Banco de dados vetorial x banco de dados gráfico: como entender as diferenças

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O gerenciamento de big data não envolve apenas armazenar o máximo de dados possível. Envolve também conseguir identificar insights significativos, descobrir padrões ocultos e tomar decisões informadas. Essa busca por analítica avançada tem sido a força motriz por trás das inovações em soluções de modelagem de dados e armazenamento, muito além dos bancos de dados relacionais tradicionais.

Duas dessas inovações são os bancos de dados vetoriais e os bancos de dados gráficos. Ambos são avanços significativos no gerenciamento de dados, fornecendo estruturas únicas, cada qual com seus próprios pontos fortes. Mas você precisa entender como eles funcionam e como são diferentes antes de poder escolher efetivamente qual é o melhor para seu projeto ou objetivos.

Este post do blog será seu guia, descrevendo como eles funcionam, como são semelhantes e também como são muito diferentes. Exploraremos as estruturas de dados contrastantes e seus casos de uso ideais, e ajudaremos você a escolher entre os dois. Para facilitar, dividimos o assunto em algumas seções:

  • Definição e conceitos de banco de dados vetorial

  • O que são os bancos de dados gráficos?

  • Comparando bancos de dados vetoriais e gráficos

  • Casos de uso de bancos de dados vetoriais e gráficos

  • Escolhendo entre bancos de dados vetoriais e gráficos

Ao final deste artigo, você terá todas as informações necessárias para tomar uma decisão informada e aproveitar ao máximo seus dados.

Definição e conceitos de banco de dados vetorial

Em vez de linhas e colunas, um banco de dados vetorial organiza os dados como pontos em um vasto espaço multidimensional. Cada ponto representa um dado, e a localização reflete suas características em relação a outros dados. Pense nisso como um universo onde cada planeta é um dado, e eles são organizados para estarem mais próximos de planetas semelhantes e mais distantes de planetas com menos semelhanças.

Isso é conseguido armazenando os dados como vetores de alta dimensão, que são representações numéricas dos recursos dos dados. Esses vetores capturam a essência dos dados que representam, e é assim que podem ser codificados e organizados no espaço multidimensional. Quanto mais próximos dois pontos estiverem no espaço multidimensional, mais semelhantes serão os dados subjacentes.

É por isso que os bancos de dados vetoriais são excelentes na busca por similaridade. Como os vetores são estruturados com base na similaridade, você pode identificar rapidamente os pontos de dados mais próximos do seu vetor de consulta. Isso os torna ideais para diversas aplicações importantes:

  • Recuperação de imagens e documentos. Encontre imagens semelhantes com base no conteúdo, não apenas em palavras-chave.

  • Recomendações personalizadas. Recomende produtos ou conteúdos semelhantes àqueles com os quais o usuário já interagiu antes.

  • Detecção de anomalia. Identifique pontos de dados incomuns que se desviam da norma, indicando potencialmente fraude ou erros do sistema.

  • Machine learning. Processe e analise com eficiência dados de alta dimensão para tarefas como análise de texto, classificação de imagens e processamento de linguagem natural.

Quer um guia mais detalhado? Leia O que é um banco de dados vetorial?, onde você encontrará um passo a passo completo.

O que são os bancos de dados gráficos?

Embora possam parecer semelhantes à primeira vista, os bancos de dados gráficos organizam os dados de maneira totalmente diferente. Em vez de usar tabelas rígidas como um banco de dados relacional ou organizar os dados por similaridade como os bancos de dados vetoriais, eles armazenam os dados em uma estrutura gráfica. As entidades são representadas por nós no gráfico, e as relações são representadas por arestas. Pense nisso como um mapa mental, onde cada nó é um círculo que representa pessoas, lugares ou coisas, e as linhas entre eles (arestas) mostram como estão conectados.

