SAP HANA クラウド

前提条件

自動構成

Spring AI は、SAP Hana ベクトルストアの Spring Boot 自動構成を提供します。これを有効にするには、プロジェクトの Maven pom.xml ファイルに次の依存関係を追加します。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.ai</groupId>
    <artifactId>spring-ai-hanadb-store-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

または、Gradle build.gradle ビルドファイルに保存します。

dependencies {
    implementation 'org.springframework.ai:spring-ai-hanadb-store-spring-boot-starter'
}
Spring AI BOM をビルドファイルに追加するには、"依存関係管理" セクションを参照してください。

デフォルト値と構成オプションについては、ベクトルストアの構成パラメーターのリストを参照してください。

リポジトリセクションを参照して、ビルドファイルに Maven Central リポジトリやスナップショットリポジトリを追加します。

さらに、設定済みの EmbeddingModel Bean が必要です。詳細については、"EmbeddingModel" セクションを参照してください。

HanaCloudVectorStore プロパティ

Spring Boot 構成で次のプロパティを使用して、SAP Hana ベクトルストアをカスタマイズできます。spring.datasource. プロパティを使用して Hana データソースを構成し、spring.ai.vectorstore.hanadb. プロパティを使用して Hana ベクトルストアを構成します。

プロパティ 説明 デフォルト値

spring.datasource.driver-class-name

ドライバークラス名

com.sap.db.jdbc.Driver

spring.datasource.url

Hana データソース URL

-

spring.datasource.username

Hana データソースのユーザー名

-

spring.datasource.password

Hana データソースのパスワード

-

spring.ai.vectorstore.hanadb.top-k

TODO

-

spring.ai.vectorstore.hanadb.table-name

TODO

-

spring.ai.vectorstore.hanadb.initialize-schema

必要なスキーマを初期化するかどうか

false

サンプル RAG アプリケーションを構築する

SAP Hana Cloud をベクトル DB として使用し、OpenAI を活用して RAG パターンを実装するプロジェクトの設定方法を示します。

  • SAP Hana DB にテーブル CRICKET_WORLD_CUP を作成します。

CREATE TABLE CRICKET_WORLD_CUP (
    _ID VARCHAR2(255) PRIMARY KEY,
    CONTENT CLOB,
    EMBEDDING REAL_VECTOR(1536)
)
  • pom.xml に次の依存関係を追加します

プロパティ spring-ai-version を <spring-ai-version>1.0.0-SNAPSHOT</spring-ai-version> として設定できます。

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.ai</groupId>
            <artifactId>spring-ai-bom</artifactId>
            <version>${spring-ai-version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.springframework.ai</groupId>
    <artifactId>spring-ai-pdf-document-reader</artifactId>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.springframework.ai</groupId>
    <artifactId>spring-ai-openai-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.springframework.ai</groupId>
    <artifactId>spring-ai-hanadb-store-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.30</version>
    <scope>provided</scope>
</dependency>
spring.ai.openai.api-key=${OPENAI_API_KEY}
spring.ai.openai.embedding.options.model=text-embedding-ada-002

spring.datasource.driver-class-name=com.sap.db.jdbc.Driver
spring.datasource.url=${HANA_DATASOURCE_URL}
spring.datasource.username=${HANA_DATASOURCE_USERNAME}
spring.datasource.password=${HANA_DATASOURCE_PASSWORD}

spring.ai.vectorstore.hanadb.tableName=CRICKET_WORLD_CUP
spring.ai.vectorstore.hanadb.topK=3

HanaVectorEntity から拡張された CricketWorldCup という名前の Entity クラスを作成します。

package com.interviewpedia.spring.ai.hana;

import jakarta.persistence.Column;
import jakarta.persistence.Entity;
import jakarta.persistence.Table;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.extern.jackson.Jacksonized;
import org.springframework.ai.vectorstore.hanadb.HanaVectorEntity;

@Entity
@Table(name = "CRICKET_WORLD_CUP")
@Data
@Jacksonized
@NoArgsConstructor
public class CricketWorldCup extends HanaVectorEntity {
    @Column(name = "content")
    private String content;
}
  • HanaVectorRepository インターフェースを実装する CricketWorldCupRepository という名前の Repository を作成します。

package com.interviewpedia.spring.ai.hana;

import jakarta.persistence.EntityManager;
import jakarta.persistence.PersistenceContext;
import jakarta.transaction.Transactional;
import org.springframework.ai.vectorstore.hanadb.HanaVectorRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;

import java.util.List;

@Repository
public class CricketWorldCupRepository implements HanaVectorRepository<CricketWorldCup> {
    @PersistenceContext
    private EntityManager entityManager;

    @Override
    @Transactional
    public void save(String tableName, String id, String embedding, String content) {
        String sql = String.format("""
                INSERT INTO %s (_ID, EMBEDDING, CONTENT)
                VALUES(:_id, TO_REAL_VECTOR(:embedding), :content)
                """, tableName);

		this.entityManager.createNativeQuery(sql)
                .setParameter("_id", id)
                .setParameter("embedding", embedding)
                .setParameter("content", content)
                .executeUpdate();
    }

