GraphRAG とは?

Graph Retrieval-Augmented Generation(GraphRAG)は、知識グラフ、エンティティ、関係性を活用して、言語モデルが応答を生成する前により強固なコンテキストを組み立てることで、Retrieval-Augmented Generation(RAG)を拡張する人工知能(AI)アーキテクチャです。Microsoft の GraphRAG アプローチでは、一般に、非構造化コンテンツからエンティティ/関係性を抽出し、コミュニティ要約/レポートを生成するインデクシング・パイプラインに加え、それらのグラフ成果物を用いて検索と統合(サマリ/シンセシス)を改善するクエリエンジンが含まれます。

AI の応答を、つながりのある「関係性を意識した」情報に基づいて生成することで、GraphRAG はより正確で文脈に即し、説明可能性の高い出力を実現できます。特に、複数の情報源にまたがるリンク関係の理解に依存する複雑なエンタープライズ環境で有効です。

GraphRAG が従来の RAG と異なる点

従来の RAG は、関連するドキュメントやテキスト断片を取得し、それを応答生成のコンテキストとして供給することで 大規模言語モデル を改善します。検索は通常、意味的類似度(ベクトル検索)またはキーワード検索に基づきます。GraphRAG はこのアプローチを拡張します。

GraphRAG は、知識グラフ(製品、部品、要件、サプライヤ、規制などの接続されたエンティティと、それらの関係性を表す構造化モデル)に基づいているため、次のような情報を取得できます。

  • クエリで参照された構造化エンティティ: テキスト断片だけでなく、コンポーネント、要件、サプライヤなどの特定オブジェクトを特定する
  • それらエンティティ間の関係性: 関係性コンテキストを用いて関連する根拠を接続し、「何か」だけでなく「なぜ/どのように」を説明する能力を高める
  • ドメインをまたぐ多段(マルチホップ)接続: 関係パスをたどり、複数領域の知識やコンテンツを横断して推論する

たとえば、コンポーネントに関する文書を単に取得する代わりに、GraphRAG は次のような関係パスを追跡できます:要件 → コンポーネント → サプライヤ → 規制

Microsoft GraphRAG は、異なる質問タイプを支援するためのクエリモードも区別しています。

  • Local Search: 構造化された知識グラフデータと支援テキストを組み合わせた、エンティティ中心の推論
  • Global Search: LLM が生成したコミュニティレポート をコンテキストとして用い、map-reduce 風のプロセスでコーパス全体を統合する合成
  • DRIFT Search: ローカルとコミュニティの洞察を組み合わせ、データセット全体の理解が必要な質問のカバレッジを広げる手法

GraphRAG の仕組み

典型的な GraphRAG 実装は、インデクシングとクエリの 2 段階で構成されます。

インデクシング(オフライン)は、非構造化コンテンツからグラフベースのインデックスを構築し、一般に次を含みます:

  • エンティティと関係性(および一部のパイプラインでは主張/claims)の抽出
  • エンティティに対するコミュニティ検出の実行
  • 複数の粒度レベルでのコミュニティ要約とレポートの生成
  • 意味検索のためのテキスト埋め込み(embedding)

クエリ(ランタイム)は、グラフ成果物と支援コンテンツを用いてユーザーの質問に回答します:

  1. ユーザーが質問を送信する
  2. システムがクエリ内の関連エンティティを特定する
  3. 知識グラフ(および/またはコミュニティ構造)を用いて、関連するエンティティ、関係性、支援根拠を見つける
  4. 接続されたコンテキストを組み立てる(多くの場合、ローカル/グローバル検索戦略を使用)
  5. 言語モデルが、その関係性を意識したコンテキストに基づいて回答を生成する

コンテキストが、特定可能なエンティティ、接続関係、支援ソースから構築されるため、応答はより透明で検証しやすくなります。

なぜ GraphRAG が重要なのか

製品ライフサイクル管理(PLM) ソリューションを含むエンタープライズのデータ環境は、高度に相互接続されています。製品は、コンポーネント、要件、エンジニアリング変更、サプライヤ、製造プロセス、規制上の義務などと結び付いています。こうした環境では、質問に答えるために、単に文書を取得するだけでなく、ライフサイクル全体を通じて情報がどのようにつながっているかを理解する必要があります。

GraphRAG が支援すること:

