文件 IndexFlatCodes.h

namespace faiss

实现具有多种变体的 k-means 聚类。

版权所有 (c) Facebook, Inc. 及其附属公司。

此源代码已获得 MIT 许可,请参阅此源代码树根目录中的 LICENSE 文件。

IDSelector 旨在定义要处理的向量子集(用于删除或作为搜索子集)

PQ4 SIMD 打包和累加函数

基本内核将 nq 个查询向量与 bbs = nb * 2 * 16 个向量累加,并为此生成一个输出矩阵。 对于 nq * nb <= 4 的情况很有用,否则寄存器溢出量会太大。

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。 当一起批量处理(添加/搜索)多个向量时,可以优化大多数算法。 在这种情况下,它们作为矩阵传递。 当大小为 d 的 n 个向量以 float * x 的形式提供时,向量 i 的分量 j 为

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 函数可以读取/写入文件名、文件句柄或抽象介质的对象。

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对象所有。

倒排列表的定义 + 一些实现接口的常用类。

由于 IVF(倒排文件)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 L2 和内积之外的额外度量标准

实现了一些神经网络层,主要用于支持 QINCo

定义一些将转换应用于一组向量的对象。通常,这些是预处理步骤。

struct IndexFlatCodes : public faiss::Index
#include <IndexFlatCodes.h>

Index 将所有向量编码为固定大小代码(大小 code_size)。 存储在 codes 向量中

faiss::Index2Layer, faiss::IndexAdditiveQuantizer, faiss::IndexFlat, faiss::IndexLSH, faiss::IndexLattice, faiss::IndexNeuralNetCodec, faiss::IndexPQ, faiss::IndexScalarQuantizer 继承

公共函数

IndexFlatCodes()
IndexFlatCodes(size_t code_size, idx_t d, MetricType metric = METRIC_L2)
virtual void add(idx_t n, const float *x) override

默认的 add 使用 sa_encode

virtual void reset() override

从数据库中移除所有元素。

virtual void reconstruct_n(idx_t i0, idx_t ni, float *recons) const override

重建向量 i0 到 i0 + ni - 1

对于一些索引,此函数可能未定义

参数:
  • i0 – 序列中第一个向量的索引

  • ni – 序列中向量的数量

  • recons – 重建的向量(大小为 ni * d)

virtual void reconstruct(idx_t key, float *recons) const override

重建存储的向量(如果是有损编码,则为近似值)

对于一些索引,此函数可能未定义

参数:
  • key – 要重建的向量的 ID

  • recons – 重建的向量(大小为 d)

virtual size_t sa_code_size() const override

生成的代码的大小(以字节为单位)

virtual size_t remove_ids(const IDSelector &sel) override

移除一些 ID。请注意,由于索引的结构,此操作的语义与通常的语义不同:新的 ID 会发生偏移

virtual FlatCodesDistanceComputer *get_FlatCodesDistanceComputer() const

FlatCodesDistanceComputer 提供 distance_to_code 方法

默认实现使用 sa_decode 显式解码向量。

inline virtual DistanceComputer *get_distance_computer() const override

获取用于此类索引的 DistanceComputer(在 AuxIndexStructures 中定义)对象。

DistanceComputer 针对支持随机访问其向量的索引实现。

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

通过解码实现的搜索

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

查询维度为 d 的 n 个向量到索引。

返回距离 < radius 的所有向量。 请注意,许多索引不实现 range_search(只有 k-NN 搜索是强制性的)。

参数:
  • n – 向量的数量

  • x – 要搜索的输入向量,大小为 n * d

  • radius – 搜索半径

  • result – 结果表

CodePacker *get_CodePacker() const
virtual void check_compatible_for_merge(const Index &otherIndex) const override

检查两个索引是否兼容(即,它们以相同的方式训练并且具有相同的参数)。否则抛出异常。

virtual void merge_from(Index &otherIndex, idx_t add_id = 0) override

将条目从另一个数据集移动到自身。在输出时,other 为空。add_id 被添加到所有移动的 id 中(对于顺序 id,这将是 this->ntotal)

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

添加使用独立编解码器计算的向量

参数:
  • codes – 要添加的代码,大小为 n * sa_code_size()

  • xids – 相应的 id,大小为 n

void permute_entries(const idx_t *perm)

公共成员

size_t code_size
std::vector<uint8_t> codes

编码数据集,大小为 ntotal * code_size