AI 搜索引擎的工作原理:架构、检索与生成
了解 ChatGPT、Perplexity 和 Google AI Overviews 等 AI 搜索引擎的工作原理。探索 LLM、RAG、语义搜索和实时检索机制。

AI搜索引擎是一种利用人工智能、自然语言处理和大型语言模型来理解用户查询并生成直接、对话式回答的平台,这些回答是从网络来源综合而来,而不是显示传统的链接列表。这些平台利用检索增强生成(RAG)来提供具备实时网络访问和引用来源的最新信息。
AI搜索引擎是一种利用人工智能、自然语言处理和大型语言模型来理解用户查询并生成直接、对话式回答的平台,这些回答是从网络来源综合而来,而不是显示传统的链接列表。这些平台利用检索增强生成(RAG)来提供具备实时网络访问和引用来源的最新信息。
AI搜索引擎是一种利用人工智能、自然语言处理(NLP)和大型语言模型(LLM)来理解用户查询,并从网络来源中综合生成直接、对话式答案的平台。 与展示链接列表的传统搜索引擎不同,AI搜索引擎提供简明、通俗的摘要,直接回应用户意图。这些平台利用检索增强生成(RAG),将实时网络检索与生成式AI合成结合,从而提供最新且有引用的信息。AI搜索引擎标志着人们在线发现信息方式的根本转变,从基于关键词的链接列表,迈向语义理解和直接答案。这一技术融合了语义搜索、实体识别和对话式AI等多项AI领域成果,带来更直观高效的搜索体验。
AI搜索引擎的出现标志着信息检索技术的重大演进。数十年来,搜索引擎采用关键词匹配范式,相关性取决于检索词在索引文档中的出现与频率。然而,大型语言模型的兴起和自然语言理解的进步从根本上改变了可能性。根据市场研究,全球AI搜索引擎市场在2024年达到152.3亿美元,预计到2032年将实现16.8%的年复合增长率(CAGR)。这种爆发式增长反映了企业采纳和消费者对更智能、对话式搜索体验的需求。
生成式AI重塑了人们在线发现信息的方式,推动搜索从熟悉的蓝色链接列表转向更直接、对话式的答案。Google和Microsoft Bing等行业巨头迅速在各自平台集成AI,以赶超Perplexity、You.com等新秀。麦肯锡研究指出,约50%的Google搜索已具AI摘要,预计到2028年将超过75%。这不仅仅是用户界面变化,更是将内容策略和搜索引擎优化推向**“生成式引擎优化”(GEO)**的新纪元。
这一转变反映了更广泛的企业AI技术应用。2024年有78%的组织报告使用了AI,而上一年为55%,来自斯坦福AI指数报告。对于搜索和市场营销人员而言,这意味着可见性取决于理解AI系统如何解析、提炼并重述内容为通俗摘要。挑战在于,AI生成的答案常常将流量直接分流,原网站访问量受影响,这为内容创作者和品牌在新生态下争取曝光带来机遇与挑战。
AI搜索引擎通过一套复杂的多阶段流程运作,涵盖检索、排序和合成。流程始于查询理解,系统利用自然语言处理解析用户输入,提取含义、意图和上下文。系统不会把查询仅视为关键词串,而会生成多种表达形式:精确匹配的词法形式,用于语义搜索的稠密嵌入,以及用于知识图谱匹配的实体形式。
在理解查询后,多数AI搜索引擎采用**检索增强生成(RAG)**这一核心架构,解决大型语言模型的根本短板。RAG会实时检索网络索引或API,拉取相关文档和片段。候选项随后通过更复杂的模型进行重新排序,这些模型联合评估查询和候选内容,得出精细的相关性分数。排名最高的结果被输入大型语言模型,作为生成答案的上下文,系统在合成对话式答案时保持对检索来源的忠实。
混合检索管道已成为主流平台的标准。这类管道将基于关键词的词法搜索(如BM25算法)与基于向量相似度的语义搜索结合。词法搜索在精确匹配、稀有词和命名实体方面表现优异,语义搜索则在发现概念相关内容上更强。两者结合并应用交叉编码器重排序,使AI搜索引擎的准确率超过单一方法。最终合成阶段利用大型语言模型,整合多来源信息,生成连贯且具有人类风格的回复,同时确保准确性并提供引用。
