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Elasticsearch 混合检索一句 `retriever.rrf`，把语义召回与关键词召回融合到极致

news 2025/8/3 7:36:08

1. 为什么要混合检索

全文检索（Lexical）
BM25 基于词频 & 逆文档频率，适合 代码、SKU、专用名词 等需要精确匹配的场景。
语义检索（Semantic）
稀疏/稠密向量捕捉上下文与同义词，能理解 自然语言问题，召回“不含关键词但含同义含义”的文档。

痛点：只用其中一种都容易漏召回或误召回；混合检索（Hybrid）把两种结果 加权融合，既保留精确命中，又能补充语义相关。

2. 先决条件与模型

组件	版本建议	作用
Elasticsearch	≥ 8.11	内置 `semantic_text` 字段 & RRF
ELSER v2	Inference API	默认稀疏向量模型，零样本即用
Kibana	同版本	Data Visualizer 上传 TSV

Serverless / Cloud 已默认带 Inference Endpoint；自托管需先 POST _ml/inference/<model_id>。

3. 创建“双通道”Mapping

PUT /semantic-embeddings
{"mappings": {"properties": {"semantic_text": {           # 语义向量通道"type": "semantic_text"},"content": {                 # 原文关键词通道"type": "text","copy_to": "semantic_text" # 自动送进向量流水线}}}
}

semantic_text 字段写入即异步调用 Inference 生成 稀疏向量
copy_to 可保留原文供 BM25，也让模型见到完整上下文

4. 数据落盘：上传 MS MARCO 子集

下载 msmarco-passagetest2019-top1000.tsv
Kibana ➜ Machine Learning ➜ Data Visualizer
Override settings：第一列 id，第二列 content
Import 为 test-data（≈ 18 万行）

5. reindex 批量补嵌入

POST /_reindex?wait_for_completion=false
{"source": {"index": "test-data","size" : 500                # 小 batch 快速观察},"dest": { "index": "semantic-embeddings" }
}

拿到 task_id，可 GET _tasks/<id> 实时看进度
数据量大可先小批量测试，确认 OK 再全量

提示：老索引若已在生产，可零停机开一个临时别名，用 reindex + alias swap 平滑切换。

6. Query DSL：RRF 融合

GET /semantic-embeddings/_search
{"retriever": {"rrf": {"retrievers": [{                   # 1⃣ 关键词 BM25"standard": {"query": {"match": {"content": "How to avoid muscle soreness while running?"}}}},{                   # 2⃣ 语义稀疏向量"standard": {"query": {"semantic": {"field": "semantic_text","query": "How to avoid muscle soreness while running?"}}}}],"rank_constant": 60   # 可选，默认 60，调大则更强调高位文档}},"size": 10                # 返回融合后前 10
}

返回字段亮点

"_score": 0.0328,     // RRF 加权得分
"_rank" : 1,          // 融合后排名
"semantic_text.inference.embeddings": { … } // 稀疏向量局部

7. ES|QL 写法简例

FROM semantic-embeddings
| RETRIEVE RRF(STANDARD(match(content, "muscle soreness running")),STANDARD(semantic(semantic_text, "muscle soreness running")))
| LIMIT 10

ES|QL 的 RETRIEVE RRF() 语法目前仍在 8.x 试验标志下，若未开启可继续用 DSL。

8. 常见坑 & 调优

问题	解决方案
语义结果不佳	确认写入是否触发 Inference；ELSER 支持 `ml.inference_id` 显式指定
rank_constant 怎么调？	一般 10–100 之间实验： • 调大 ➜ 关键词靠前 • 调小 ➜ 语义影响更大
条目多但 _score 很低	属 RRF 正常特性，可忽略，但排序仍正确
reindex 太慢	利用 `pipeline` + `max_docs` 分段；或先临时 alias 新写旧读，后台慢迁移