數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素，是新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要?jiǎng)恿�，�?shù)據(jù)庫(kù)則是支撐數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算的關(guān)鍵基石。全球人工智能浪潮迅猛發(fā)展，正在推動(dòng)數(shù)據(jù)存算需求劇烈變化和技術(shù)創(chuàng)新，研究和開發(fā)數(shù)據(jù)資產(chǎn)化及數(shù)據(jù)要素流通的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與產(chǎn)品，推動(dòng)我國(guó)加速向“數(shù)據(jù)強(qiáng)國(guó)”不斷邁進(jìn)。

　　在此背景下，2023年10月，清華大學(xué)-科藍(lán)軟件先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)研究院正式成立，雙方攜手共進(jìn)掌控基礎(chǔ)、底層和源頭，構(gòu)建具備自主創(chuàng)新能力的全域生態(tài)體系，加速數(shù)據(jù)庫(kù)“根技術(shù)”的原始創(chuàng)新和國(guó)產(chǎn)替代。

　　先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展趨勢(shì)如何，又有哪些關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用?2024年8月22-24日，備受矚目的第15屆中國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)大會(huì)(DTCC2024)在北京隆重召開。本屆大會(huì)特別邀請(qǐng)了清華大學(xué)信息國(guó)家研究中心研究員、清華科藍(lán)先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)研究院院長(zhǎng)邢春曉，為我們帶來(lái)了主題為《先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展趨勢(shì)，關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用》的分享。

　　邢院長(zhǎng)從數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和系統(tǒng)的先進(jìn)性和智能性，特別是大模型時(shí)代數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)攻堅(jiān)方向，特邀報(bào)告主要研究?jī)?nèi)容包括：(1)先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展趨勢(shì)。(2)先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵技術(shù)。(3)先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)核心產(chǎn)品。(4)先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用場(chǎng)景。

　　先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展趨勢(shì)

　　當(dāng)前，數(shù)字技術(shù)正在迅猛發(fā)展，數(shù)字經(jīng)濟(jì)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式不斷推陳出新，推動(dòng)著全球數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)業(yè)變革不斷加速。全球數(shù)據(jù)庫(kù)正在經(jīng)歷新一輪發(fā)展熱潮，開源模式正在塑造數(shù)據(jù)庫(kù)生態(tài)新格局，新一輪數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)創(chuàng)新正在孕育中。

　　邢春曉院長(zhǎng)歸納數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的十個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大：全球數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)業(yè)邁入發(fā)展黃金期，市場(chǎng)規(guī)模突破千億美元，企業(yè)與產(chǎn)品數(shù)量不斷攀升。云數(shù)據(jù)庫(kù)占據(jù)主導(dǎo)地位：我國(guó)云數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)規(guī)模占比超過(guò)一半，顯示云技術(shù)在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和重要性。技術(shù)融合與創(chuàng)新加速：數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)正圍繞技術(shù)融合創(chuàng)新發(fā)展，云計(jì)算、圖技術(shù)、湖倉(cāng)一體等新興技術(shù)逐步應(yīng)用落地。人工智能與數(shù)據(jù)庫(kù)雙向賦能：AI技術(shù)深度融入數(shù)據(jù)庫(kù)管理、優(yōu)化等各個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)也為AI模型提供高效支持。數(shù)據(jù)密集型行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用：金融、電信等行業(yè)為數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品應(yīng)用創(chuàng)新提供廣泛空間，傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型持續(xù)探索數(shù)據(jù)庫(kù)賦能新路徑。多目標(biāo)持續(xù)發(fā)展：數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)將圍繞助力用戶降本增效、護(hù)航數(shù)據(jù)要素安全流通和賦能新興業(yè)務(wù)場(chǎng)景三個(gè)目標(biāo)持續(xù)發(fā)展。交易分析一體化：數(shù)據(jù)庫(kù)將支撐多類業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)交易與分析的一體化處理，提高業(yè)務(wù)效率。軟硬協(xié)同與系統(tǒng)性能提升：軟硬協(xié)同一體化將成為提升數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)性能的重要方向。隱私計(jì)算與區(qū)塊鏈技術(shù)：隱私計(jì)算保障密態(tài)數(shù)據(jù)安全流通，區(qū)塊鏈技術(shù)賦能數(shù)據(jù)資產(chǎn)高度可信，增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性與可信度。新應(yīng)用與新價(jià)值釋放：AI大模型催生向量數(shù)據(jù)庫(kù)新應(yīng)用，圖分析技術(shù)洞察數(shù)據(jù)連接新價(jià)值，時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)釋放時(shí)空數(shù)據(jù)新潛能，開拓?cái)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的新應(yīng)用領(lǐng)域。