| 方面 | 传统搜索引擎 | AI搜索引擎 |
|---|---|---|
| 结果形式 | 链接列表及简短摘要 | 对话式摘要与直接答案 |
| 查询处理 | 关键词匹配与排序 | 语义理解与意图分析 |
| 学习机制 | 每次查询独立处理 | 持续学习用户互动与反馈 |
| 信息检索 | 词法/关键词匹配 | 混合(词法+语义+实体) |
| 输入格式 | 仅限文本 | 文本、图片、语音、视频(多模态) |
| 实时更新 | 基于索引,周期性抓取 | 通过RAG实时网络访问 |
| 引用行为 | 无引用,用户自行查找来源 | 集成引用与来源归属 |
| 用户互动 | 单次查询,静态结果 | 多轮对话,支持追问 |
| 偏见处理 | 编辑人员组织信息 | AI合成可能引入开发者偏见 |
| 幻觉风险 | 低(链接为事实) | 高(LLM可生成虚假信息) |
不同AI搜索引擎实现了独特的架构,各自带来不同的优化要求。Google的AI Overviews与AI模式采用查询分流策略,即单个用户查询会被拆分为多个子查询,针对不同意图维度。这些子查询并行运行于多种数据源——网络索引、知识图谱、YouTube转录、Google Shopping数据和专项索引。结果被聚合、去重和排序,最终综合为总览。对GEO实践者而言,内容需以可提取方式覆盖查询的多重层面,才能通过分流筛选。
Bing Copilot属于更加传统的搜索架构,依托微软成熟的Bing排名体系,在其上叠加GPT级合成。该平台采用双通道检索,结合BM25词法搜索和稠密向量语义搜索。结果通过基于语境的交叉编码器重排序,关注段落级相关性而非整页排名。这一架构下,经典SEO信号(可抓取性、规范标签、干净HTML、页面速度)依然重要,因为它们决定哪些内容能进入基础集。Bing Copilot还强调可提取性:结构清晰、列表、表格、定义式表达的段落更易被引用。
Perplexity AI追求透明度,优先展示来源于生成答案之前。平台进行实时搜索,常常同时调用Google与Bing索引,再结合词法与语义相关性、主题权威性和答案可提取性评估候选。对Perplexity排名表现的59项影响因素分析显示,平台偏好直接答案格式——以标题明确重复查询,紧随其后给出简明、高信息密度答案的页面更易被引用。实体突出和关联链接也格外重要;Perplexity偏好关键实体清晰命名且与相关概念有语境关联的片段。
ChatGPT搜索采用机会主义策略,动态生成搜索查询并调用Bing API获取具体URL。不同于有持久索引的平台,ChatGPT完全依赖实时检索,网站如被robots.txt屏蔽、加载慢、仅用客户端渲染或语义不透明,则无法用于合成。这一架构优先可访问性与清晰度:页面需技术上可抓取、轻量级、语义透明,以保证实时抓取获得干净、可解析文本。
**自然语言处理(NLP)**是AI搜索引擎超越关键词匹配的基础技术。NLP使系统能够解析查询结构、语义和意图,理解语境并识别同义词和相关概念。当用户提出“附近有户外座位的最佳餐厅”时,NLP系统可理解其意在寻找带露台的餐馆,尽管并未直接出现这些词。语义理解让AI搜索引擎即使面对隐含或口语化意图也能给出有用结果。
大型语言模型(LLM)驱动着AI搜索引擎的合成环节。它们在大量文本数据上训练,基于上下文预测下一个最合适的词,从而生成连贯、符合语法、近似人类写作风格的文本。但LLM也带来风险。它们可能产生幻觉——以事实口吻呈现虚假内容,因为生成是基于概率知识而非直接引用实时来源。因此,**检索增强生成(RAG)**至关重要:通过用新近检索到的权威来源作为基础,AI搜索引擎可降低幻觉风险并提升事实准确性。有的平台已引入逐行文献引用以进一步缓解幻觉,尽管被引文章并不总是准确,甚至有时并不存在。