1 - Diagrama representando bancos de dados gráficos como círculos (nós) espalhados, conectados por linhas (arestas) para representar as diferentes relações

Uma das vantagens desse tipo de estrutura é que ela é uma representação mais natural de relações complexas. Isso facilita a interpretação das conexões em comparação com outros tipos de bancos de dados. A estrutura sem esquema dos bancos de dados gráficos também significa que você pode adicionar facilmente novos nós e arestas à medida que seus dados crescem, tornando-os flexíveis e escaláveis. Isso faz com que os bancos de dados gráficos sejam ideais para muitas aplicações:

  • Analítica em tempo real. Analise dados de streaming, preveja resultados futuros e otimize sistemas dinâmicos em tempo real com bancos de dados gráficos.

  • Gerenciamento de dados mestres. Crie uma visão unificada de entidades, resolva ambiguidades e acompanhe a evolução das entidades em um único gráfico interconectado.

  • Descoberta de rede. Descubra conexões ocultas, identifique anomalias e preveja falhas em cascata analisando relações dentro de redes.

  • Construção de gráfico de conhecimento. Crie bases de conhecimento inteligentes, responda a perguntas complexas e alimente aplicações inteligentes por meio de entidades e conceitos interconectados.

Comparando bancos de dados vetoriais e gráficos

Agora você provavelmente já entende o que é cada tipo de banco de dados e como ele estrutura os dados. Mas também é crucial compreender as diferenças sutis entre os bancos de dados vetoriais e os gráficos. A maneira mais fácil de fazer isso é com uma comparação lado a lado:

Banco de dados vetorialBanco de dados gráfico
Representação de dadosOs dados são estruturados como pontos em um espaço vasto e multidimensional. Os pontos mais próximos representam conteúdo semelhante. Ideal para capturar semelhanças inerentes aos próprios dados, independentemente das conexões ou relações.Os dados são estruturados como uma teia de nós interconectados (entidades) ligados por arestas (relações). Concentra-se na representação das conexões e hierarquias entre os pontos de dados, oferecendo insights valiosos sobre como as entidades se relacionam entre si.
Consulta e recuperaçãoExcelente na busca por similaridade, encontrando com eficiência pontos de dados semelhantes a um vetor de consulta. Ideal para tarefas como recuperação de imagens/documentos, onde a compreensão da similaridade do conteúdo é crucial.Poderoso para navegar em relações e conexões. Permite a travessia eficiente de estruturas de rede, perfeito para análise de redes sociais, sistemas de recomendação e exploração de gráficos de conhecimento.
Desempenho e escalabilidadeGeralmente oferece boa escalabilidade com grandes conjuntos de dados devido aos algoritmos de busca por similaridade otimizados. No entanto, alterações no esquema podem exigir um novo embedding de dados, afetando o desempenho.Altamente flexível devido à natureza sem esquema, permitindo fácil adição e modificação de dados. No entanto, consultas complexas ou redes grandes podem prejudicar o desempenho, exigindo uma otimização cuidadosa.

Casos de uso

Para entender melhor as diferenças entre os bancos de dados vetoriais e os gráficos, vamos comparar como cada um pode ser usado no mesmo setor. Isso mostra os contrastes e também como eles poderiam ser usados juntos para alcançar ótimos resultados:

Detecção de fraude

  • Bancos de dados vetoriais. Identificam transações fraudulentas analisando padrões de transação e informações do usuário. Detectam anomalias em hábitos de consumo, locais de compra ou impressões digitais de dispositivos com base em perfis de similaridade aprendidos.

  • Bancos de dados gráficos. Descobrem redes suspeitas de indivíduos ou transações conectados. Identificam atividades fraudulentas analisando relações entre entidades envolvidas em possíveis tentativas de fraude.

Pesquisa científica

  • Bancos de dados vetoriais. Analisam estruturas de dados complexas, como sequências de proteínas, expressões genéticas ou compostos químicos. Comparam diversos conjuntos de dados e identificam semelhanças com base em características multidimensionais, levando a novas descobertas científicas.

