譯者 | 布加迪

審校 | 重樓

向量數(shù)據庫具有一系列廣泛的好處，特別是在生成式人工智能方面，更具體地說，是在大語言模型（LLM）方面。這些好處包括先進的索引和精確的相似度搜索，有助于交付強大的先進項目。

本文將對三種開源向量數(shù)據庫：Chroma、Milvus和Weaviate進行如實的比較。我們將探討它們的用例、關鍵特性、性能指標及支持的編程語言等，以便全面公正地概述每種數(shù)據庫。

向量數(shù)據庫的定義

就最簡單的定義而言，向量數(shù)據庫將信息存儲為向量（向量嵌入），向量是數(shù)據對象的數(shù)值版本。

正因為如此，向量嵌入是針對非常大的非結構化或半非結構化數(shù)據集進行索引和搜索的強大方法。這些數(shù)據集可以由文本、圖像或傳感器數(shù)據組成，向量數(shù)據庫將這些信息排序為易于管理的格式。

向量數(shù)據庫使用高維向量工作，高維向量可能含有數(shù)百個不同的維度，每個維度又都與數(shù)據對象的特定屬性相關聯(lián)，因此帶來了無與倫比的復雜性。

不要與向量索引或向量搜索庫相混淆，向量數(shù)據庫是一種完整的管理解決方案，用于以下列方式存儲和過濾元數(shù)據：

• 完全易于擴展。
• 很容易備份。
• 支持動態(tài)數(shù)據更改。
• 提供高級別的安全性。

使用開源向量數(shù)據庫的好處

開源向量數(shù)據庫提供了許多優(yōu)于替代數(shù)據庫的優(yōu)點，比如：

• 它們是一種靈活的解決方案，很容易修改以滿足特定要求，而不像許可式方案通常為某個項目設計。
• 開源向量數(shù)據庫由龐大的開發(fā)者社區(qū)提供支持，開發(fā)者隨時準備協(xié)助解決任何問題或提供有關如何改進項目的建議。
• 開源解決方案對預算友好，沒有許可費用、訂閱費用或項目期間的任何意外成本。
• 由于開源向量數(shù)據庫的透明性，開發(fā)人員可以更有效地工作，了解每個組件以及數(shù)據庫是如何構建的。
• 開源產品在活躍社區(qū)的支持下，隨著技術的變化而不斷改進和完善。

開源向量數(shù)據庫比較：Chroma Vs. Milvus Vs. Weaviate

我們已經了解了向量數(shù)據庫的定義以及開源解決方案具有的好處，現(xiàn)在不妨考慮一下市場上最流行的一些選擇。我們將重點介紹Chroma、Milvus和Weaviate的優(yōu)勢、功能和用途，然后進行直接的面對面比較，以確定最適合您需求的選擇。

1. Chroma

Chroma旨在幫助各種規(guī)模的開發(fā)人員和企業(yè)創(chuàng)建LLM應用程序，提供構建復雜項目所需的所有資源。Chroma確保項目具有高度可擴展性，并以最佳方式工作，以便高維向量可以快速地存儲、搜索和檢索。

它之所以越來越受歡迎，是由于它是一種極其靈活的解決方案，有廣泛的部署選項。此外，Chroma可以直接部署在云上，也可以在現(xiàn)場運行，使其成為任何企業(yè)的可行選擇，無論其IT基礎設施如何。

用例

Chroma還支持多種數(shù)據類型和格式，因而適合幾乎任何應用程序。然而，Chroma的主要優(yōu)勢之一是它支持音頻數(shù)據，這使得它成為基于音頻的搜索引擎、音樂推薦應用程序和其他基于聲音的項目的首選。

2. Milvus

Milvus在機器學習和數(shù)據科學領域獲得了很高的聲譽，在向量索引和查詢方面擁有出色的能力。利用功能強大的算法，Milvus提供閃電般的處理和數(shù)據檢索速度以及GPU支持，即使在處理非常龐大的數(shù)據集時也是如此。Milvus還可以與PyTorch和TensorFlow等其他流行的框架集成，從而允許將其添加到現(xiàn)有的機器學習工作流中。

用例

Milvus以其在相似性搜索和分析方面的能力而出名，廣泛支持多種編程語言。這種靈活性意味著開發(fā)人員并不局限于后端操作，甚至可以在前端執(zhí)行通常為服務器端語言保留的任務。比如說，您可以使用JavaScript生成PDF，同時利用來自Milvus的實時數(shù)據。這為應用程序開發(fā)開辟了新的途徑，特別是針對教育內容和專注于可訪問性的應用程序。

這種開源向量數(shù)據庫可以應用于一系列廣泛的行業(yè)和大量的應用環(huán)境。另一個突出的例子涉及電子商務，Milvus可以支撐準確的推薦系統(tǒng)，根據客戶的偏好和購買習慣來建議產品。

它還適用于圖像/視頻分析項目，協(xié)助圖像相似性搜索、對象識別以及基于內容的圖像檢索。另一個關鍵用例是自然語言處理，提供文檔聚類和語義搜索功能以及為問答系統(tǒng)提供基礎功能。

3.Weaviate

接受比較的第三種開源向量數(shù)據庫是Weaviate，它出現(xiàn)在自托管的解決方案和完全托管的解決方案中。無數(shù)企業(yè)使用Weaviate來處理和管理大型數(shù)據集，因為它具有出色的性能、簡單性和高度可擴展性。

Weaviate能夠管理眾多數(shù)據類型，非常靈活，可以存儲向量和數(shù)據對象，這使得它非常適合需要一系列搜索技術的應用環(huán)境（比如向量搜索和關鍵字搜索）。

用例

就使用而言，Weaviate非常適合企業(yè)資源規(guī)劃軟件或牽涉以下方面的應用軟件中的數(shù)據分類等項目：

• 相似性搜索
• 語義搜索
• 圖像搜索
• 電子商務產品搜索
• 推薦引擎
• 網絡安全威脅分析與檢測
• 異常檢測
• 自動化數(shù)據協(xié)調

現(xiàn)在我們對每種向量數(shù)據庫的功能有了一番簡單的了解，不妨考慮更具體的細節(jié)，它們在下面便捷的比較表中將每種開源解決方案區(qū)分開來。

比較表

結論

這篇比較指南中每種開源向量數(shù)據庫都很強大、易于擴展，并且完全免費。這可能會使選擇完美的解決方案變得有點困難，但如果了解您從事的具體項目和所需的支持水平，這個過程可以變得更容易。

Chroma是最新的解決方案，在社區(qū)支持方面不如其他兩個，但是其易用性和靈活性使它成為一個很好的選擇，特別是對于涉及音頻搜索的項目。

Milvus擁有最高的GitHub星級評級和強大的社區(qū)支持，有數(shù)量驚人的企業(yè)信任這個向量數(shù)據庫來滿足需求。因此，Milvus很適合自然語言處理和圖像/視頻分析項目。

最后，Weaviate提供自托管和完全管理的解決方案，并提供詳細的說明文檔和支持。一個關鍵的用例是企業(yè)資源規(guī)劃軟件中的數(shù)據分類，但這款解決方案對于眾多項目來說堪稱完美。

原文標題：An Honest Comparison of Open Source Vector Databases，作者：Nahla Davies