AI搜索引擎在多个方面与传统搜索引擎根本不同。首先,它们提供摘要而非链接。 传统搜索引擎以链接列表和简短摘要展示结果,AI搜索引擎则直接生成简明摘要,直接回答查询,无需用户反复点击多个网站。其次,AI搜索具备持续学习能力,传统搜索每次查询独立。 AI搜索引擎设计为不断学习用户互动和新数据,性能随时间提升,而传统搜索引擎每次处理新查询都不考虑历史或用户行为。
第三,AI搜索重语义,传统搜索重关键词。 传统搜索引擎主要依赖关键词匹配理解查询,AI搜索引擎则注重语义——即词语在上下文中的广义含义。这使得AI搜索能更准确把握用户意图,提供更匹配需求的结果。第四,AI搜索支持多种输入,传统搜索仅支持文本。 一些AI搜索引擎具备多模态能力,能理解和处理图片、视频、音频等多种格式的信息,带来比输入关键词更直观灵活的搜索体验。
AI搜索引擎的崛起正在重塑品牌的曝光与内容策略。企业和内容方不再只为关键词排名竞争,而需考虑AI系统如何解析、提炼并重述其内容为通俗摘要。这一转型催生了**“生成式引擎优化”(GEO)**新纪元,目标不仅是排名,更要被AI系统检索、合成与引用。
研究表明,即使是行业领先者的GEO表现相比SEO仍有20%至50%的差距,据麦肯锡分析。这反映出GEO策略尚处早期,以及同时为多家AI平台优化的复杂性。对品牌而言,影响深远:在AI搜索中的曝光取决于内容是否可检索(能出现在搜索结果中)、可提取(结构清晰便于AI解析和引用)、可信赖(展现专业性、权威性和可信度)。如AmICited等监测工具已可追踪品牌在Perplexity、ChatGPT、Google AI Overviews和Claude等AI平台的提及,帮助衡量新型可见性并发现优化机会。
AI搜索领域正迅速演化,深刻改变信息发现、分发与变现方式。全球AI搜索引擎市场预计到2032年将以16.8%的年复合增长率增长,动力来自企业采纳和消费者对对话式智能搜索体验的需求。随着AI搜索引擎的成熟,预计将出现几个关键趋势。
首先,整合与专业化将加速。 虽然Google、Bing、Perplexity等通用平台将继续主导,但面向法律、医疗、技术、电商等垂直领域的专业AI搜索引擎将大量涌现。这些专业引擎将为细分查询提供更深的领域知识和更准确的综合结果。其次,引用与归属机制将更复杂和标准化。 随着监管压力加大及出版方要求更清晰归属,AI搜索引擎将可能采用更细致的引用系统,便于用户追溯信息来源,也便于出版方衡量曝光。
第三,可见性的定义与衡量方式将根本转变。 在传统SEO时代,可见性等同于排名和点击率。在GEO时代,可见性是被检索、合成和引用——这需要全新衡量框架和工具。AmICited等平台正开创此类监测领域,追踪品牌在多家AI平台的提及频率及语境,为品牌在AI生成答案中的曝光提供洞察。
第四,AI搜索与传统搜索的竞争将加剧。 随着AI搜索引擎吸引更多用户注意力和流量,传统搜索引擎将承受进化压力,否则可能被淘汰。Google将AI深度集成于核心搜索产品,是对这一威胁的战略回应,但长期胜负未定。出版方和品牌必须同时为传统与AI搜索优化,内容策略更加复杂且资源消耗大。
最后,信任与准确性将成为重中之重。 随着AI搜索引擎成为主要信息来源,准确性和偏见防控的重要性提升。围绕AI透明度和责任的监管框架可能会出现,要求AI搜索引擎披露训练数据、排名因素和引用方法。对品牌和出版方而言,E-E-A-T信号(专业性、经验、权威性和可信度)在传统与AI搜索环境下都将更加关键。
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传统搜索引擎以链接列表和片段的形式展示结果,而AI搜索引擎会生成直接回答查询的对话式摘要。AI搜索引擎利用自然语言处理和大型语言模型,从语义层面理解用户意图,而不仅仅依赖关键词匹配。它们持续从用户互动中学习,并能处理包括文本、图片和语音在内的多种输入格式。此外,AI搜索引擎通常通过检索增强生成(RAG)实现实时网络访问,从而能够提供带有来源引用的最新信息。
