查询转换（Query Transformation）

查询转换是将用户查询从文本形式转化为检索引擎能处理的格式（如 embedding 向量），同时做必要的清洗和保护。这是让"人类语言"适配"机器引擎"的关键桥梁。

一、是什么

查询转换是将用户查询从文本形式转化为检索引擎能处理的格式（如 embedding 向量），同时做必要的清洗和保护。

核心输入：改写后的检索查询
核心输出：归一化的 embedding 向量 + 保护后的查询文本

二、为什么重要

检索引擎不认识"人类语言"，它只认识向量。

转换质量直接影响检索质量：

• 图片标记![figure]会干扰 embedding 模型
• 过长的 query 会导致 Rerank 模型截断
• 不同组件需要不同的 Token 计数精度

与传统方案的对比

三、怎么做

3.1 Embedding 向量化 + L2 归一化

问题：文本需要转为向量才能在 Milvus 中检索。

方案：提取 CLS token 作为全局语义表示，然后 L2 归一化。

# Embedding ONNX 模型推理embedding=outputs_onnx[0][:,0]# 提取 CLS token（全局语义）# L2 归一化：使所有向量落到单位球面norm_arr=np.linalg.norm(embedding,axis=1,keepdims=True)embeddings_normalized=embedding/norm_arr

归一化的价值：

• 归一化后余弦相似度 = 点积，加速后续相似度计算
• 所有向量长度一致，避免"长向量主导排序"的问题

为什么用 CLS token：

• BERT 类模型的[:, 0]token 经过自注意力聚合，代表整句话的全局语义
• 比平均池化更能捕捉句子的核心含义

3.2 图片引用过滤

问题：查询中的![figure](xxx.jpg)会干扰 Embedding 模型的语义理解。

方案：发送前过滤掉图片和公式标记。

# Embedding 客户端：发送前过滤def_process_query(query):return'\n'.join([lineforlineinquery.split('\n')ifnotline.strip().startswith('![figure]')andnotline.strip().startswith('![equation]')])

为什么不在索引阶段过滤：

• 索引阶段的图片引用是文档内容的一部分
• 但查询阶段用户不会主动写图片标记，这些通常是系统拼接进来的

3.3 三级 Tokenizer 精度体系

问题：不同组件对 token 计数的精度要求不同，用错 tokenizer 会导致切分不准或预算超支。

# LLM Token 估算：额外加安全余量total_tokens*=1.1# tiktoken 精度较高，加 10%total_tokens*=1.2# 如果用 cl100k_base 兜底（中文模型偏差大），加 20%

安全余量的原因：

• tiktoken 是 GPT 专用 tokenizer，与国产 LLM（如 Qwen）有偏差
• cl100k_base 是通用 tokenizer，中文场景偏差更大
• 加余量是为了防止实际 token 超过预算

3.4 Rerank 查询长度保护

问题：Rerank 模型 max_length = 512，如果 query 太长就没有空间放 doc。

方案：query > 300 token 时跳过 Rerank，给 doc 留出 ~200 token 空间。

# 三个条件全部满足才执行 Rerankifrerankandlen(source_documents)>1andnum_tokens_rerank(query)<=300:source_documents=awaitself.rerank.arerank_documents(...)

为什么是 300 而不是 512：

• Rerank 输入 = query + doc，512 是总长度
• 给 doc 留 200 token 空间，防止截断

3.5 ONNX Runtime 推理加速

问题：PyTorch 推理速度慢，部署体积大。

方案：使用 ONNX Runtime 进行模型推理。

sess_options=SessionOptions()sess_options.graph_optimization_level=GraphOptimizationLevel.ORT_ENABLE_ALL# 全图优化# 自动线程调度 + GPU/CPU 自适应providers=['CUDAExecutionProvider','CPUExecutionProvider']

优化项：

• 算子融合：将多个小算子合并为一个大算子
• 常量折叠：编译期计算常量表达式
• 自动线程调度：根据 CPU 核心数分配线程
• 设备自适应：自动选择 GPU 或 CPU

3.6 Rerank Sigmoid 分数校准

问题：交叉编码器输出 logits（无界值），需要映射为 0~1 之间的可解释分数。

defsigmoid(x):scores=1/(1+np.exp(-x))# 标准 sigmoid → (0, 1)scores=np.clip(1.5*(scores-0.5)+0.5,0,1)# 线性拉伸 → 增强区分度returnscores

线性拉伸的作用：

标准 sigmoid 输出: 0.48 0.50 0.52 0.55 → 区分度低，难以设定阈值 拉伸后: 0.47 0.50 0.53 0.575 → 高分更高，低分更低，区分度增强

四、解决的问题汇总