关系型数据库在 AI 战场：从语义搜索到 RAG 的实战指南

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原创最新推荐文章于 2026-10-26 09:58:17 发布 288 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

txtai全能AI框架：从语义搜索到RAG实战指南语义搜索和检索增强生成(RAG)是当前AI领域的热门技术，它们通过将大语言模型(LLM)与信息检索结合，实现了更智能的文本理解与生成。txtai作为一个创新的AI框架，采用混合架构设计，融合了稠密向量、稀疏向量和图网络技术，支持从基础语义匹配到复杂工作流编排的全套功能。该框架特别适用于知识管理、智能客服等需要快速集成AI能力的场景，其开箱即用的特性显著降低了企业应用AI技术的门槛。通过内置的嵌入数据库和工作流引擎，开发者可以轻松构建跨语言的智能搜索系统，或实现包含文档解析、信息抽取和自动摘要的完整RAG管道阅读详情

本文整理于 HOW 2026 演讲内容，演讲嘉宾：Bruce Momjian，PostgreSQL 全球开发组核心组成员、EDB 副总裁，中国 PostgreSQL 分会国际顾问委员会委员。

在生成式 AI 席卷全球的今天，一个老问题被重新提起：拥有 50 多年历史的关系型数据库，是否正在被 AI 时代的新技术边缘化？

来自 EnterpriseDB（EDB）的 Bruce Momjian 在济南的这场技术分享中给出了自己的判断：关系型数据库依然适用，而且在 AI 应用的多个环节具有重要价值。

这场演讲既是一次技术祛魅——拆解了高维向量、Transformer 等工作原理；也是一次架构指引——分析了关系型数据库在语义搜索、RAG（检索增强生成）和 MCP（模型上下文协议）等场景中的应用价值。

以下是本场演讲的精华整理，希望能帮你避开在数据库上跑大模型训练的误区，厘清技术边界。

一、回顾 AI 的转折点：从判别式到生成式

2022 年 11 月 30 日 ChatGPT 的发布，是人工智能公众认知的分水岭。在此之前，大众接触的 AI 主要是判别式的，擅长分类、推荐和预测（如欺诈检测、视频推荐）。而 ChatGPT 带来了生成式 AI，它不仅能分析，还能创造全新的内容——文本、图像，乃至软件代码。

两者的区别在于：

判别式：通过训练数据划定决策边界，判断“实例在边界的哪一侧”。

生成式：通过学习数据的分布及其生成规律，生成新的内容。在传统机器学习中，生成式模型也可以用于判断某一类别生成特定实例的概率。

二、基石：高维向量与文本嵌入

理解生成式 AI，需从高维向量开始。数学能帮我们表示难以在现实世界中直接呈现的概念，如无穷大、极高维度。在 AI 领域，文本可以被转化为高维向量，用于表示词语、句子或文档的语义特征。

不同模型使用的向量维度并不相同，可能从数百维到上万维。需要注意的是，大语言模型内部的向量表示与专门用于语义搜索的文本嵌入向量并不完全相同，其维度取决于具体模型及任务。

训练文本嵌入的简版逻辑：

初始化：为词汇表中的每个词（或子词 Token）初始化一个向量。
调整：利用海量文本进行训练，不断调整向量表示。以 Word2Vec 为例，训练会利用词语之间的上下文关系，使具有相关语义或相似使用环境的词在向量空间中形成一定的关联。例如，训练中“king”会与“man”建立关联，“queen”会与“woman”建立关联。
奇妙结果：经过训练，向量之间可能呈现出有规律的语义关系。著名的例子是：King - Man + Woman ≈ Queen。

三、实战一：语义/向量搜索

这是关系型数据库在 AI 领域最直接的应用之一，能够弥补传统全文搜索在理解语义关系方面的不足。

工作原理：

将文档切分为“块”（如句子或段落）。
利用预训练的 Embedding 模型，将每个文本块转换为向量，并将文本及其向量存入数据库（借助 pgvector 等扩展）。
使用相同的 Embedding 模型将用户查询转换为查询向量。
在数据库中计算查询向量与文档块向量之间的距离，找到最接近的内容。演讲中的 PostgreSQL 示例采用 L2 欧氏距离，通过 pgvector 的 <-> 运算符进行计算和排序。实际应用中，也可以根据需要使用余弦距离等其他度量方式。