检索增强生成(RAG)是一种使大型语言模型能够在生成答案前检索并整合外部新鲜信息的技术。RAG通过将回答建立在实时检索到的数据基础上,解决了LLM的基本局限——幻觉和知识截止。在AI搜索引擎中,RAG首先执行实时搜索或检索步骤,提取相关文档或片段,然后基于这些检索结果综合生成回答。这种方式确保答案既是最新的,又可追溯到具体来源,从而实现引用并提升事实准确性。
主要的AI搜索引擎包括Perplexity(以透明引用著称)、ChatGPT Search(由具备实时网络访问能力的GPT-4o驱动)、Google Gemini及AI Overviews(集成于Google搜索架构)、Bing Copilot(基于微软搜索索引)、Claude(Anthropic模型,具选择性网络搜索功能)。Perplexity注重实时检索和可见的来源归属,ChatGPT则动态生成搜索查询。Google采用查询分流以覆盖多种意图维度,Bing CoPilot则将传统SEO信号与生成式合成结合。每个平台在检索架构、引用行为和优化要求上各有不同。
AI搜索引擎遵循多阶段流程:首先通过自然语言处理解析用户查询,理解意图;其次通过混合检索(词法和语义搜索结合)从网络索引或API中检索相关文档或段落;然后基于相关性和可提取性对候选项重新排序;最后用大型语言模型综合生成对话式回答,并插入对源文档的引用。引用机制因平台而异——有的平台显示内联引用,有的展示来源列表,有的则将引用整合进答案文本。引用的质量和准确性取决于检索片段与综合观点的匹配程度。
生成式引擎优化(GEO)是专为AI搜索引擎优化内容和品牌曝光度的实践,而传统SEO则关注于链接型搜索结果中的关键词排名。GEO关注于让内容可被AI检索、提取和引用。主要GEO策略包括结构化内容以便清晰和直接回答、使用匹配用户意图的自然语言、实施实体标记和结构化数据、确保页面加载速度快、建立主题权威性。正如麦肯锡研究所显示,约50%的Google搜索已具AI摘要,预计到2028年将超过75%,这使GEO对品牌曝光度日益重要。
AI搜索引擎对网站流量既可能增加也可能减少,这取决于内容的优化方式。当内容被AI生成的答案引用时,获得了可见性和可信度,但用户也可能直接获得答案而无需点击原始来源。研究表明,AI Overviews会分流部分流量,尽管同时也提供了归属和来源链接。对品牌而言,这种转变意味着可见性现在取决于能否被AI系统检索、合成和引用,而不仅仅是在传统搜索结果中的排名。像AmICited这样的监测工具可以跟踪品牌在各大AI平台(Perplexity、ChatGPT、Google AI Overviews、Claude)中的提及,以衡量新型可见性并进行相应优化。
自然语言处理(NLP)是AI搜索引擎理解和处理用户查询的基础。NLP使系统能够解析查询的结构、语义和意图,而不是只做关键词匹配。它让AI搜索引擎能理解语境、消歧义,并识别同义词和相关概念。NLP还推动了综合阶段,使语言模型能够生成符合语法、连贯且自然的回复。此外,NLP帮助AI搜索引擎从网页中提取和结构化信息,识别关键实体、关系和可嵌入生成答案的观点。
AI搜索引擎通过检索增强生成(RAG)处理实时信息,即在查询时执行实时搜索或API调用获取最新数据,而不仅仅依赖训练数据。Perplexity和Google的AI模式等平台会实时检索网络,确保答案反映最新信息。ChatGPT在开启浏览功能时则通过Bing搜索API获取最新网页内容。新鲜度信号也被融入排名算法——具有最新发布时间和内容更新的页面在时效性强的查询中权重更高。不过,一些AI搜索引擎仍部分依赖训练数据,这会滞后于现实事件,因此实时检索成为各平台间的关键区分点。
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