询语言,“query_type” 是查询类型,“index” 是索引名称,“fields” 是需要搜索的字段。Elasticsearch NLP 会自动解析查询文本,并转换为 Elasticsearch 查询.
参考GPT和自己的思路,关键词堆叠是常见的搜索问题,解决这个问题的方法之一是使用更复杂的查询语句来实现语义搜索。以下是几个可行的方法:
1 使用布尔查询(Bool Query):布尔查询可以将多个查询语句组合在一起,并指定它们之间的逻辑关系,例如“与”、“或”、“非”等。您可以将多个关键词组合在一起,并使用逻辑运算符来指定它们之间的关系,以实现更准确的查询。例如,您可以将“程序员”和“故障”组合在一起,用“与”逻辑运算符连接,以查找所有包含这两个关键词的文章。这将比仅搜索“程序员”或“故障”更准确。
2 使用匹配短语查询(Match Phrase Query):匹配短语查询要求匹配查询中所有的词语,并将它们放在一起。这样就可以确保只返回包含所有关键词的结果,而不是只匹配其中一些关键词的结果。在您的示例中,您可以使用“程序员 如何 快速 处理 故障”作为匹配短语查询,以确保返回包含所有这些关键词的结果。
3 使用近似匹配查询(Fuzzy Query):近似匹配查询允许在查询时进行一些纠正和修复。这是因为关键词可能存在拼写错误或打字错误,因此,使用近似匹配查询可以使您的搜索更加鲁棒。例如,您可以将“程序员”替换为“编程人员”,以确保即使有拼写错误也能匹配正确的结果。
4 使用同义词查询(Synonym Query):如果您知道关键词的一些同义词,可以使用同义词查询来扩展查询。例如,您可以将“程序员”和“编程人员”作为同义词,以确保两个关键词都可以匹配正确的结果。
5 使用自然语言处理(NLP):使用NLP技术可以将查询解析为更高级别的语义概念,并以此来匹配文档。例如,使用命名实体识别(NER)技术可以识别“程序员”作为一个实体,并将其与其他相关实体(如“编程语言”、“开发工具”等)一起匹配。这种方法需要更复杂的技术和算法,并且通常需要更多的数据来训练模型,但可以提供更准确的结果。
总之,为了解决关键词堆叠问题,您可以采用以上方法之一或多种组合来实现更准确的语义搜索。
根据您提供的代码,您的搜索查询是使用简单的match查询进行的,该查询将输入的搜索字符串与文档中的字段进行匹配,返回与搜索字符串匹配的文档。这种方法可能会出现关键词堆叠的问题,导致搜索结果不准确。
为了实现更准确的语义搜索,建议您采用更高级的查询方式,例如基于词向量的查询或使用基于自然语言处理的查询。这些查询方法可以捕捉文本中的语义,并将其用于匹配查询字符串。
以下是一些查询建议:
基于词向量的查询:使用Elasticsearch的词向量模型来对查询字符串进行处理,然后返回最相似的文档。您可以使用基于词向量的查询,例如“more like this”查询或“vector similarity”查询。
基于自然语言处理的查询:使用Elasticsearch的自然语言处理模块,例如Elasticsearch的语言分析器和相应的词干处理程序来对查询字符串进行处理,然后返回最相似的文档。
以下是一个基于自然语言处理的查询示例:
{
"query": {
"match": {
"fieldName": {
"query": "如何快速处理故障",
"analyzer": "smartcn"
}
}
}
}
在上面的查询中,我们使用了Smartcn分析器来处理搜索字符串。Smartcn分析器是一个基于中文的分析器,它将搜索字符串分成较小的单元,例如词汇和短语,这些单元可以更好地匹配文档中的文本。您还可以使用其他分析器,例如IK Analyzer或Pinyin Analyzer,根据您的需求来处理搜索字符串。
需要注意的是,以上查询示例只是其中一部分,具体如何使用取决于您的具体需求和数据集。
以下是一个示例的布尔查询代码:
{
"query": {
"bool": {
