feat(retrieval): hybrid search over pgvector with hard filters and gap tracking

DeterministicEmbedder(可换 BGE-M3 的接口位)+ kb_chunk 双索引写入
+ 硬过滤→向量→关键词→RRF 重排管线 + kb_gap 缺口埋点(T-P2-03/04/06,TD-08)。

实现:
- embedding.py:EmbeddingProvider Protocol + DeterministicEmbedder
  (sha256 种子→归一化 1024 维假向量,同文本同向量/异文本近似正交)
  + build_embedding_provider 工厂(未知模型名抛 CONFIG_ERROR)。
- repo.py:upsert_chunks(整实体先删后插,逐行带 embedding_model/version,
  可重跑判据 T-P2-03);hybrid_search(§8.3 CTE:硬过滤 published/
  entity_types/occasion/avoid_body_shapes → <=> 余弦 topN → ts_rank topN
  → RRF);record_gap(咨询锁串行化同 query+filter_ctx 的 hit_count 递增)。
- rerank.py:RRF/权重/新鲜度纯数学(独立于 SQL 以便单测逐项断言)。
- service.py:RetrievalService.search 编排 embed→检索→(空结果)gap 埋点,
  SearchOutcome.degraded 标记降级。

测试:单测 +30(test_embedding 确定性/维度/归一化/工厂拒绝、test_rerank
公式逐项断言、test_retrieval_service 编排打桩);集成 +5
(test_hybrid_retrieval:禁忌实体同文最近向量仍零出现、draft 零出现、
关键词路径、换模型整组替换、kb_gap hit_count=2、partial 索引 EXPLAIN 验证)。
全绿:ruff / mypy(retrieval+shared+domain) / lint-imports / 268 单测 /
21 集成。