  • Bancos de dados gráficos. Modelam vias biológicas ou interações moleculares. Exploram relações intrincadas entre entidades e visualizam sistemas complexos, levando a uma compreensão mais profunda dos processos biológicos.

E-commerce

  • Bancos de dados vetoriais. Analisam atributos de produtos como imagens, descrições de texto e especificações técnicas. Recomendam produtos semelhantes com base na similaridade de conteúdo, gerando sugestões mais relevantes e envolventes.

  • Bancos de dados gráficos. Capturam interações entre usuários e produtos como compras, histórico de navegação e listas de desejos. Recomendam produtos com base nas semelhanças dos usuários com outros com gostos semelhantes, criando uma experiência de compras mais personalizada.

Mídia e entretenimento

  • Bancos de dados vetoriais. Analisam recursos de conteúdo como gêneros musicais, tópicos de artigos ou temas de filmes. Recomendam músicas, filmes ou artigos semelhantes com base na similaridade inerente do conteúdo, atendendo a preferências individuais.

  • Bancos de dados gráficos. Exploram relações entre usuários e conteúdos como histórico de exibição, listas de leitura ou compartilhamentos em redes sociais. Recomendam conteúdo com base nas conexões entre usuários com interesses semelhantes, promovendo o engajamento e a descoberta.

Escolhendo entre bancos de dados vetoriais e gráficos

Mesmo com as informações apresentadas neste artigo, a escolha do banco de dados certo ainda pode ser uma tarefa difícil. Para simplificar esse processo, aqui está um framework que você pode seguir para ajudar na tomada da melhor decisão para atingir seu objetivo.

Etapa 1. Entenda seus dados

A primeira parte deste processo é analisar a complexidade dos seus dados. Eles são principalmente estruturados ou não estruturados? Envolvem relações intrincadas ou entidades independentes?

Você também precisa considerar seu volume de dados e a rapidez com que acha que eles vão crescer. Em seguida, você precisa decidir quais recursos ou atributos específicos definem seus pontos de dados — e se eles são numéricos ou categóricos.

Etapa 2. Identifique seus principais casos de uso

Em termos simples, quais insights você espera obter da sua análise de dados? Você está tentando encontrar pontos de dados semelhantes com base no conteúdo ou explorar conexões intrincadas entre entidades? Que tipos de consulta você realizará com frequência?

Etapa 3. Necessidades de desempenho e escalabilidade

A terceira etapa é pensar na importância da velocidade e da escalabilidade para seu objetivo. Qual é a importância de ter respostas em tempo real para sua aplicação? Qual é o tamanho dos seus conjuntos de dados e qual é o grau de complexidade das consultas previstas? Você também precisa considerar suas restrições orçamentárias e limitações de recursos.

Etapa 4. Avalie as vantagens específicas de cada tecnologia

Cada um desses tipos de banco de dados tem seus próprios pontos fortes e fracos. Os bancos de dados vetoriais são ideais para busca por similaridade, são eficientes com dados de alta dimensão e lidam bem com grandes conjuntos de dados. Os bancos de dados gráficos são excelentes na navegação de relações, são poderosos para análises de redes complexas e têm esquemas altamente flexíveis.

Revele todo o potencial dos seus dados

Navegar pelo cenário de big data exige ferramentas poderosas, e os bancos de dados vetoriais e gráficos são players inovadores nesse espaço de informações. Mas a escolha do modelo certo para suas necessidades pode ser um desafio.

Avalie cuidadosamente os fatores acima e entenda os pontos fortes de cada tecnologia. Você terá uma lista de fatores que informarão sua decisão, ajudando na escolha do modelo de banco de dados correto para você aproveitar todo o potencial dos seus dados.

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  3. Saiba como os bancos de dados vetoriais alimentam a busca com IA

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