    @Override
    @Transactional
    public int deleteEmbeddingsById(String tableName, List<String> idList) {
        String sql = String.format("""
                DELETE FROM %s WHERE _ID IN (:ids)
                """, tableName);

        return this.entityManager.createNativeQuery(sql)
                .setParameter("ids", idList)
                .executeUpdate();
    }

    @Override
    @Transactional
    public int deleteAllEmbeddings(String tableName) {
        String sql = String.format("""
                DELETE FROM %s
                """, tableName);

        return this.entityManager.createNativeQuery(sql).executeUpdate();
    }

    @Override
    public List<CricketWorldCup> cosineSimilaritySearch(String tableName, int topK, String queryEmbedding) {
        String sql = String.format("""
                SELECT TOP :topK * FROM %s
                ORDER BY COSINE_SIMILARITY(EMBEDDING, TO_REAL_VECTOR(:queryEmbedding)) DESC
                """, tableName);

        return this.entityManager.createNativeQuery(sql, CricketWorldCup.class)
                .setParameter("topK", topK)
                .setParameter("queryEmbedding", queryEmbedding)
                .getResultList();
    }
}
  • ここで、REST コントローラークラス CricketWorldCupHanaController を作成し、依存関係として ChatModel と VectorStore を自動接続します。このコントローラークラスで、次の REST エンドポイントを作成します。

    • /ai/hana-vector-store/cricket-world-cup/purge-embeddings - ベクトルストアからすべての埋め込みを消去する

    • /ai/hana-vector-store/cricket-world-cup/upload - Cricket_World_Cup.pdf をアップロードして、そのデータが SAP Hana Cloud Vector DB に埋め込みとして保存されるようにする

    • /ai/hana-vector-store/cricket-world-cup - SAP Hana DB の Cosine_Similarity (英語) を使用して RAG を実装する

package com.interviewpedia.spring.ai.hana;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.ai.chat.model.ChatModel;
import org.springframework.ai.chat.messages.UserMessage;
import org.springframework.ai.chat.prompt.Prompt;
import org.springframework.ai.chat.prompt.SystemPromptTemplate;
import org.springframework.ai.document.Document;
import org.springframework.ai.reader.pdf.PagePdfDocumentReader;
import org.springframework.ai.transformer.splitter.TokenTextSplitter;
import org.springframework.ai.vectorstore.hanadb.HanaCloudVectorStore;
import org.springframework.ai.vectorstore.VectorStore;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.core.io.Resource;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import java.io.IOException;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Supplier;
import java.util.stream.Collectors;

@RestController
@Slf4j
public class CricketWorldCupHanaController {
    private final VectorStore hanaCloudVectorStore;
    private final ChatModel chatModel;

    @Autowired
    public CricketWorldCupHanaController(ChatModel chatModel, VectorStore hanaCloudVectorStore) {
        this.chatModel = chatModel;
        this.hanaCloudVectorStore = hanaCloudVectorStore;
    }

    @PostMapping("/ai/hana-vector-store/cricket-world-cup/purge-embeddings")
    public ResponseEntity<String> purgeEmbeddings() {
        int deleteCount = ((HanaCloudVectorStore) this.hanaCloudVectorStore).purgeEmbeddings();
        log.info("{} embeddings purged from CRICKET_WORLD_CUP table in Hana DB", deleteCount);
        return ResponseEntity.ok().body(String.format("%d embeddings purged from CRICKET_WORLD_CUP table in Hana DB", deleteCount));
    }

    @PostMapping("/ai/hana-vector-store/cricket-world-cup/upload")
    public ResponseEntity<String> handleFileUpload(@RequestParam("pdf") MultipartFile file) throws IOException {
        Resource pdf = file.getResource();
        Supplier<List<Document>> reader = new PagePdfDocumentReader(pdf);
        Function<List<Document>, List<Document>> splitter = new TokenTextSplitter();
        List<Document> documents = splitter.apply(reader.get());
        log.info("{} documents created from pdf file: {}", documents.size(), pdf.getFilename());
		this.hanaCloudVectorStore.accept(documents);
        return ResponseEntity.ok().body(String.format("%d documents created from pdf file: %s",
                documents.size(), pdf.getFilename()));
    }

    @GetMapping("/ai/hana-vector-store/cricket-world-cup")
    public Map<String, String> hanaVectorStoreSearch(@RequestParam(value = "message") String message) {
        var documents = this.hanaCloudVectorStore.similaritySearch(message);
        var inlined = documents.stream().map(Document::getText).collect(Collectors.joining(System.lineSeparator()));
        var similarDocsMessage = new SystemPromptTemplate("Based on the following: {documents}")
                .createMessage(Map.of("documents", inlined));

        var userMessage = new UserMessage(message);
        Prompt prompt = new Prompt(List.of(similarDocsMessage, userMessage));
        String generation = this.chatModel.call(prompt).getResult().getOutput().getContent();
        log.info("Generation: {}", generation);
        return Map.of("generation", generation);
    }
}
  • ウィキペディアの contextual PDF ファイルを使用する

Wikipedia (英語) にアクセスし、Cricket World Cup ページを PDF ファイルとしてダウンロードします [Wikipedia] (英語)

wikipedia

前の手順で作成したファイルアップロード REST エンドポイントを使用して、この PDF ファイルをアップロードします。