偏差说明:
1) 新增 rerank.py(任务文档只点名 embedding/repo/service,但重排数学必须
   不连库可单测,独立模块是最低成本实现,仍属 packages/retrieval/**)。
2) upsert_chunks 的 upsert 粒度是实体(先删后插):kb_chunk 无业务自然键,
   行级 ON CONFLICT 不可行;换模型名=新版本整组替换,不留旧版本残向量。
3) 禁忌过滤用 COALESCE(attrs->avoid_body_shapes, '[]')兜底:jsonb NULL
   的 ? 运算结果是 NULL,直接 NOT 会把未声明禁忌的好实体一并排除。
4) 关键词路过滤用 tsv @@ tsquery 而非 ts_rank>0:ts_rank 对不匹配文本返回
   ~1e-20 正 epsilon,阈值过滤会把无关 chunk 全放进关键词路。
5) RRF 分量按 1/(k+1) 归一到 (0,1],使 0.45/0.2/0.25/0.1 权重量纲可比
   (原始倒数 0.45×1/61 与规则项 0.25×1 完全不可比)。
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2026-08-14 20:12:27 +08:00
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+145
View File
@@ -0,0 +1,145 @@
"""RRF 融合重排的纯数学部分(架构 §8.3 唯一口径).
刻意与 SQL 分离:重排公式必须能被单测逐项断言(T-P2-04 验收 3),
混进 repo 就会把数学正确性测试拖进数据库。repo 只负责召回与名次,
这里把名次变成最终分。
"""
from __future__ import annotations
from collections.abc import Mapping, Sequence
from dataclasses import dataclass
from datetime import UTC, datetime
#: RRF 常数。60 是业界默认值:名次差异对分数的影响被压成平滑倒数,
#: 单路召回头部的偏差不至于淹没另一路。
RRF_K = 60
#: 新鲜度半衰期(天):30 天前的内容得 0.5,60 天前 0.25……
#: 知识库是慢更新的,半衰期必须显著大于内容评审周期,否则新版本刚
#: 发布就会压制尚未重审的旧版本。
FRESHNESS_HALF_LIFE_DAYS = 30.0
#: 架构 §8.3 唯一口径:0.45 向量 + 0.2 关键词 + 0.25 规则 + 0.1 新鲜度。
#: 与 Settings.retrieval_rerank_weights 的默认值保持一致(可被 env 覆盖)。
DEFAULT_RERANK_WEIGHTS: dict[str, float] = {
"vector": 0.45,
"keyword": 0.2,
"rule": 0.25,
"freshness": 0.1,
}
@dataclass(frozen=True, slots=True)
class RecallRow:
"""混合检索的一行召回结果:两路召回各自的名次,未被召回的一路为 ``None``."""
chunk_id: int
entity_id: int
chunk_type: str
text: str
updated_at: datetime
vec_rank: int | None = None # 向量路名次(1 起)
vec_distance: float | None = None # 向量余弦距离,观测用
kw_rank: int | None = None # 关键词路名次(1 起)
kw_tsrank: float | None = None # ts_rank 原始分,观测用
@dataclass(frozen=True, slots=True)
class ScoredChunk:
"""重排后的最终结果。各分量都归一到 [0, 1],final_score 是加权和。"""
chunk_id: int
entity_id: int
chunk_type: str
text: str
vec_score: float
kw_score: float
rule_score: float
freshness_score: float
final_score: float
def rrf_component(rank: int | None, k: int = RRF_K) -> float:
"""单路 RRF 分量 ``1/(k+rank)``,再除以 ``1/(k+1)`` 归一到 (0, 1].
rank=1 → 1.0,rank=k+1 → 0.5。若直接用原始倒数,0.45×(1/61) ≈ 0.007
与规则项 0.25×1.0 完全不可比,架构 §8.3 的权重就失去"相对重要性"的
含义 —— 归一化只是线性缩放,不改变单路内的排序。
"""
if rank is None or rank <= 0:
return 0.0
return (k + 1) / (k + rank)
def rrf_score(vec_rank: int | None, kw_rank: int | None, k: int = RRF_K) -> float:
"""经典 RRF 原始分:``1/(k+rank_vec) + 1/(k+rank_kw)``(观测/调试用).
未被某路召回的 chunk 只累计被召回那一路的倒数。
"""
total = 0.0
for rank in (vec_rank, kw_rank):
if rank is not None and rank > 0:
total += 1.0 / (k + rank)
return total
def freshness_score(updated_at: datetime, now: datetime | None = None) -> float:
"""新鲜度:``0.5 ** (age_days / 半衰期)``,越新越接近 1.
``now`` 缺省取当前 UTC 时刻;显式传入是为了让单测能构造已知年龄。
未来时间戳(时钟漂移)按 0 天处理,得 1.0。
"""
current = now if now is not None else datetime.now(UTC)
age_seconds = (current - updated_at).total_seconds()
age_days = max(age_seconds, 0.0) / 86400.0
# float ** float 在 typeshed 里是 Any(负底数分数幂会出 complex),显式收窄。
return float(0.5 ** (age_days / FRESHNESS_HALF_LIFE_DAYS))
def rerank(
rows: Sequence[RecallRow],
*,
weights: Mapping[str, float] | None = None,
rule_boost: Mapping[int, float] | None = None,
now: datetime | None = None,
top_k: int | None = None,
) -> list[ScoredChunk]:
"""融合重排:``final = w_v×vec + w_k×kw + w_r×rule + w_f×fresh``(架构 §8.3).
- ``vec``/``kw`` 是归一化的 RRF 分量(见 :func:`rrf_component`);
- ``rule`` 直接取 ``rule_boost[chunk_id]``(调用方传入的规则权重,
规则引擎联动属后续任务,管线只认接口);
- ``fresh`` 是半衰期衰减分。
排序稳定:final_score 降序,同分按 chunk_id 升序 —— 同一数据集重跑
结果可复现。``top_k`` 为 ``None`` 时不截断。
"""
resolved_weights = weights if weights is not None else DEFAULT_RERANK_WEIGHTS
w_vec = float(resolved_weights.get("vector", 0.0))
w_kw = float(resolved_weights.get("keyword", 0.0))
w_rule = float(resolved_weights.get("rule", 0.0))
w_fresh = float(resolved_weights.get("freshness", 0.0))
boosts = rule_boost or {}
out = []
for row in rows:
vec = rrf_component(row.vec_rank)
kw = rrf_component(row.kw_rank)
rule = float(boosts.get(row.chunk_id, 0.0))
fresh = freshness_score(row.updated_at, now)
out.append(
ScoredChunk(
chunk_id=row.chunk_id,
entity_id=row.entity_id,
chunk_type=row.chunk_type,
text=row.text,
vec_score=vec,
kw_score=kw,
rule_score=rule,
freshness_score=fresh,
final_score=w_vec * vec + w_kw * kw + w_rule * rule + w_fresh * fresh,
)
)
out.sort(key=lambda c: (-c.final_score, c.chunk_id))
return out[:top_k] if top_k is not None else out