如何使用 Spring AI 打造企業專屬 RAG 知識庫，... - Artificial Intelligence學習

如何使用 Spring AI 打造企業專屬 RAG 知識庫，提升資料管理與查詢效率

在企業導入 AI 及知識管理工具時，安全與效率是關鍵考量。透過 Spring AI 框架，企業可以建立一個專屬的 RAG（Retrieval-Augmented Generation）知識庫，不僅確保資料安全，也能有效提高查詢準確度與資料整合性。本文將詳細介紹 Spring AI 的應用、RAG 知識庫的建立流程及其在企業中的實際效益，幫助你找到解決資料管理的最佳方案。

▍Spring AI 的發展與未來潛力

Spring AI 是今年才推出的 Java 框架，隨著市場對 AI 需求的增加，它逐步成為 Java 開發人員在企業環境中實現 AI 應用的強力工具。在最近的更新中，Spring AI 增加了許多功能，包括 Evaluator（評估）和 Moderation（節制），並加入了對 JSON Schema 的支持，這也是 OpenAI 在 2024 年 8 月推出的功能之一。這些新功能大大提升了開發者在處理結構化數據時的便利性。

不過，儘管 Spring AI 持續更新，與其他框架如 LangChain 相比，它在應用功能上仍有許多需要改進的地方。例如，LangChain 已有不少方法來提升資料搜尋的精準度，而 Spring AI 的開發者還需要額外研究如何將這些方法整合進框架中。這顯示出 Java 在 AI 資料分析領域的落後，但 Spring AI 因為能與 Java 生態系統完美結合，未來有潛力成為企業導入 AI 的最佳選擇。

▍為何選擇 RAG 知識庫？

RAG（檢索增強生成）是一種結合資料檢索與生成模型的方法，適合企業將機密資料保留在自己掌控中，而不需依賴外部服務。這對於使用 Java 的企業來說尤其重要，因為許多企業仍擔心資料外洩問題。RAG 知識庫可以有效地解決這個問題，特別是在結合 Spring AI 的框架後，Java 開發者可以輕鬆與現有系統整合。

▍建立企業 RAG 知識庫的步驟

在企業中實施 RAG 知識庫，首先需確保資料的批次匯入。企業通常會在系統上線前一次性地匯入大量資料，這部分可以使用 Spring Batch 來進行批次操作，並透過排程在離峰時間執行資料匯入。同時，Spring Batch 也能記錄資料的匯入進度與失敗歷程，確保匯入過程的透明度。此外，為避免重複資料匯入，需記錄檔案或資料庫的鍵值（Key）。

即時更新的資訊則可透過 Function Call 呼叫來處理，RAG 主要負責的是不易變動的靜態資訊。當企業需要更宏觀或精準的資料分析時，還可以考慮導入 Graph RAG 技術。目前 Java 上尚未有完整的 Graph RAG 實作，不過這項技術未來可能會帶來更強大的知識圖譜查詢功能，提升資料的整體關聯性。

▍引入 Graph RAG 的挑戰與解決方案

Graph RAG 是目前在資料檢索領域非常先進的一項技術，它能將資料拆解為實體與關係，並生成 Neo4j 圖數據庫的結構。這不僅能讓資料管理變得更加系統化，還能使查詢結果更加全面。

以 OpenAI 的實體關係抽取功能為例，我們可以利用 JSON Schema 的結構，將資料轉換為物件，再結合 Spring Data Neo4j，輕鬆維護企業的知識圖譜。這樣的設計能確保數據的準確性，同時減少人工處理的需求。

然而，實施 Graph RAG 也帶來了費用上的挑戰。由於 ETL（Extract, Transform, Load）階段與查詢過程中涉及大量的 Token 計算，成本可能會顯著增加。因此，企業可以考慮不同的 LLM（大規模語言模型）來降低費用。

▍Spring AI 未來的改進方向

Spring AI 雖然在功能上已經跟上市場需求，但在一些實作細節上仍有改進空間。特別是在資料流處理上，目前的 ETL Transformer 設計相對不直觀，讓程式碼閱讀性降低。另外，Embedding 資料結構的設計也值得優化，目前採用的 List 雖然彈性高，但實際應用中不需要這麼多變動性。若改用更輕量化的 float[] 結構，或許能提升效能。

Spring AI 的發展前景仍然值得期待，特別是當它能結合更多 Java 生態系統中的現有工具時，將為企業帶來更加全面且高效的 AI 解決方案。

使用 Spring AI 建立企業專屬的 RAG 知識庫，不僅能確保資料安全，還能提升查詢的效率與準確性。未來若能進一步優化框架，並引入更先進的資料處理技術如 Graph RAG，Spring AI 將成為 Java 開發者在 AI 領域中的利器。對於希望將 AI 融入資料管理系統的企業而言，Spring AI 無疑是一個值得考慮的選擇。

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