GraphRAG革命:知识图谱与向量数据库的协同进化

Knowledge graphs 和 vector databases 常被定位为彼此竞争的技术,但这种框架忽略了问题的本质。

它们是对立的吗?简短回答:不是。

它们解决的是根本不同的问题。事实上,它们最好的状态是协同,而不是对抗。如果你在构建现代 AI 系统,把它们当作对手是一种设计缺陷。

更好的理解方式是:

Knowledge Graph = 结构化大脑(推理)

Vector Database = 语义记忆(召回)

它们是正交的系统。以下说明为什么两者都需要。


GraphRAG革命:知识图谱与向量数据库的协同进化

Knowledge Graph 实际上做什么

Knowledge graph 以结构化形式表示显式的事实与关系。它是确定性的。

它能回答如下具体问题:

  • 谁创立了这家公司?
  • 这位创始人就读过哪所大学?
  • 哪一轮融资发生在 2022 年之后?

从本质上讲,knowledge graph 映射的是 entitiesrelationshipsconstraints

由于一切都是结构化的,查询可以非常精确。如果某个事实存在于图中,它可以被证明、追溯并解释。这也是为什么 knowledge graphs 在金融、医疗与合规等领域成为标准做法,因为在这些场景里,“hallucination” 不是选项。

Vector Database 实际上做什么

Vector database 存储文本、图像或代码的语义表示(embeddings)。它是概率性的。

它不问“这是否完全匹配”,而是问:

  • 有什么与此相似?
  • 什么与这个概念感觉相关?
  • 即便措辞不同,哪些内容在语义上是接近的?

Vector databases 擅长 fuzzy searchsemantic retrievalunstructured data discovery 。它们并不“理解”事实;它们理解的是数学空间中的邻近性。

这使它们成为现代 RAG(Retrieval-Augmented Generation)系统、recommendation engines 和 search 的底层引擎。


为什么把它们拿来比较是个错误

区别其实很简单:

Knowledge graphs 回答 “What is true?”

Vector databases 回答 “What is relevant?”

试图用其中一个替代另一个,往往会导致架构上的失败:

  1. 只用 Vectors:结果听起来合理,但常常缺乏事实支撑(存在 hallucination 风险)。
  2. 只用 Graphs:结果准确,但系统脆弱且难以扩展(存在发现能力的风险)。

现代 AI 系统既需要相关性,也需要正确性。


它们如何协同:GraphRAG

在生产级 AI 中,胜出的范式是把两者结合。这通常被称为 GraphRAG。

流程如下:

  1. Vector Database:检索语义相关的文档或实体(“广义检索”)。
  2. Knowledge Graph:用事实、关系与约束对这些结果进行落地与校验(“事实校验”)。
  3. LLM:综合两者生成准确且可解释的答案。

这种方法在灵活性与精确性之间取得平衡。

一个具体示例

假设用户提出:

“展示与德国供应商签订、且将于 2025 年到期的有效合同中的 liability 条款。”

系统如何处理:

  1. Vector Database(Semantic Search):它扫描成千上万页,找到意味着 “Liability” 的段落(即便使用的是 “Indemnity”、“Responsibility” 或 “Damages” 等词)。它处理的是混乱的非结构化文本。
  2. Knowledge Graph(Structured Filter):它用明确的元数据对这些结果进行过滤:
    • Vendor_Location == “Germany”
    • Contract_Status == “Active”
    • Expiry_Year == “2025”

最终结果:LLM 只会接收到来自正确合同的相关条款,确保不会从过期合同或错误国家的合同中“hallucinate”出一条款。


为什么这对 LLM 应用很重要

Large Language Models 很强大,但它们是概率引擎。它们生成的是语言,而非真理。

当你将它们与以下组件配对时:

  • 有了 vector databases,LLM 获得了 context
  • 有了 knowledge graphs,LLM 获得了 grounding

两者结合,带来准确的答案、可解释的推理,以及——至关重要的——信任。

结论

Knowledge graphs 与 vector databases 不是对手。它们代表两种不同的认知能力:对“意义”的记忆 vs. 对“结构”的理解。

如果你的目标是可扩展、可信且可解释的 AI,未来不是 “KG vs. Vector”。

而是:KG + Vector。


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