Spring Boot集成Spring AI与Milvus实现智能问答系统

在Spring Boot中集成Spring AI与Milvus实现智能问答系统

引言

随着人工智能技术的快速发展,智能问答系统在企业中的应用越来越广泛。本文将介绍如何在Spring Boot项目中集成Spring AI和向量数据库Milvus,结合RAG(检索增强生成)技术,构建一个高效的智能问答系统。

技术栈

  • 核心框架: Spring Boot
  • AI技术: Spring AI, RAG, 自然语言语义搜索
  • 向量数据库: Milvus
  • 其他工具: Lombok, MapStruct

实现步骤

1. 环境准备

首先,确保你的开发环境中已安装以下工具:

  • JDK 11或更高版本
  • Maven或Gradle
  • Docker(用于运行Milvus)

2. 创建Spring Boot项目

使用Spring Initializr创建一个新的Spring Boot项目,添加以下依赖:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <optional>true</optional>
</dependency>

3. 集成Spring AI

Spring AI提供了丰富的AI功能,包括自然语言处理和语义搜索。添加以下依赖:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.ai</groupId>
    <artifactId>spring-ai-core</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>

4. 配置Milvus向量数据库

Milvus是一个高性能的向量数据库,非常适合存储和检索嵌入向量。通过Docker启动Milvus服务:

docker run -d --name milvus -p 19530:19530 milvusdb/milvus:latest

5. 实现RAG技术

RAG(检索增强生成)技术通过结合检索和生成模型,提升问答系统的准确性。以下是核心代码示例:

@Service
public class RagService {
    @Autowired
    private VectorDatabaseService vectorDatabaseService;

    @Autowired
    private AiModelService aiModelService;

    public String answerQuestion(String question) {
        List<Vector> vectors = vectorDatabaseService.search(question);
        return aiModelService.generateAnswer(vectors, question);
    }
}

6. 测试与优化

使用JUnit 5编写测试用例,验证系统的功能性和性能。通过调整参数和优化模型,进一步提升系统的准确性和响应速度。

结论

通过本文的介绍,我们成功地在Spring Boot项目中集成了Spring AI和Milvus,实现了一个高效的智能问答系统。结合RAG技术和自然语言语义搜索,该系统能够快速准确地回答用户的问题,适用于企业文档问答等场景。

参考资料

  1. Spring AI官方文档
  2. Milvus官方文档
  3. RAG技术详解
分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform, FRFT)是对传统傅里叶变换的拓展,它通过非整数阶的变换方式,能够更有效地处理非线性信号以及涉及时频局部化的问题。在信号处理领域,FRFT尤其适用于分析非平稳信号,例如在雷达、声纳和通信系统中,对线性调频(Linear Frequency Modulation, LFM)信号的分析具有显著优势。LFM信号是一种频率随时间线性变化的信号,因其具有宽频带和良好的时频分辨率,被广泛应用于雷达和通信系统。FRFT能够更精准地捕捉LFM信号的时间和频率信息,相比普通傅里叶变换,其性能更为出色。 MATLAB是一种强大的数值计算和科学计算工具,拥有丰富的函数库和用户友好的界面。在MATLAB中实现FRFT,通常需要编写自定义函数或利用信号处理工具箱中的相关函数。例如,一个名为“frft”的文件可能是用于执行分数阶傅里叶变换的MATLAB脚本或函数,并展示其在信号处理中的应用。FRFT的正确性验证通常通过对比变换前后信号的特性来完成,比如评估信号的重构质量、信噪比等。具体而言,可以通过计算原始信号经过FRFT处理后的信号之间的相似度,或者对比LFM信号的关键参数(如初始频率、扫频率和持续时间)是否在变换后得到准确恢复。 在MATLAB代码实现中,通常包含以下步骤:首先,生成LFM信号模型,设定其初始频率、扫频率、持续时间和采样率等参数;其次,利用自定义的frft函数对LFM信号进行分数阶傅里叶变换;接着,使用MATLAB的可视化工具(如plot或imagesc)展示原始信号的时域和频域表示,以及FRFT后的结果,以便直观对比;最后,通过计算均方误差、峰值信噪比等指标来评估FRFT的性能。深入理解FRFT的数学原理并结合MATLAB编程技巧,可以实现对LFM信号的有效分析和处理。这个代码示例不仅展示了理论知识在
### 集成MilvusSpring Boot项目中用于AI开发 为了实现Spring BootMilvus集成以便于支持AI应用开发,可以遵循如下方法: #### 1. 添加依赖项 首先,在`pom.xml`文件里加入必要的依赖来连接至Milvus服务。这通常涉及到引入Pymilvus客户端库(对于Python环境),而对于Java,则应考虑官方推荐的SDK。 ```xml <dependency> <groupId>io.milvus</groupId> <artifactId>milvus-sdk-java</artifactId> <version>2.0.0</version> </dependency> ``` 此操作允许应用程序通过编程方式访问Milvus数据库并执行诸如创建集合、插入向量数据等命令[^1]。 #### 2. 创建配置类 接着定义一个名为`MilvusConfig.java`的新类用来封装milvus服务器的相关参数设置,比如地址、端口以及认证信息等。 ```java @Configuration public class MilvusConfig { @Value("${milvus.host}") private String host; @Value("${milvus.port}") private int port; public R<RpcStatus>> connect() throws Exception{ // 实现具体的连接逻辑... } } ``` 上述代码片段展示了如何利用Spring框架特性读取外部属性文件中的密钥,并提供了一个简单的接口用于建立同远程milvus实例之间的链接[^2]。 #### 3. 编写业务逻辑层 最后一步是在Service组件内部编写具体的应用程序功能模块,例如相似度查询算法或是特征提取函数。这些都将基于之前准备好的基础架构之上构建起来。 ```java @Service @Slf4j public class SimilaritySearchServiceImpl implements SimilaritySearchService { @Autowired private MilvusClient milvusClient; @Override public List<String> searchSimilarVectors(Vector queryVector, Integer topK){ try { SearchParam param = new SearchParam(); ... SearchResult result = this.milvusClient.search(param); return parseResult(result); } catch (Exception e) { log.error("Error occurred while searching similar vectors",e); throw new RuntimeException(e.getMessage()); } } private List<String> parseResult(SearchResult results){ // 解析返回的结果集并将它们转换为字符串列表形式输出给调用者。 } } ``` 这段示例说明了怎样在一个实际的服务对象内完成一次近似匹配检索请求处理过程——接收输入向量作为条件参数,随后调用milvus API获取最接近的目标记录,最终整理好格式化的答案反馈回去[^3]。
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