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Databricks認定生成AIエンジニアアソシエイト-12 : Vector Searchの基礎とDatabricksでの実装

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Databricks認定生成AIエンジニアアソシエイト

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Vector Searchの基礎とDatabricksでの実装

RAGが注目される中で、多くの現場がぶつかるのは「正しい情報を検索できない」「LLMが関係ない回答を返す」という課題です。原因の多くは、LLMモデルではなく 検索の精度 にあります。この検索の中核を担うのが Vector Search(ベクトル検索) です。

Vector Searchは単なる技術用語ではなく、RAGの品質を左右する中心技術であり、Databricks認定生成AIエンジニアアソシエイトでも最重要領域として扱われます。本記事では、Vector Searchの基礎原理、精度を左右する要素、Databricks上での実装まで、実務に使える形で詳細に解説します。


1. Vector Searchの基本原理とRAGにおける役割 🔍🧠

Vector Searchとは、テキストを数値ベクトル(Embedding)に変換し、「意味の近さ」で文書を検索する技術です。

● キーワード検索との違い

  • キーワード検索:文字列の一致(例:「請求」「請求書」)
  • ベクトル検索:意味の一致(例:「支払い」「請求」「料金」)

つまり Vector Search は「意図に近い文書」を探し出せるのが強みです。

● RAGにおけるVector Search

RAGでは、検索で取り出したチャンクをもとに回答をつくります。

  1. ユーザー質問 → Embedding化
  2. Vector Storeから意味的に近いチャンクを取得
  3. LLMに渡して回答生成

このフローで最も重要なのが “検索の精度”。
Vector Search が間違ったチャンクを返すと、LLMは誤った回答を生成します。

つまり、RAGの成功=Vector Searchの成功 といえるのです。

● なぜ試験でVector Searchが重視されるのか

Databricks認定では、以下のような知識が問われます:

  • Embedding生成の理解
  • 検索距離(cosine / dot / Euclidean)
  • インデックス構造
  • アップサート時の再計算
  • メタデータ設計
  • ドキュメント管理

これはすべて「実務で検索精度を保証するための基礎力」です。


2. Vector Store運用のポイント:Embedding・検索距離・メタデータ 📏📚

Vector Searchの精度は、以下の3つで決まります。

① Embeddingの品質

Embeddingとは、テキストの意味を数百次元の数値ベクトルに変換したものです。
品質を決めるのは、モデル選定だけではありません。

  • ノイズ除去の品質
  • 正規化
  • チャンクサイズ
  • オーバーラップ
  • メタデータ付与
  • 文書構造の再現

Embeddingは“前処理の品質”に強く依存します。

② 検索距離の選択

Vector Searchでは「どれだけ近いか」を計算する必要があります。

代表的な距離は以下:

  • cosine similarity(最も一般的)
  • dot product
  • Euclidean distance

距離の種類によって検索順位が大きく変わるため、理解が必要です。

③ メタデータ(属性情報)

ただ検索するだけでは、本当に必要な文書が取得できません。
メタデータが使えると、より高精度な検索が可能になります。

例:

  • 文書タイプ(マニュアル/議事録)
  • ページ番号
  • セクション名
  • 作成日
  • 章番号

Databricksはこのメタデータを Unity Catalog で統合管理できるため、Vector Storeの管理が非常に強力になります。


3. Databricks Vector Searchの実装モデル:パイプライン化・監査・運用 🚀🤖

Databricksは、Vector Searchをレイクハウスの一部として自然に扱えるのが最大の強みです。

● Databricksでの構築フロー

  1. PDF抽出・ノイズ除去
  2. チャンク分割
  3. Embedding生成
  4. Vector Index作成
  5. クエリ検索
  6. RAGモデルへ渡す
  7. サービング・アプリ化

すべて Databricks の中で完結します。

● Unity Catalogとの統合が強い

Vector Searchは Unity Catalog 上で管理されます。

  • どのEmbeddingがどのチャンクか
  • どの元文書のどの位置か
  • 更新履歴
  • セキュリティ(ACL)

すべて追跡できます。これは企業利用で必須の機能です。

● ワークフロー化による自動化

文書更新 → 再インデックス → Vector Store更新
を自動化できるため、大規模環境でも安定したRAGアプリ運用ができます。

資格試験でこの概念を理解しておくと、実務のRAG設計力が大幅に向上します。


まとめ ✨

Vector Search は RAG の“心臓部”であり、生成AIの検索精度を左右する最重要技術です。

  • Embeddingの品質
  • チャンク分割
  • 検索距離の選定
  • メタデータ管理
  • Vector Store運用

これらを理解することで、Databricksを使った高品質なRAGアプリを構築できます。

Databricks認定生成AIエンジニアアソシエイトは、この基礎を体系的に学べる最適な資格です。


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