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COAX:基于软函数依赖的多维数据相关性感知索引

数据库 2021-02-03 v3 分布式、并行与集群计算 机器学习

摘要

近期工作提出了学习型索引结构,其通过学习底层数据集的分布来提升性能。关于学习型索引的初步研究表明,通过学习数据的累积分布函数,诸如 B-Tree 之类的索引结构可将性能提升一个数量级,同时占用更小的内存空间。本文中,我们提出 COAX,一种用于多维数据的学习型索引,它不学习键的分布,而是学习数据集各属性之间的相关性。我们的方法源于如下观察:在许多数据集中,两个(或多个)属性的值是相关的。COAX 利用这些相关性来降低数据集的维度。更确切地说,我们学习如何由其余属性推断出一个(或多个)属性 CdC_d,从而不再需要对属性 CdC_d 建立索引。这降低了维度,进而使索引更小且更高效。我们基于函数依赖(FD)属性的可预测性,从理论上研究了所提技术的有效性。我们进一步通过实验表明,通过预测数据中的相关属性,我们能够改进查询执行时间并降低索引的内存开销。在我们的实验中,执行时间减少了 25%,同时将索引的内存占用降低了四个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.16393,
  title  = {COAX: Correlation-Aware Indexing on Multidimensional Data with Soft Functional Dependencies},
  author = {Ali Hadian and Behzad Ghaffari and Taiyi Wang and Thomas Heinis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.16393},
  year   = {2021}
}