　　清華科藍(lán)先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)研究院以高質(zhì)量發(fā)展為首要任務(wù)，加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，優(yōu)化底層技術(shù)布局，爭(zhēng)奪數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)底層科技的制高點(diǎn)，在全內(nèi)存分布式數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化技術(shù)與系統(tǒng)、人工智能技術(shù)使能的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)理論與技術(shù)、基于新硬件的數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化方法、基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)庫(kù)安全關(guān)鍵技術(shù)、面向大模型的智能數(shù)據(jù)庫(kù)研發(fā)、“關(guān)基”產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)替代應(yīng)用、面向數(shù)字經(jīng)濟(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、和基于數(shù)據(jù)要素的數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)架構(gòu)等多個(gè)關(guān)鍵方向，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研深度融合、跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)，共同打造中國(guó)品牌數(shù)據(jù)庫(kù)華鼎+SUNDB。

　　先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵技術(shù)

　　邢春曉院長(zhǎng)表示先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)面臨的十大挑戰(zhàn)可以歸納如下：

　　數(shù)據(jù)量與復(fù)雜性的管理：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，數(shù)據(jù)庫(kù)需要處理的數(shù)據(jù)量呈爆炸性增長(zhǎng)，且數(shù)據(jù)類型日益復(fù)雜，包括結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。如何高效存儲(chǔ)、檢索和管理這些數(shù)據(jù)成為一大挑戰(zhàn)。

　　數(shù)據(jù)質(zhì)量與準(zhǔn)確性：數(shù)據(jù)質(zhì)量直接影響智能數(shù)據(jù)庫(kù)的性能和決策的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤、不一致性和噪聲等問題需要得到有效解決，以確保數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、完整和一致。

　　數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)：隨著數(shù)據(jù)泄露事件的頻發(fā)，數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)成為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的重要關(guān)注點(diǎn)。智能數(shù)據(jù)庫(kù)需要采用加密技術(shù)、匿名化處理方法和嚴(yán)格的數(shù)據(jù)訪問控制機(jī)制，確保數(shù)據(jù)在收集、存儲(chǔ)和處理過(guò)程中的安全。

　　系統(tǒng)可擴(kuò)展性與性能優(yōu)化：隨著業(yè)務(wù)需求的增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要具備高度的可擴(kuò)展性，以支持更多的用戶和更復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)性能的優(yōu)化也是一大挑戰(zhàn)，需要采用先進(jìn)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、查詢處理機(jī)制和資源管理策略。

　　算法復(fù)雜性與透明度：智能數(shù)據(jù)庫(kù)中的算法越來(lái)越復(fù)雜，如何提高算法的透明度和解釋性，使用戶和監(jiān)管機(jī)構(gòu)能夠理解算法的決策依據(jù)和過(guò)程，成為一大挑戰(zhàn)。這有助于增強(qiáng)算法的公平性和可信度。

　　與現(xiàn)有系統(tǒng)集成：將智能數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與現(xiàn)有系統(tǒng)集成可能具有挑戰(zhàn)性，尤其是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮人工智能的情況下。這可能需要對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行重大更改，并對(duì)員工進(jìn)行再培訓(xùn)。

　　非靜態(tài)、非平衡及成本敏感數(shù)據(jù)的處理：智能數(shù)據(jù)庫(kù)需要能夠處理非靜態(tài)、非平衡及成本敏感的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能具有不同的分布特性和處理需求，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的處理能力提出了更高的要求。

　　多模數(shù)據(jù)融合與處理：隨著多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的增加，智能數(shù)據(jù)庫(kù)需要具備多模數(shù)據(jù)融合與處理的能力，將來(lái)自不同數(shù)據(jù)源和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合和利用。