为便于理解，Bruce 在演讲中使用了对词向量求平均值的方法来解释文本块向量的形成过程。但在实际应用中，通常直接使用预训练文本嵌入模型为整段文本生成向量，而不是简单地对词向量求平均。

语义搜索的优势：

搜索 “Who is pretty?”，能匹配到 “The queen is a beautiful woman.”，因为 “pretty” 与 “beautiful” 存在语义关联。

另一个例子是搜索 “Where is the chair?”，也能检索到包含 “They sit together in the throne room of the castle.” 的句子。这是因为 “chair” 与 “sit” 存在语义关联，即使原文中没有直接出现 “chair”，向量检索仍可能找到相关内容。

不过，语义相关并不等于事实匹配。对于精确关键词、人名、编号等查询，传统全文搜索仍有优势，两者可以结合使用。

四、实战二：生成式 AI 与 Transformer

Transformer 架构是 ChatGPT 等模型生成文本的关键。

简化流程：

将用户查询转换为 Token，并映射为模型内部的向量表示，输入 Transformer 的注意力模块。
模型通过注意力机制计算不同 Token 之间的关联，结合上下文更新各个位置的向量表示。
此过程在多个 Transformer 层中重复进行（如 GPT-3 使用 96 层 Transformer）。
处理完毕后，模型根据最后一个位置的表示，预测下一个 Token，再将其加入上下文，重复此过程，逐个 Token 生成回答。

这里的 Token 不一定对应一个完整的词或单个汉字，也可能是一个词的一部分。

这些计算大量依赖矩阵乘法，可以通过 GPU 高效并行处理，这也是 GPU 在现代 AI 计算中发挥重要作用的原因。

五、革命性应用：RAG

RAG（Retrieval-Augmented Generation，检索增强生成） 是当前数据库与 AI 结合的重要模式。它允许在用户查询时，将外部数据作为上下文提供给模型，从而引导模型基于特定数据生成答案，而非仅依赖其内部训练参数。

示例：

将订单 JSON 数据 [{"order_id": 735, "product": "gears", ...}, ...] 作为上下文。

问：“What is the total of all invoices?”
答：在演讲示例中，模型根据提供的订单数据计算出总金额为“39”，展示了利用外部数据辅助回答问题的能力。
问：“Which invoices are overdue?”
答：模型可以结合提供的订单日期等信息及当前日期，判断哪些订单已经逾期。

需要注意的是，这些是演讲中的具体演示结果，并不代表模型在所有情况下都能准确完成计算或判断。对于金额汇总等要求严格准确的任务，更稳妥的做法是由数据库完成计算，再将结果提供给模型。

更重要的是，RAG 数据可以动态获取：通过语义搜索找到相关文档，或让数据库将查询结果转为 JSON，作为上下文供给模型。

这也意味着，数据库不仅可以负责存储业务数据，还能够参与 AI 应用的数据检索、上下文组织和结果生成流程。

六、前沿：MCP

MCP（Model Context Protocol，模型上下文协议） 是 AI 应用连接外部工具与数据源的一种标准化协议。它为 AI 应用与外部系统之间的交互提供了统一方式，使模型能够借助外部工具获取实时数据或执行操作，弥补单纯依靠模型内部知识无法获取动态信息的局限。

应用场景：

查询实时数据：获取特定地区天气、商品价格等信息。
执行业务操作：在获得适当授权后，通过外部工具发送邮件、预订机票等。

对关系型数据库而言，MCP 提供了新的集成方式。AI 应用可以通过符合 MCP 规范的工具访问数据库中的业务数据，或者执行经过授权的数据库操作，而不必将全部数据预先写入模型上下文。

七、理性定位：哪里该用关系型数据库？

基于以上分析，Bruce 对关系型数据库在不同 AI 场景中的适用性进行了总结：

环节	AI 特性	数据库适用性
文本嵌入训练	批量变更、数据庞大	不适合（性能与计算开销问题）
语义/向量搜索	检索现有内容	适合（Good）
Transformer 推理	海量向量计算	不适合
RAG	为查询补充上下文	适合（Good）
MCP	获取外部数据与执行操作	适合（Good）
自然语言转 SQL	将自然语言转换为数据库查询	不确定（Unknown）