开工第一课 | 用 DocArray 搭建 fashion search 引擎
文章导读
DocArray 是由 Jina AI 近期发布的、适用于嵌套及非结构化数据传输的库，本文将演示如何利用 DocArray，搭建一个简单的服装搜索引擎。
开工第一天，各位同学大家好哇！
节前我们发起了一个抽奖活动，送出了 5 份 Jina AI 周边大礼包，今天上午 10:00 已开奖，中奖的幸运粉丝记得及时填写个人信息领奖哦~
此外，我们也为大家精心准备了一学就会的 Demo 以及开箱即用的工具，新的一年，让我们借助这个无敌 buff，解决非结构化数据传输这个让人头疼的障碍吧~
DocArray：深度学习工程师必备 library
DocArray: The data structure for unstructured data.
DocArray 是一种可扩展数据结构，完美适配深度学习任务，主要用于嵌套及非结构化数据的传输，支持的数据类型包括文本、图像、音频、视频、3D mesh 等。
与其他数据结构相比：
✅ 表示完全支持，✔ 表示部分支持，❌ 表示不支持
利用 DocArray，深度学习工程师可以借助 Pythonic API，有效地处理、嵌入、搜索、推荐、存储和传输数据。
在后续教程示例中，你将了解：
* 借助 DocArray，搭建一个简单的服装搜索系统；
* 上传服装图片，并在数据集中找到相似匹配
注：本教程所有代码都可以在 GitHub 下载，下载地址见：
https://github.com/alexcg1/neural-search-notebooks
手把手教你搭建一个服装搜索系统
准备工作：观看 DocArray 视频
5min 买不了吃亏买不了上当，反而会扫除知识障碍，为后续步骤做好准备。
野生字幕君在线翻译中，预计本周发布中文字幕视频
如果你有志加入 Jina AI 字幕组，欢迎后台留言
来了，就是一家人
from IPython.display import YouTubeVideoYouTubeVideo("Amo19S1SrhE", width=800, height=450)配置：设置基本变量，并依项目调整
DATA_DIR = "./data"DATA_PATH = f"{DATA_DIR}/*.jpg"MAX_DOCS = 1000QUERY_IMAGE = "./query.jpg" # image we'll use to search withPLOT_EMBEDDINGS = False # Really useful but have to manually stop it to progress to next cell
# Toy data - If data dir doesn't exist, we'll get data of ~800 fashion images from hereTOY_DATA_URL = "https://github.com/alexcg1/neural-search-notebooks/raw/main/fashion-search/data.zip?raw=true"设置
# We use "[full]" because we want to deal with more complex data like images (as opposed to text)!pip install "docarray[full]==0.4.4"from docarray import Document, DocumentArray加载图片
# Download images if they don't existimport os
if not os.path.isdir(DATA_DIR) and not os.path.islink(DATA_DIR): print(f"Can't find {DATA_DIR}. Downloading toy dataset") !wget "$TOY_DATA_URL" -O data.zip !unzip -q data.zip # Don't print out every darn filename !rm -f data.zipelse: print(f"Nothing to download. Using {DATA_DIR} for data")# Use `.from_files` to quickly load them into a `DocumentArray`docs = DocumentArray.from_files(DATA_PATH, size=MAX_DOCS)print(f"{len(docs)} Documents in DocumentArray")docs.plot_image_sprites() # Preview the images图片预处理
from docarray import Document
# Convert to tensor, normalize so they're all similar enoughdef preproc(d: Document): return (d.load_uri_to_image_tensor() # load .set_image_tensor_shape((80, 60)) # ensure all images right size (dataset image size _should_ be (80, 60)) .set_image_tensor_normalization() # normalize color .set_image_tensor_channel_axis(-1, 0)) # switch color axis for the PyTorch model later# apply en massedocs.apply(preproc)图片嵌入
!pip install torchvision==0.11.2# Use GPU if availableimport torchif torch.cuda.is_available(): device = "cuda"else: device = "cpu"import torchvisionmodel = torchvision.models.resnet50(pretrained=True) # load ResNet50docs.embed(model, device=device)可视化嵌入向量
if PLOT_EMBEDDINGS: docs.plot_embeddings(image_sprites=True, image_source="uri")创建 query Document
此处使用的是数据集中的第一张图片
# Download query doc!wget https://github.com/alexcg1/neural-search-notebooks/raw/main/fashion-search/1_build_basic_search/query.jpg -O query.jpg
query_doc = Document(uri=QUERY_IMAGE)query_doc.display()# Throw the one Document into a DocumentArray, since that's what we're matching againstquery_docs = DocumentArray([query_doc])# Apply same preprocessingquery_docs.apply(preproc)# ...and create embedding just like we did with the datasetquery_docs.embed(model, device=device) # If running on non-gpu machine, change "cuda" to "cpu"匹配
query_docs.match(docs, limit=9)查看结果
模型会依据输入图片进行匹配，此处的匹配甚至会涉及到对模特的匹配。
我们只希望模型针对服装进行匹配，因此这里使用 Jina AI 的结果调优工具 Finetuner 进行调优。
详见：
https://finetuner.jina.ai/
(DocumentArray(query_doc.matches, copy=True) .apply(lambda d: d.set_image_tensor_channel_axis(0, -1) .set_image_tensor_inv_normalization())).plot_image_sprites()if PLOT_EMBEDDINGS: query_doc.matches.plot_embeddings(image_sprites=True, image_source="uri")进阶教程预告
1、微调模型
后续 notebook 中，我们将展示如何借助 Jina Finetuner 提高模型的性能。
详见：https://finetuner.jina.ai/
2、创建应用
后续教程中，我们将演示如何利用 Jina 的神经搜索框架和 Jina Hub Executors，打造和扩展搜索引擎。
查看高清动图，请访问：https://reurl.cc/RjLy5z
本文相关链接：
Jina Hub：https://hub.jina.ai/
Jina GitHub：https://github.com/jina-ai/jina/
Finetuner：https://finetuner.jina.ai/
加入 Slack：https://slack.jina.ai/
在 Colab 中查看以上全部代码：
https://reurl.cc/RjLy5z
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