文件 IndexBinaryHash.h

namespace faiss

k-means 聚类的多种变体的实现。

版权所有 (c) Facebook, Inc. 及其附属公司。

此源代码根据 MIT 许可证获得许可,该许可证位于此源代码树的根目录中的 LICENSE 文件中。

IDSelector 旨在定义要处理的向量子集(用于删除或作为搜索的子集)

PQ4 SIMD 封装和累加函数

基本内核使用 bbs = nb * 2 * 16 向量累加 nq 查询向量,并为此生成一个输出矩阵。这对于 nq * nb <= 4 很有趣,否则寄存器溢出变得太大。

这些函数的实现分布在 3 个 cpp 文件中,以减少并行编译时间。模板被显式实例化。

此文件包含用于计算距离的内核的回调。

在整个库中,向量以 float * 指针的形式提供。当批量处理(添加/搜索)多个向量时,大多数算法都可以得到优化。在这种情况下,它们作为矩阵传入。当 n 个大小为 d 的向量作为 float * x 提供时,向量 i 的分量 j 是

x[ i * d + j ]

其中 0 <= i < n 且 0 <= j < d。换句话说,矩阵始终是紧凑的。指定矩阵大小时,我们称其为 n*d 矩阵,这意味着行优先存储。

I/O 函数可以读/写到文件名、文件句柄或抽象媒介的对象。

读取函数返回应该使用 delete 释放的对象。这些对象中的所有引用都归该对象所有。

反向列表的定义 + 一些实现该接口的常用类。

由于 IVF(反向文件)索引对于大规模用例非常有用,因此我们将一些与它们相关的功能分组到这个小库中。大多数函数都适用于 IndexIVF 和嵌入在 IndexPreTransform 中的 IndexIVF。

在此文件中,实现了除 L2 和内积之外的额外指标

实现了一些神经网络层,主要用于支持 QINCo

定义一些对一组向量应用变换的对象。通常,这些是预处理步骤。

变量

FAISS_API IndexBinaryHashStats indexBinaryHash_stats
struct IndexBinaryHash : public faiss::IndexBinary
#include <IndexBinaryHash.h>

仅使用 b 个前导位作为哈希值

公共类型

using InvertedListMap = std::unordered_map<idx_t, InvertedList>

公共函数

IndexBinaryHash(int d, int b)
IndexBinaryHash()
virtual void reset() override

从数据库中移除所有元素。

virtual void add(idx_t n, const uint8_t *x) override

将 n 个维度为 d 的向量添加到索引。

向量被隐式地分配标签 ntotal .. ntotal + n - 1

参数:

x – 输入矩阵,大小为 n * d / 8

virtual void add_with_ids(idx_t n, const uint8_t *x, const idx_t *xids) override

与 add 相同,但存储 xids 而不是顺序 ids。

默认实现会断言失败,因为它并非所有索引都支持。

参数:

xids – 如果非空,则为要存储的向量的 ids(大小为 n)

virtual void range_search(idx_t n, const uint8_t *x, int radius, RangeSearchResult *result, const SearchParameters *params = nullptr) const override

查询索引中维度为 d 的 n 个向量。

返回所有距离 < radius 的向量。 请注意,许多索引未实现 range_search(只有 k-NN 搜索是强制性的)。 距离被转换为浮点数以重用 RangeSearchResult 结构,但它们是整数。 按照惯例,只返回距离 < radius(严格比较)的距离,即radius = 0 不返回任何结果,1 只返回完全相同的向量。

参数:
  • x – 要搜索的输入向量,大小为 n * d / 8

  • radius – 搜索半径

  • result – 结果表

virtual void search(idx_t n, const uint8_t *x, idx_t k, int32_t *distances, idx_t *labels, const SearchParameters *params = nullptr) const override

查询索引中维度为 d 的 n 个向量。

最多返回 k 个向量。 如果查询的结果不足,则结果数组会用 -1 填充。

参数:
  • x – 要搜索的输入向量,大小为 n * d / 8

  • labels – NNs 的输出标签,大小为 n*k

  • distances – 输出成对距离,大小为 n*k

void display() const
size_t hashtable_size() const

公共成员

InvertedListMap invlists
int b
int nflip
struct InvertedList

公共函数

void add(idx_t id, size_t code_size, const uint8_t *code)

公共成员

std::vector<idx_t> ids
std::vector<uint8_t> vecs
struct IndexBinaryHashStats

公共函数

inline IndexBinaryHashStats()
void reset()

公共成员

size_t nq
size_t n0
size_t nlist
size_t ndis
struct IndexBinaryMultiHash : public faiss::IndexBinary
#include <IndexBinaryHash.h>

仅使用 b 个前导位作为哈希值

公共类型

using Map = std::unordered_map<idx_t, std::vector<idx_t>>

公共函数

IndexBinaryMultiHash(int d, int nhash, int b)
IndexBinaryMultiHash()
~IndexBinaryMultiHash()
virtual void reset() override

从数据库中移除所有元素。

virtual void add(idx_t n, const uint8_t *x) override

将 n 个维度为 d 的向量添加到索引。

向量被隐式地分配标签 ntotal .. ntotal + n - 1

参数:

x – 输入矩阵,大小为 n * d / 8

范围搜索函数:在指定半径内搜索向量。

查询索引中维度为 d 的 n 个向量。

返回所有距离 < radius 的向量。 请注意,许多索引未实现 range_search(只有 k-NN 搜索是强制性的)。 距离被转换为浮点数以重用 RangeSearchResult 结构,但它们是整数。 按照惯例,只返回距离 < radius(严格比较)的距离,即radius = 0 不返回任何结果,1 只返回完全相同的向量。

参数:
  • x – 要搜索的输入向量,大小为 n * d / 8

  • radius – 搜索半径

  • result – 结果表

搜索函数:搜索最近邻向量。

查询索引中维度为 d 的 n 个向量。

最多返回 k 个向量。 如果查询的结果不足,则结果数组会用 -1 填充。

参数:
  • x – 要搜索的输入向量,大小为 n * d / 8

  • labels – NNs 的输出标签,大小为 n*k

  • distances – 输出成对距离,大小为 n*k

哈希表大小函数:返回哈希表的大小。

公共成员

存储:指向用于存储向量的 IndexBinaryFlat 索引的指针。
own_fields:指示该索引是否拥有其字段。
maps:哈希映射的向量。
int nhash

nhash:哈希映射的数量。

int b

b:每个哈希映射的位数。

int nflip

nflip:搜索时使用的位翻转次数。