fix(knowledge): 知识库检索改为「稠密 + 词法」两路融合(真实 KB 自检索 MRR 0.271→0.376)

追「实例看起来没更新」时发现知识库检索本身也不可信,先把病因查清再动手:

- **两段式召回不是瓶颈**:Store 的结果与全量暴力 cosine 完全一致;
- **真因是向量没有区分度**:词向量取平均后各向异性明显,真实 KB(33 条)上自检索
  top-1 只有 15%、前两名平均只差 0.013,排序基本是噪声;
- 且全为停用词的查询会得到**空向量**("最近更新"),直接搜不出任何东西。

先在真实数据上把候选方案量了一遍(用自检索 top-1 / MRR)再动手:IDF 维度加权零收益、
去均值反而更差,**都不做**;唯一有收益的是与词法路(TF-IDF)融合。

改动:
- `Store` 增设词法路索引,`Search` 融合两路:各自按**查询内最大值**归一化后加权。
  权重 0.5 由权重扫描定:1.0(旧行为)MRR 0.271 / 0.8→0.354 / 0.7→0.358 / **0.5→0.376** /
  0.3→0.336 / 0.0→0.307;语义查询也从"全是 openharmony 噪声"变成命中正确条目
  (「首启人格门禁」→changelog_v1.2.1、「插件怎么开发和部署」→plugin_dev_build);
- `vector.Store` 的候选中选阈值改为**可设**(默认 0.05 保持既有行为):TF-IDF 余弦量级
  只有 0.0~0.2,沿用 0.05 会把词法路有效候选**静默砍掉**——这一条正是 0.376→0.197 的
  差距来源,且当时没有任何报错;
- Add/Remove/scanAll/ReindexWithVectorizer 同步维护两路;分数相同时按名字定序(结果可重复)。

**顺带修一个真实毛病**:Add/Remove 原先用**无追踪的 goroutine** 写索引(因为
writeIndex→BuildTree 会 RLock,而调用方持写锁,同步调用会死锁)→ 失败只打日志,
且与调用方竞态(测试的临时目录清理就撞上了)。改为持锁就地 flush
(buildTreeLocked / writeIndexLocked)。

判据(不依赖人工标注问答对):新增 `internal/knowledge/rankdiag_test.go`,用**自检索
top-1 / MRR** 量区分度,`KB_DIAG=1` 跑、`KB_DIAG_ASSERT=1` 断言(MRR ≥ 0.34)。
另有不依赖真实数据的单测 6 条(空稠密向量靠词法路救回、稠密并列时词法路定序、
词法路阈值接线、Add/Remove 双路一致、并列时确定性、空库不 panic)。

**反向验证**(证明判据真能发现缺陷):权重退回 1.0、词法路阈值改回 0.05、
把阈值写死回 0.05 —— 对应测试逐条变红。另:我第一版夹具余弦 0.365/0.273 远高于阈值,
注入缺陷也不报错(等于没验),故加了「夹具前提」断言并改成两层判据
(语义层由 vector 包测试证明、接线层由知识库测试钉住)。

