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重新审视基于相似图的近似最近邻搜索索引构建

数据库 2025-02-18 v2

摘要

相似图 (PG) 作为高维数据 kk -近似最近邻 (kk-ANN) 搜索的前沿解决方案,已在诸多领域广受欢迎,如检索增强生成。尽管 PG 方法在 kk-ANN 搜索性能方面表现最佳,但其索引构建成本随点数呈超线性增长。这种超线性成本在大数据时代显著限制了其可扩展性。因此,本文旨在不牺牲 kk-ANN 搜索性能的前提下加速 PG 方法的构建。为实现这一目标,我们重新审视了两种主流的 PG 类型:相对邻域图 (RNG) 和可导航小世界图 (NSWG)。通过重新审视其构建过程,我们发现构建效率存在问题。为解决这些问题,我们提出一种新的构建框架,采用 novel pruning strategy for edge selection,以加快 RNG 的构建速度,同时保持其 kk-ANN 搜索性能。随后,我们将该框架集成到 NSWG 构建中,以提升 NSWG 的构建效率和 kk-ANN 搜索性能。进行大量实验验证了该构建框架对 RNG 和 NSWG 的有效性,显著降低了 PG 的构建成本,实现了最高可达 5.6 倍的加速,而未牺牲 kk-ANN 搜索性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.01231,
  title  = {Revisiting the Index Construction of Proximity Graph-Based Approximate Nearest Neighbor Search},
  author = {Shuo Yang and Jiadong Xie and Yingfan Liu and Jeffrey Xu Yu and Xiyue Gao and Qianru Wang and Yanguo Peng and Jiangtao Cui},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.01231},
  year   = {2025}
}

备注

The paper has been accepted by PVLDB 2025