　　高可用性與容錯(cuò)性：智能數(shù)據(jù)庫(kù)需要確保在高并發(fā)、高負(fù)載的情況下仍然能夠提供穩(wěn)定的服務(wù)。這要求數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具備高可用性和容錯(cuò)性，能夠在出現(xiàn)故障時(shí)迅速恢復(fù)服務(wù)。

　　法律法規(guī)與倫理問題：隨著智能數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其所引發(fā)的法律和倫理問題日益突出。如何確保技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用不違反法律法規(guī)，不損害用戶權(quán)益，并且遵循倫理標(biāo)準(zhǔn)，成為技術(shù)發(fā)展中不能回避的問題。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)的研究熱點(diǎn)從傳統(tǒng)的性能優(yōu)化和云計(jì)算集成，逐漸轉(zhuǎn)向了先進(jìn)化、智能化、安全性、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。邢春曉院長(zhǎng)針對(duì)上述挑戰(zhàn)歸納了先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的十大技術(shù)如下：

　　云數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：云原生、分布式計(jì)算與存儲(chǔ)分離，提升數(shù)據(jù)庫(kù)彈性與運(yùn)維效率。

　　多模處理技術(shù)：實(shí)現(xiàn)一庫(kù)多用，支持多樣化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與處理需求， HTAP行列混存技術(shù)：融合在線事務(wù)與實(shí)時(shí)分析處理，支持水平伸縮和強(qiáng)一致性的多副本數(shù)據(jù)安全。

　　數(shù)據(jù)湖倉(cāng)一體化技術(shù)：融合數(shù)據(jù)湖與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，降低存儲(chǔ)與計(jì)算成本，提升數(shù)據(jù)處理性能。

　　AI與數(shù)據(jù)庫(kù)融合技術(shù)：AI優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)管理與性能，數(shù)據(jù)庫(kù)支持AI模型高效運(yùn)行。

　　隱私計(jì)算與區(qū)塊鏈技術(shù)：保障數(shù)據(jù)流通安全與可信度，增強(qiáng)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)。

　　向量數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：高效檢索非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，支持AI大模型等新應(yīng)用。

　　圖數(shù)據(jù)庫(kù)與圖分析技術(shù)：洞悉數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)價(jià)值，打破圖數(shù)據(jù)孤島，釋放數(shù)據(jù)連接新價(jià)值。

　　時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：處理時(shí)空數(shù)據(jù)，支持空天信息等新興業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

　　軟硬協(xié)同一體化技術(shù)：提升數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)整體性能，全內(nèi)存優(yōu)化資源利用。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)自治與智能運(yùn)維技術(shù)：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的自我管理與智能運(yùn)維，降低操作門檻。

　　清華大學(xué)和科藍(lán)軟件雙方緊密合作，基于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SUNDB數(shù)據(jù)庫(kù)和華鼎4.0提出了面向大模型的智能數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)架構(gòu)，探索了向量數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，包括向量索引、向量存儲(chǔ)、向量生成方法、分布式向量處理系統(tǒng);研究了面向大模型的數(shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)備系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)治理、大模型自動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了大模型的智能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，包括基于大模型的NL2SQL、RAG 技術(shù)，智能數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)智能調(diào)優(yōu)、知識(shí)圖譜管理。