顺带纳入上一轮漏提交的 `TestAddOverwriteReplacesVector`(同名覆盖必须摘掉旧向量,
生产改动当时已提交,测试一直未入库)。
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2026-09-12 18:13:08 +08:00
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@ -28,17 +28,17 @@ type Knowledge struct {
// IndexItem — 索引条目,包含向量特征和内容摘要
type IndexItem struct {
Name string `json:"name"`
Preview string `json:"preview"` // 前 200 字摘要
Preview string `json:"preview"` // 前 200 字摘要
Tags []string `json:"tags"`
Vector map[string]float64 `json:"vector"` // TF-IDF 特征向量top-N 特征)
Size int `json:"size"` // 内容总字节数
Vector map[string]float64 `json:"vector"` // TF-IDF 特征向量top-N 特征)
Size int `json:"size"` // 内容总字节数
}
// TreeIndex — 树状索引节点
type TreeIndex struct {
Name string `json:"name"`
Name string `json:"name"`
Children map[string]*TreeIndex `json:"children,omitempty"`
Items []IndexItem `json:"items,omitempty"` // 此节点下的知识条目(含向量)
Items []IndexItem `json:"items,omitempty"` // 此节点下的知识条目(含向量)
}
func newTreeIndex(name string) *TreeIndex {
@ -80,11 +80,20 @@ type Store struct {
root string
vec *vector.Store
veczer *vector.TFIDFVectorizer
mu sync.RWMutex
items map[string]*Knowledge
// lex 是**词法路**索引TF-IDF与 vec稠密路词向量/多模态空间)相互独立。
//
// 为何要两路:词向量取平均后各向异性明显——所有文档都挤在语料均值方向附近,
// 真实 KB33 条)上自检索 top-1 只有 15%、前两名平均只差 0.013,排序基本是噪声。
// 融合后 MRR 0.271→0.376、前两名差距 0.013→0.128(同一份数据实测),
// 且「词都在停用词里」的查询(稠密路给空向量)能靠词法路救回来。
lex *vector.Store
mu sync.RWMutex
items map[string]*Knowledge
summaries []string
indexPath string
summaries []string
vectorizer vector.Vectorizer // 可选:词嵌入向量化器,优先于 TF-IDF
}
@ -93,11 +102,20 @@ func NewStore(root string) *Store {
root: root,
indexPath: filepath.Join(root, ".index.json"),
vec: vector.NewStore(),
lex: newLexicalStore(),
veczer: vector.NewTFIDFVectorizer(memory.TokenizeWords),
items: make(map[string]*Knowledge),
}
}
// newLexicalStore 造词法路存储。阈值设为 0TF-IDF 余弦量级只有 0.0~0.2
// 沿用稠密路的 0.05 会把大量有效候选静默砍掉(实测 MRR 0.307→0.193)。
func newLexicalStore() *vector.Store {
st := vector.NewStore()
st.SetMinScore(0)
return st
}
// SetVectorizer 设置词嵌入向量化器,优先于 TF-IDF
func (s *Store) SetVectorizer(v vector.Vectorizer) {
s.vectorizer = v
@ -110,13 +128,19 @@ func (s *Store) ReindexWithVectorizer(v vector.Vectorizer) {
log.Printf("[knowledge] reindex with vectorizer (%d items)", len(s.items))
s.vec = vector.NewStore()
s.lex = newLexicalStore()
// 词法路的 IDF 必须建在全语料上(否则 IDF 没意义)
if len(s.summaries) > 0 {
s.veczer.Train(s.summaries)
}
for _, k := range s.items {
vec := v.Vectorize(k.Name + " " + k.Content)
s.vec.Insert(k.Name, k.Name+": "+k.Content, vec, map[string]string{
text := k.Name + " " + k.Content
s.vec.Insert(k.Name, k.Name+": "+k.Content, v.Vectorize(text), map[string]string{
"name": k.Name, "path": k.Path,
})
s.lex.Insert(k.Name, k.Name+": "+k.Content, s.veczer.Vectorize(text), nil)
}
log.Printf("[knowledge] reindex with vectorizer complete (%d vectors)", s.vec.Size())
log.Printf("[knowledge] reindex complete (dense=%d lex=%d)", s.vec.Size(), s.lex.Size())
}
// vectorize 优先使用词嵌入向量化器,不可用时回退到 TF-IDF
@ -144,6 +168,17 @@ func (s *Store) Start() error {
func (s *Store) Stop() {}
// 融合权重稠密路词向量与词法路TF-IDF
// 取值由真实 KB 上的权重扫描定rankdiag_test.go 的 KB_DIAG_SWEEP
// 1.0 = 修复前的「只用稠密路」行为,作为对照基线。
var densePathWeight = 0.5
// Search 融合两路召回:稠密路(词向量/多模态空间)+ 词法路TF-IDF
//
// 为何不能只用稠密路:词向量取平均后各向异性明显,真实 KB 上自检索 top-1 只有 15%
// 前两名平均只差 0.013(等于没区分度);且全为停用词的查询会得到**空向量**
// 直接搜不出任何东西("最近更新" 就撞上这个)。词法路对专名/术语/短查询强,
// 两路各自**按查询内最大值归一化**后加权融合,排序才可信。
func (s *Store) Search(query string, topK int) []*Knowledge {
s.mu.RLock()
defer s.mu.RUnlock()
@ -151,15 +186,58 @@ func (s *Store) Search(query string, topK int) []*Knowledge {
if topK <= 0 {
topK = 5
}
if s.vec.Size() == 0 && s.lex.Size() == 0 {
return nil
}
// 两路各自对**全部**文档打分:
// - 稠密路的特征是维索引,几乎每篇都命中,"候选"就是全量;
// - 词法路只召回与查询共词的文档(这正是它的长处:专名/术语)。
// 为何不先截候选再融合:截断后只能拿**候选内**最大值归一化,路与路之间的
// 相对权重就随候选集漂移——实测同一份 KB 上自检索 MRR 从 0.376 掉到 0.197。
// KB 规模下全量 cosine 的代价可忽略;真到数万条再上 ANN 也不迟。
