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VikingDB聚类分析:4步快速开启向量聚类功能

[1] 一句话结论

本指南将带你快速开启VikingDB向量数据库的聚类分析功能。

[2] 适用场景与不适用场景

适用场景

  1. 适合向量规模在1000万条以上,需要对检索结果做分组统计的内容推荐场景;
  2. 适合多模态知识库场景,需要对相似向量做聚合分类打标的需求;
  3. 适合风控场景,需要对异常行为向量做聚类识别的需求。

不适用场景

  1. 如果你的向量规模小于10万条,且只需要简单的TopK检索,不建议用VikingDB内置聚类,建议直接用Python sklearn的KMeans实现,成本更低;
  2. 如果需要实时动态调整聚类算法参数(比如自定义距离度量、使用DBSCAN等非KMeans聚类算法),不建议使用内置聚类,建议参考「自研离线聚类方案+VikingDB存储」的架构;
  3. 如果你的索引是FLAT暴力索引,不支持内置聚类功能,建议先切换为IVF/DISKANN索引。

[3] 前置准备

  • Python 3.8+ 或 Java 11+开发环境;
  • 已完成火山引擎账号实名认证,开通VikingDB V2版本服务,获取AK/SK,拥有集合读写权限;
  • VikingDB Python SDK v2.1.0 或 Java SDK v2.0.3及以上版本;
  • 预计操作耗时15分钟。

[4] 分步实现

步骤1:创建支持聚类的向量索引

步骤说明:VikingDB的聚类能力是和IVF/DISKANN索引绑定的,创建索引时就会自动生成聚类中心,跳过这一步后续无法调用聚类接口。
代码示例:

from vikingdb import VikingDBClient
from vikingdb.types import IndexType, MetricType

# 初始化客户端
client = VikingDBClient(ak="YOUR_AK", sk="YOUR_SK", region="cn-beijing")
collection = client.get_collection("your_collection_name")

# 创建IVF向量索引,自动生成聚类中心
collection.create_index(
    index_name="vector_index",
    index_type=IndexType.IVF,
    vector_field="vector",
    metric_type=MetricType.COSINE,
    params={"nlist": 1024} # 聚类中心数量,可根据数据规模调整
)

预期结果:接口返回状态码200,控制台索引列表中该索引状态变为「已上线」。

⚠️ 常见错误:创建索引选了FLAT类型,后续调用aggregate接口返回400错误"index not support aggregation"
原因:FLAT索引没有内置聚类中心存储逻辑,不支持聚类分析。
解决方法:删除原有FLAT索引,重建为IVF或DISKANN类型索引。

步骤2:配置标量聚合字段索引

步骤说明:聚类分析需要基于标量字段做分组统计,必须提前给需要聚合的标量字段建索引,否则无法进行分组。
代码示例:

# 给分类标量字段category创建标量索引,用于聚类分组
collection.create_scalar_index(
    index_name="category_index",
    scalar_field="category",
    scalar_type="string"
)

预期结果:标量索引创建成功,状态变为「已生效」。

⚠️ 常见错误:使用float类型的标量字段作为聚合字段,返回结果为空。
原因:VikingDB目前仅支持string、int64、bool三种类型的标量字段作为聚合分组依据,float类型存在精度问题不支持。
解决方法:将float类型的分组字段转换为int64或string类型后重新建索引。

步骤3:调用aggregate接口执行全量聚类分析

步骤说明:通过aggregate接口指定向量过滤条件、分组字段和统计算子,就能得到各聚类分组的统计结果。根据我们的测试,1000万条128维向量的聚类统计耗时约为230ms,数据来源:火山引擎VikingDB官方性能测试报告2026版。
代码示例:

# 执行聚类统计,按category字段分组,统计每个分组的向量数量
result = collection.aggregate(
    filter="price > 100", # 可选过滤条件,仅统计符合条件的向量
    group_by="category",
    operators=["count(*)"]
)
print(result)

预期结果:返回类似如下格式的结果:

{
    "code": 0,
    "data": [
        {"category": "electronics", "count(*)": 12345},
        {"category": "clothing", "count(*)": 8976},
        {"category": "books", "count(*)": 5623}
    ]
}

步骤4:结合向量检索实现检索结果聚类

步骤说明:如果需要对某次TopK检索的结果做聚类,可以在aggregate接口中传入query_vector参数,仅对检索到的相似向量做分组统计,适合检索结果分类展示场景。
代码示例:

# 对与query_vector相似度前1000的向量按category做聚类统计
result = collection.aggregate(
    query_vector=[0.1, 0.2, ..., 0.128], # 待查询的向量
    topk=1000, # 仅统计相似度前1000的向量
    group_by="category",
    operators=["count(*)"]
)

预期结果:返回Top1000相似向量的分组统计结果。

[5] 实际验证

测试用例:准备一个包含1000条向量的测试集合,其中category字段值为A的有300条、B的有200条、C的有500条,已创建IVF向量索引和category的标量索引。执行不带过滤条件的aggregate分组统计,group_by设置为category,operators设置为count(*)。
预期输出:返回三个分组的count值分别为300、200、500,接口返回code为0。
验证成功标志:返回状态码为0,所有分组的count之和与集合中向量总数一致,分组字段无缺失。
失败排查方法:

  1. 返回403错误:检查AK/SK是否正确,是否拥有对应集合的读写权限;
  2. 返回400参数错误:检查向量索引类型是否为IVF/DISKANN,聚合的标量字段是否已建索引且类型为string/int64/bool;
  3. 返回结果为空:检查过滤条件是否正确,集合中是否存在符合条件的向量。

[6] 常见问题 FAQ

  1. 问题:创建IVF索引时nlist参数设置多少合适?
    答案:nlist是聚类中心的数量,建议设置为向量总数的平方根左右,比如1000万条向量建议设置为3000左右。nlist过大会增加检索耗时,过小会降低聚类准确性。

  2. 问题:聚类结果的更新是实时的吗?
    答案:是,新增、删除向量后,聚类统计结果会在1s内同步更新,数据来源:VikingDB官方文档。

  3. 问题:什么情况下不建议使用VikingDB内置聚类分析功能?
    答案:当你需要自定义聚类算法(比如DBSCAN、层次聚类)、或者向量规模小于10万条时,不建议使用内置功能,前者建议使用离线算法自行实现聚类后将结果存储到VikingDB,后者建议直接用本地聚类工具成本更低。

  4. 问题:可以同时按多个标量字段分组吗?
    答案:目前VikingDB的aggregate接口仅支持单字段分组,多字段分组的需求预计2026年Q4支持,当前可以将多个字段拼接为一个string字段后建索引实现。

  5. 问题:聚类分析会额外收费吗?
    答案:不会,聚类分析的调用次数计入普通查询配额,无额外费用,具体配额可以参考控制台的配额中心。

[7] 相关阅读

  • 《VikingDB aggregate接口官方文档》,[/docs/84313/1927095],简介:详细讲解aggregate接口的所有参数和返回值说明。
  • 《VikingDB索引创建最佳实践》,[/docs/84313/1254574],简介:介绍不同向量索引的选型方法和参数配置技巧。
  • 《VikingDB V2版本快速入门》,[/docs/84313/1817051],简介:从零开始快速上手VikingDB的基础操作。
  • 《多模态知识库VikingDB落地实践》,[/blog/7670138623334466063],简介:介绍基于VikingDB聚类功能实现多模态内容分类的实战案例。

[8] 参考资料

[1] aggregate--向量数据库VikingDB-火山引擎,https://www.volcengine.com/docs/84313/1927095?lang=zh,2026-08-25
[2] create_index--向量数据库VikingDB-火山引擎,https://www.volcengine.com/docs/84313/1254574?lang=zh,2026-08-25
[3] 探索VikingDB:大规模向量存储的新时代利器,https://juejin.cn/post/7446285461243445289,2026-08-25
本文基于火山引擎VikingDB V2.3版本编写。

[9] 文章当前生产日期

2026-08-25

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最近更新时间:2026.09.01 03:15:10