"must": [
{ "match": { "content": "程序员" } },
{ "match": { "content": "快速" } },
{ "match": { "content": "处理" } },
{ "match": { "content": "故障" } }
],
"should": [
{ "match": { "content": "学习" } }
],
"must_not": [
{ "match": { "content": "猿" } },
{ "match": { "content": "媛" } }
]
}
}
}
这种方式可以避免关键词堆叠的问题,并实现更精确的语义搜索。当然,对于不同的搜索场景,需要根据实际情况调整查询条件。
你可以考虑使用更高级的分析器,如Elasticsearch内置的中文分析器ik或其他第三方分析器,来更好地处理这些情况。另外在搜索时,你可以尝试使用不同的查询方式来获取更准确的结果。例如,使用多个关键词查询,或者将查询词语与其他搜索条件结合使用,例如时间范围、文章类型等
该回答内容部分引用GPT,GPT_Pro更好的解决问题
为了解决关键词堆叠导致的搜索结果不准确的问题,可以考虑使用更高级的搜索技术,如语义搜索。语义搜索是一种基于自然语言处理技术的搜索方法,它不仅仅匹配关键词,而是试图理解用户的意图和查询语句的含义,从而更好地匹配搜索结果。
在Elasticsearch中实现语义搜索可以采用以下两种方法:
使用Elasticsearch的相关性算法:Elasticsearch提供了多种算法来计算文档与查询之间的相关性,包括TF-IDF、BM25、DFR等。可以尝试使用这些算法来优化查询,提高搜索结果的相关性。
使用Elasticsearch的插件:Elasticsearch社区有很多语义搜索相关的插件可供选择,如Elasticsearch Learning to Rank(LTR)、Elasticsearch Vector Scoring Plugin等。这些插件可以帮助我们基于语义相似性对搜索结果进行排序,从而提高搜索结果的准确性。
具体来说,如果想要实现语义搜索,可以尝试以下几个步骤:
对查询语句进行分析和解析,提取关键词和关键短语。
利用自然语言处理技术,如词向量模型或文本相似性算法,计算查询语句中的关键词和文档之间的相似性。
基于相似性计算得出每个文档的相关性得分,并根据相关性得分对搜索结果进行排序。
可以进一步优化查询,如使用多种查询类型(如match_phrase、bool查询)或过滤器(如范围查询、词条查询)来缩小搜索范围,提高搜索效率。
需要注意的是,语义搜索的实现需要一定的自然语言处理技术和算法基础,因此需要相应的专业知识和经验。如果没有相关的技术背景,可以考虑借助第三方工具或服务,如Google Cloud Natural Language API、IBM Watson等,来实现语义搜索。
该回答引用GPTᴼᴾᴱᴺᴬᴵ
针对关键词堆叠导致搜索结果失真的问题,可以尝试以下优化:
使用多字段搜索:不仅仅在一些关键字段中进行搜索,而是在多个字段中进行搜索,可以减轻某些字段中堆叠关键词的影响。可以通过在查询中指定多个字段来实现。
设置权重:对于某些字段中的关键词,可以通过设置权重来调整它们在搜索结果中的影响力。可以通过在查询中指定权重参数来实现。
使用近义词和相关词:将某些相关的词汇作为同义词或相关词汇来搜索,可以扩大搜索范围并避免过度关注某些关键词。可以使用 Elasticsearch 的同义词和相关词功能来实现。
使用语义分析:通过分析用户的搜索查询和文档的语义信息,进行语义分析和语义匹配,实现更加精确的搜索结果。可以使用 Elasticsearch 的语义分析功能来实现。
使用深度学习技术:使用深度学习技术来构建一个自然语言处理模型,从而实现更加智能和准确的搜索结果。可以使用 TensorFlow、PyTorch 等深度学习框架来实现。