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2021-10-02 21:32:04 +08:00

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How Proxy Reduce the Multiple Search Results?

Search Results 的组织形式

假设对于某个特定的 Search 请求,该 Search 请求 nq = 2topk = 10Proxy 收到来自 Query Nodes 的 4 份 Search Result。

每一份 Search Result 都是 nq * topk 的二维结构,如下图所示,该结果表示用户输入了 nq 个向量,希望分别获取和这 nq 个向量最相似的 topk 个向量。

search_result_format

对于同一个 querytopk 个命中结果按照 score 降序score 越大,表示命中结果与待查向量越相似。不同 query 之间命中结果互相独立。

因此我们下面讨论 Proxy 如何对结果进行归并也只关注一个 query 结果如何归并即可,对 nq 个 query 结果,循环遍历 nq 或者并行处理即可。

于是问题退化为4 个长度为 topk(10) 的数组,每个数组降序排列,如何从这 4 个数组中得到其中最大的 10(topk) 个数。如下图所示:

final_result

多路归并算法

该算法的伪代码如下:

n = 4
multiple_results = [[topk results 1], [topk results 2], [topk results 3], [topk results 4]]
locs = [0, 0, 0, 0]
topk_results = []
for i -> topk:
	score = min_score
	choice = -1
	for j -> n:
		choiceOffset = locs[j]
		if choiceOffset > topk:
			// all result from this way has been got, got from other way
			continue
		score_this_way = multiple_results[j][choiceOffset]
		if score_this_way > score:
			choice = j
			score = score_this_way
	if choice != -1:
		// update location
		locs[choice]++
		topk_results = append(topk_results, choice)

该算法脱胎于归并排序算法的归并阶段两者共同点是归并时结果已经排序不同点是归并排序是归并两路结果reduce 这里归并多路结果。

对比归并排序时使用两个指针记录两路结果的偏移量proxy reduce 使用多个指针 locs 记录多路结果的偏移量。

具体到该例子n 表示有 4 份结果需要归并multiple_results 是四份 topk 的数组locs 里面每一个 choiceOffset 记录了每一路的偏移量。

该偏移量对应的 score_this_way 记录了当前这一路的最大值,因此取下一个较大的 score 时只需要从这四个最大值里面挑一个即可。

这样子保证了我们每次取的结果都是剩余结果中最大的。

该算法最多只会线性扫描所有的 Search Results因此该算法的时间复杂度为 n * topk。