denseHits := s.vec.SearchScored(s.vectorize(query), s.vec.Size())
lexHits := s.lex.SearchScored(s.veczer.Vectorize(query), s.lex.Size())
if len(denseHits) == 0 && len(lexHits) == 0 {
return nil
}
vec := s.vectorize(query)
results := s.vec.Search(vec, topK)
scores := make(map[string]float64, len(denseHits)+len(lexHits))
addPath := func(hits []vector.DocVectorHit, weight float64) {
max := 0.0
for _, h := range hits {
if h.Score > max {
max = h.Score
}
}
if max <= 0 {
return // 该路对这条查询没有信号(如空向量),全量让给另一路
}
for _, h := range hits {
scores[h.Doc.ID] += weight * h.Score / max
}
}
addPath(denseHits, densePathWeight)
addPath(lexHits, 1-densePathWeight)
ids := make([]string, 0, len(scores))
for id := range scores {
ids = append(ids, id)
}
sort.Slice(ids, func(i, j int) bool {
if scores[ids[i]] != scores[ids[j]] {
return scores[ids[i]] > scores[ids[j]]
}
return ids[i] < ids[j] // 分数相同时按名字定序(保证结果可重复)
})
var out []*Knowledge
for _, r := range results {
if k, ok := s.items[r.ID]; ok {
for _, id := range ids {
if k, ok := s.items[id]; ok {
out = append(out, k)
}
if len(out) >= topK {
break
}
}
return out
}
@ -208,17 +286,19 @@ func (s *Store) Add(name, content string) error {
// 是对的,只有向量数比条目数多——而检索可能因此命中已被替换掉的旧内容。
s.vec.Remove(id)
vec := s.vectorize(name + " " + content)
text := name + " " + content
vec := s.vectorize(text)
s.vec.Insert(id, name+": "+content, vec, map[string]string{
"name": name, "path": path,
})
// 词法路同样去重后重建这条IDF 统计沿用现有语料(重启时 scanAll 会全量重训)
s.lex.Remove(id)
s.lex.Insert(id, name+": "+content, s.veczer.Vectorize(text), nil)
s.summaries = append(s.summaries, name+" "+content)
go func() {
if err := s.writeIndex(); err != nil {
log.Printf("[knowledge] write index error after adding %s: %v", name, err)
}
}()
if err := s.writeIndexLocked(); err != nil {
log.Printf("[knowledge] write index error after adding %s: %v", name, err)
}
log.Printf("[knowledge] added: %s (%d bytes)", name, len(content))
return nil
}
@ -261,11 +341,10 @@ func (s *Store) Remove(name string) error {
}
delete(s.items, id)
s.vec.Remove(id)
go func() {
if err := s.writeIndex(); err != nil {
log.Printf("[knowledge] write index error after removing %s: %v", name, err)
}
}()
s.lex.Remove(id)
if err := s.writeIndexLocked(); err != nil {
log.Printf("[knowledge] write index error after removing %s: %v", name, err)
}
return nil
}
@ -295,6 +374,14 @@ func (s *Store) List() []string {
func (s *Store) BuildTree() *TreeIndex {
s.mu.RLock()
defer s.mu.RUnlock()
return s.buildTreeLocked()
}
// buildTreeLocked 与 BuildTree 同义,但**不取锁**——供已持写锁的路径调用。
// 为什么需要writeIndex 会走 BuildTreeRLock而 Add/Remove 持的是写锁,
// 直接调用会死锁;此前就是因此把索引写丢进了无追踪的 goroutine 里,
// 结果是「失败只打日志」+ 与调用方(含测试的临时目录清理)竞态。
func (s *Store) buildTreeLocked() *TreeIndex {
root := newTreeIndex("root")
for _, k := range s.items {
node := root
@ -366,7 +453,14 @@ func (s *Store) SearchTree(query string, topK int) map[string][]*Knowledge {
// writeIndex 写入 .index.json 树状索引文件(含向量和摘要)
func (s *Store) writeIndex() error {
tree := s.BuildTree()
s.mu.RLock()
defer s.mu.RUnlock()
return s.writeIndexLocked()
}
// writeIndexLocked 与 writeIndex 同义但**不取锁**(调用方已持锁)。
func (s *Store) writeIndexLocked() error {
tree := s.buildTreeLocked()
data, err := json.MarshalIndent(tree, "", " ")
if err != nil {
return err
@ -397,11 +491,13 @@ func (s *Store) scanAll() error {
s.veczer.Train(s.summaries)
}
s.lex = newLexicalStore()
for _, k := range s.items {
vec := s.vectorize(k.Name + " " + k.Content)
s.vec.Insert(k.Name, k.Name+": "+k.Content, vec, map[string]string{
text := k.Name + " " + k.Content
s.vec.Insert(k.Name, k.Name+": "+k.Content, s.vectorize(text), map[string]string{
"name": k.Name, "path": k.Path,
})
s.lex.Insert(k.Name, k.Name+": "+k.Content, s.veczer.Vectorize(text), nil)
}
return nil
@ -452,5 +548,3 @@ func sanitize(name string) string {
name = strings.ReplaceAll(name, "\\", "_")
return name
}