未來AI場景,會是向量數據庫為主?還是傳統數據庫向量化呢?
這幾年,向量數據庫這個詞在AI圈子里火得不行。
有人說它是AI的“記憶庫”,有人說它是大模型的“外置大腦”。
那么,向量數據庫到底是什么?它和傳統數據庫有啥區別?在AI場景中又有什么用?
今天,我們一起來研究一下。
1.什么是向量數據庫?
簡單來說,向量數據庫是一種專門用來存儲、管理和查詢向量數據的數據庫。
那什么是向量呢?你可以把它理解為一串數字,用來表示某個對象在多維空間中的位置。
比如,一句話、一張圖片、一段音頻,甚至是一個用戶的行為,都可以被AI模型轉換成向量。
假設你讓AI看一張貓的照片。
圖片
它不會記住“貓有耳朵、胡須、圓眼睛”,而是把這張圖變成一串神秘數字,比如[0.3, -0.7, 1.2…]。
這串數字就是向量,相當于這張圖的“數字指紋”。
這些向量不僅包含了語義信息,還能通過計算向量之間的距離來判斷它們的相似性。
而向量數據庫的任務,就是高效地存儲這些向量,并快速找到與某個向量最相似的其他向量
2.向量數據庫 vs 傳統數據庫
那向量數據庫跟傳統數據庫相比,究竟有哪些區別呢?
這里讓DeepSeek整理了一張表格:
特性 | 向量數據庫 | 傳統數據庫 |
數據類型 | 主要處理高維向量數據 | 處理結構化數據(如文本、數字、日期等) |
數據存儲 | 存儲向量嵌入(embeddings) | 存儲表格形式的數據 |
查詢方式 | 支持相似性搜索(如最近鄰搜索) | 支持精確匹配和范圍查詢 |
索引結構 | 使用專門索引(如HNSW、Annoy) | 使用B樹、哈希索引等 |
應用場景 | 適用于AI、機器學習、推薦系統等 | 適用于事務處理、報表生成等 |
性能優化 | 針對高維數據相似性搜索優化 | 針對事務處理和復雜查詢優化 |
數據規模 | 適合處理大規模非結構化數據 | 適合處理結構化數據 |
查詢語言 | 可能使用自定義查詢語言或API | 使用SQL等標準查詢語言 |
數據關系 | 通常不強調數據間的關系 | 強調數據間的關系(如主鍵、外鍵) |
一致性 | 可能犧牲一致性以換取性能 | 通常保證強一致性 |
3.向量數據庫在AI場景的實際應用
搜索
傳統搜索:輸入“紅色運動鞋”,返回的可能是包含“紅色”和“運動鞋”兩個關鍵詞的商品,但未必符合你的預期。
向量搜索:通過理解你的搜索意圖,返回風格、顏色、款式都最相似的運動鞋!
實際應用: 電商的“以圖搜圖”、人臉識別。
生成內容
當你問大模型一個問題時,它并不是“死記硬背”地返回答案,而是從數百萬個向量中找到最匹配的回答!
比如:
輸入問題向量 → 找到最相似的問題 → 返回最佳答案
這樣可以讓 AI 更具上下文理解能力,提高問答準確性!
比如開源知識問答工具MaxKB的原理,可以看下面這張圖:
圖片來源:https://maxkb.cn/docs/system_arch/
在實際工作中,可能我們想要實現一個功能全面的智能客服,需要在知識庫里錄入大量的知識內容。
而用戶每次詢問的時候,假如把所有知識都發給大模型,不單單效率很低,也會多消耗很多token。
所以就需要對知識庫進行向量化。
我們在知識庫導入內部文檔,MaxKB會對文檔進行自動分段并存儲在本地。
然后經過內置的向量模型對分段的內容進行向量化處理。
最后存儲到PostgreSQL數據庫中。
當用戶提問時,也會對問題進行向量化處理,并優先從向量庫中搜索相似度比較高的分段。
再結合提示詞給到大模型,最后輸出問題。
實際應用: ChatGPT、DeepSeek、知識庫、AI客服等。
推薦系統
為什么短視頻平臺推薦如此精準?
背后就是你的瀏覽記錄、觀看時長、點贊行為都會被轉換成向量。
向量數據庫找到與你興趣最相似的內容,讓你越刷越上癮 。
實際應用: 抖音、B站。
4.向量數據庫的代表性產品
目前最流行的向量數據庫包括:
Milvus(Zilliz)
FAISS(Facebook AI
Weaviate
Pinecone
等。
5.一些支持向量檢索的傳統數據庫
PostgreSQL 上的 PGVector
Redis
ClickHouse
ES
MySQL 9.0,在Heatwave上支持了向量類型(可惜社區版暫時不能用)。
等等。