RAG知識庫的數(shù)據(jù)方案:圖數(shù)據(jù)庫、向量數(shù)據(jù)庫和知識圖譜怎么選?
向量數(shù)據(jù)庫:高效但缺乏上下文
向量數(shù)據(jù)庫將文檔分成小塊(約100-200個字符),通過嵌入模型轉(zhuǎn)化為向量存儲
。
當(dāng)用戶提問時,系統(tǒng)會將問題轉(zhuǎn)換為向量,然后使用KNN
(K最近鄰)或ANN
(近似最近鄰)算法找到最相似的內(nèi)容。
核心優(yōu)勢:
- 可以存儲多種類型的數(shù)據(jù)(文本、圖像等)
- 能夠處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)
- 支持語義相似性搜索,不局限于關(guān)鍵詞匹配
關(guān)鍵問題:
上下文丟失
。
看一個簡單案例:一份關(guān)于Apple公司的文檔包含"Apple于1976年4月1日成立,由Steve Wozniak和Steve Jobs共同創(chuàng)辦...Apple于1983年推出了Lisa,1984年推出了Macintosh..."
當(dāng)用戶詢問"Apple什么時候推出第一臺Macintosh?"時,向量數(shù)據(jù)庫可能會因為分塊和相似性搜索機制,錯誤地將"1983"和"Macintosh"聯(lián)系起來,給出錯誤答案。
圖數(shù)據(jù)庫:關(guān)系優(yōu)先但效率欠佳
圖數(shù)據(jù)庫通過節(jié)點和邊將數(shù)據(jù)點組織成關(guān)系網(wǎng)絡(luò)
。
每個節(jié)點代表一個實體(如人物、公司、產(chǎn)品),而邊則代表實體間的關(guān)系(如"創(chuàng)建"、"屬于"、"推出")。
核心優(yōu)勢:
- 直接存儲和表示實體間的關(guān)系
- 允許開發(fā)者為關(guān)系分配權(quán)重和方向性
- 結(jié)構(gòu)直觀,易于可視化理解
前面Apple的案例在圖數(shù)據(jù)庫中會有明顯改善。
通過清晰的關(guān)系路徑(Apple-[推出]->Macintosh-[發(fā)布于]->1984
),系統(tǒng)能夠準確回答"Apple何時推出Macintosh?"
關(guān)鍵問題:
在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時效率低下,尤其是企業(yè)環(huán)境中的稀疏數(shù)據(jù)和密集數(shù)據(jù)混合情況。
跨數(shù)據(jù)庫的擴展查詢效果較差,數(shù)據(jù)庫規(guī)模越大,查詢效率越低。
知識圖譜:融合語義與關(guān)系的最佳選擇
知識圖譜不只是另一種數(shù)據(jù)庫技術(shù),而是一種模擬人類思維方式的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)。
它通過語義描述收集和連接概念、實體、關(guān)系和事件,形成一個整體網(wǎng)絡(luò)
。
核心優(yōu)勢:
- 保留完整的語義上下文和關(guān)系
- 能夠編碼結(jié)構(gòu)關(guān)系和層次結(jié)構(gòu)
- 支持跨多個來源的數(shù)據(jù)綜合
- 更高的查詢準確率
研究表明,從基于GPT4和SQL數(shù)據(jù)庫的16%準確率可提升到使用同一SQL數(shù)據(jù)庫的知識圖譜表示時的54%準確率,這種差距對RAG系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要。
知識圖譜將Apple公司案例進一步優(yōu)化,不僅能回答"Apple何時推出Macintosh?",還能解答"這臺電腦有什么創(chuàng)新特點?"等更復(fù)雜的問題,因為它保留了產(chǎn)品與其特性之間的關(guān)系(如Macintosh首次使用了圖形用戶界面和鼠標)。
關(guān)鍵挑戰(zhàn):知識圖譜需要大量計算能力支持,某些操作成本較高,可能難以擴展。
企業(yè)級RAG的最佳實踐:混合架構(gòu)
面對企業(yè)級RAG的復(fù)雜需求,最佳解決方案往往是結(jié)合各技術(shù)優(yōu)勢的混合架構(gòu)
。
核心策略:
- 混合檢索:向量數(shù)據(jù)庫處理
模糊語義查詢
,知識圖譜處理結(jié)構(gòu)化關(guān)系查詢
。 - 節(jié)約Token:
- 圖譜裁剪:只返回與問題直接相關(guān)的實體和關(guān)系
- 使用最短路徑算法減少返回節(jié)點數(shù)量
- 對結(jié)果進行摘要,生成精煉的知識表示
- 實體消歧:
- 利用上下文信息增強歧義詞的語義表示
- 對實體設(shè)置類型和屬性約束
- 通過向量數(shù)據(jù)庫和知識圖譜的聯(lián)合檢索,相互驗證實體含義
在Apple公司的例子中,混合架構(gòu)能夠更全面地回答用戶問題:
- "Apple是什么公司?" → 向量數(shù)據(jù)庫提供概述信息
- "Apple何時推出Macintosh?" → 知識圖譜提供精確時間線
- "Macintosh有什么創(chuàng)新特點?" → 知識圖譜提供關(guān)系信息,向量數(shù)據(jù)庫補充詳細描述
企業(yè)選擇RAG數(shù)據(jù)存儲技術(shù)不是一場非此即彼的爭奪,而是應(yīng)基于具體需求和應(yīng)用場景的綜合考量。
對于企業(yè)級RAG系統(tǒng),知識圖譜因其保留語義關(guān)系和編碼結(jié)構(gòu)信息的能力
,往往成為首選;而結(jié)合向量數(shù)據(jù)庫的混合架構(gòu),則能提供最完整、最準確的解決方案
。
記住,用戶只需一個答案就能繼續(xù)工作。RAG技術(shù)的最終目標是讓企業(yè)員工能夠迅速獲取準確信息,不再浪費時間等待答案,不再重復(fù)回答相同問題。選擇合適的數(shù)據(jù)存儲技術(shù),是企業(yè)實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵一步。