  • 複雑な製品構造にまたがる、より正確な推論: つながった製品データの中で、コンポーネント、要件、変更がどう関係しているかを AI が解釈しやすくする
  • デジタルスレッド全体でのトレーサビリティ向上: 設計から製造、サービスまでのライフサイクル接続の可視性を支援する
  • AI のハルシネーションリスク低減: 根拠のない創作ではなく、接続された証拠に基づく応答を促す
  • 説明可能性と監査可能性の向上: 関連情報をたどりながら、回答がどのように生成されたかを追跡できる
  • クロスドメインの意思決定支援の強化: エンジニアリング、サプライチェーン、コンプライアンス、品質、オペレーションの知識を 1 つの推論コンテキストに結び付ける

GraphRAG は、巨大なコンテンツ群全体にわたってテーマや関係性を要約する必要がある「コーパス全体の質問」にも有用で、単純なスニペット検索ではうまくいかない場面で力を発揮します。

Aras の例:
AI エージェントによる GraphRAG 駆動のコンテンツ分析

Aras Innovator では、GraphRAG 風のアプローチにより、Aras AI Assistant の会話体験に組み込まれた Knowledge Discovery / Content Analysis サービスを実現できます。これは高度なセマンティック検索を基盤にしつつ、クエリ支援を超えて、Aras Innovator が管理するナレッジベース(文書、図、その他の非構造/準構造コンテンツを含む)を分析し、単なる取得ではなく、意味・リンク・文脈に依存する回答を返します。

このアプローチの重要な価値は、PLM 構造として正式にモデル化されたことのない暗黙の関係性を発見できる点です。たとえば、明示的に関係が作成されていない場合でも、ある文書と多数の参照部品番号とのつながりを特定できます。これにより、ユーザーはデジタルスレッド全体にわたる、製品情報と関連コンテンツの統合が必要な質問を行えるようになり、より豊かな対話が可能になります。

時間軸を意識した調査の例:
コンテンツは時間とともに変化するため、関係性の探索は、製品バージョンが設計または変更された時点に基づいて行う必要があります。たとえば:
「現場で故障した製品バージョンの設計判断は、どの要件によって左右されたのか?」

GraphRAG 駆動のコンテンツ分析機能は、関連する歴史的期間の文脈の中で、根拠と推定リンクを組み立てることができ、長寿命製品に対してより信頼性の高い回答を可能にします。

従来の RAG GraphRAG
文書の断片を取得する エンティティ/関係性と支援コンテンツを取得する
ベクトル類似度/キーワードスコアに依存しがち グラフ由来のコンテキストを利用し、ローカル/グローバルのクエリ戦略を支援
コンテキストは主にテキストブロックから構築 コンテキストは、つながった企業知識+支援テキストから構築
クロスドメイン推論が限定的 ドメインとソースをまたぐマルチホップ推論
推論経路を追跡しにくい エンティティ、関係性、ソースにより、より説明可能

従来の RAG は文書検索や要約に適しています。GraphRAG は、構造化され接続されたシステムや大規模な企業ナレッジベースをまたいだ推論により適しています。

GraphRAG が AI のハルシネーションを減らす方法

AI のハルシネーションは、モデルがもっともらしいが根拠のない情報を生成することで発生します。GraphRAG は次の方法でこのリスクを低減します。

  • 特定可能なエンティティと支援ソースに基づいて応答を生成: 回答を、企業ナレッジベースに存在する事実に結び付ける。
  • 関係性を意識したコンテキスト構築: 自由連想ではなく、接続された証拠に沿った推論を促す。
  • 承認された接続済みデータソースにコンテキストを限定: 根拠のない主張が混入する可能性を減らす。
  • 関連エンティティにまたがる追跡可能な推論経路: 回答がどう組み立てられたかをレビューしやすくする。

GraphRAG では、接続され検証可能な知識から応答が生成されるため、エンタープライズ環境でより一貫性が高く、説明責任のある回答になります。

一般的なユースケース

GraphRAG は、接続されたシステムを横断する推論が必要なシナリオで特に有用です。例:

  • エンジニアリング変更の影響分析: 設計変更が関連するコンポーネント、サプライヤ、要件、コンプライアンス義務にどう影響するかを特定
  • 製品構造全体の要件トレーサビリティ: 要件が部品、システム、下流の依存関係にどう接続しているかを追跡
  • サプライチェーンのリスク/依存関係分析: あるサプライヤでの混乱や変更が、関連コンポーネントや製品に与える影響を可視化
  • ライフサイクルデータ全体にわたる規制・コンプライアンス調査: 規制が相互接続された製品情報や支援ドキュメントにどう適用されるかを分析
  • クロスドメインのプロダクト・インテリジェンス: エンジニアリング、製造、サービスの知識を接続し、より完全な運用視点を提供

いずれのケースでも、答えはシステムをまたいでデータ要素がどのように関係しているかを理解することに依存します。