　　先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)核心產(chǎn)品

　　用戶選擇數(shù)據(jù)庫(kù)核心產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，邢春曉院長(zhǎng)提到共有五個(gè)核心點(diǎn)，銷售量、技術(shù)創(chuàng)新能力、用戶認(rèn)可度、生態(tài)開發(fā)者數(shù)量、技術(shù)性。總結(jié)歸納了國(guó)內(nèi)外十款產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性和智能化特征，包括MySQL，PostgreSQL，Oracle Database，Microsoft SQL Server，MongoDB，Amazon Aurora，Google Spanner，IBM Db2，Azure SQL Database，Cassandra，Databricks，Zilliz和國(guó)內(nèi)的SUNDB、達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫(kù)、PolarDB、TDSQL、HighGo DB、GBASE、SeaboxSQL、人大金倉(cāng)、Vastbase、萬(wàn)里數(shù)據(jù)庫(kù)、優(yōu)炫數(shù)據(jù)庫(kù)、OceanBase、GaussDB/ openGauss 、GoldenDB、AntDB、TiDB等國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)核心產(chǎn)品在先進(jìn)性和智能性的創(chuàng)新和特色。SUNDB作為新型舉國(guó)體制下中國(guó)真正能夠從源頭和底層掌控的安全可靠、技術(shù)先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，更是中國(guó)自主品牌數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　邢春曉院長(zhǎng)強(qiáng)調(diào)，面向通用和垂直領(lǐng)域大模型的先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)既是國(guó)家關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的核心技術(shù)，也是網(wǎng)絡(luò)信息安全的重要組成部分。同時(shí)指出，清華大學(xué)和科藍(lán)軟件將持續(xù)投入先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)落地，既發(fā)揮好產(chǎn)學(xué)研用深度融合的優(yōu)勢(shì)，又用好在關(guān)鍵基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中積累的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，形成對(duì)行業(yè)的廣覆蓋、深助力、高效能和強(qiáng)監(jiān)管，共同推動(dòng)智能數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

　　先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)典型應(yīng)用場(chǎng)景

　　智能數(shù)據(jù)庫(kù)在國(guó)內(nèi)黨政體系中的應(yīng)用具有重要的戰(zhàn)略意義，涵蓋了多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域和應(yīng)用場(chǎng)景，金融領(lǐng)域中的應(yīng)用也涉及多個(gè)關(guān)鍵方面，如數(shù)據(jù)分析、風(fēng)險(xiǎn)管理、客戶服務(wù)等，具有顯著的效率提升和決策支持作用。邢春曉表示，先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)還廣泛應(yīng)用于政府機(jī)構(gòu)、交通運(yùn)輸、物流倉(cāng)儲(chǔ)、科學(xué)研究等領(lǐng)域，智能數(shù)據(jù)庫(kù)的高效管理和智能化分析能力為各個(gè)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。

　　SUNDB數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品規(guī)劃清晰，戰(zhàn)略布局專注服務(wù)于銀行、保險(xiǎn)、證券、電信、政府、軍工、能源、交通等國(guó)家關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)數(shù)年的行業(yè)應(yīng)用，SUNDB數(shù)據(jù)庫(kù)的成熟度、性能、穩(wěn)定性、安全性以及技術(shù)服務(wù)能力得到了用戶和市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。

　　總結(jié)和展望

　　對(duì)于未來(lái)，邢春曉院長(zhǎng)表示，數(shù)據(jù)是大模型的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫(kù)也是大模型不可或缺的助力，大模型對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)提出了新的需求，也帶來(lái)了新的機(jī)遇，大模型+數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)實(shí)現(xiàn)1+1>2的效果。先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、系統(tǒng)和產(chǎn)品將圍繞賦能數(shù)據(jù)要素x確權(quán)交易流通，驅(qū)動(dòng)用戶提質(zhì)降本增效和融合創(chuàng)新人工智能大模型新興業(yè)務(wù)場(chǎng)景三個(gè)目標(biāo)持續(xù)發(fā)展。

　　當(dāng)前，我國(guó)正站在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。SUNDB數(shù)據(jù)庫(kù)充分發(fā)揮金融科技行業(yè)的自身優(yōu)勢(shì)，又結(jié)合清華學(xué)科交叉的前沿技術(shù)，原創(chuàng)性、顛覆性科技創(chuàng)新成果競(jìng)相涌現(xiàn)，不斷塑造發(fā)展新領(lǐng)域新動(dòng)能，對(duì)金融、電信、政府、軍工、能源、交通等眾多國(guó)家關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)都起到了重要推動(dòng)作用。

　　未來(lái)，科藍(lán)SUNDB數(shù)據(jù)庫(kù)將繼續(xù)堅(jiān)持自主研發(fā)路線，與清華攜手打造先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)共建華鼎+SUNDB先進(jìn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)全域生態(tài)體系，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新，解決“卡脖子”技術(shù)問題，為新時(shí)期知識(shí)產(chǎn)權(quán)強(qiáng)國(guó)建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。