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增强 HNSW 指数以实现实时更新:解决不可达点问题及性能退化

信息检索 2024-07-16 v2

摘要

近似最近邻搜索(ANNS)是数据挖掘和信息检索中的基本且关键组件,图基方法在性能上优于其他方法。广泛的研究努力致力于通过开发各种图基索引来提高搜索效率,例如 HNSW(层次可导航小世界)。然而,当面对大量实时删除、插入和更新操作时,HNSW 和大多数图基索引的性能将变得不可接受。此外,在更新操作期间,HNSW 可能导致一些数据点变得不可达,我们将这种情况称为“不可达点现象”。这种现象在某些情况下可能显著影响图的搜索准确性。为解决这些问题,我们提出了高效措施来克服 HNSW 的不足,具体解决长时间删除和更新操作中的性能下降问题,并解决不可达点现象引起的问题。我们提出的 MN-RU 算法有效地提高了更新效率并抑制了不可达点的增长速度,确保更好的整体性能并保持图的完整性。我们的结果表明,我们的方法优于现有方法。此外,由于我们的方法基于 HNSW,因此可以轻松集成到工业领域广泛使用的现有索引中,使其在未来实际应用中具有实用性。代码可在 \url{https://github.com/xwt1/MN-RU.git} 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.07871,
  title  = {Enhancing HNSW Index for Real-Time Updates: Addressing Unreachable Points and Performance Degradation},
  author = {Wentao Xiao and Yueyang Zhan and Rui Xi and Mengshu Hou and Jianming Liao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.07871},
  year   = {2024}
}