文件 IndexRefine.h

namespace faiss

实现具有许多变体的 k-means 聚类。

版权所有 (c) Facebook, Inc. 及其附属公司。

此源代码根据 MIT 许可获得许可,该许可位于此源树的根目录中的 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 打包和累积函数

基本内核使用 bbs = nb * 2 * 16 向量累积 nq 查询向量,并生成该向量的输出矩阵。 它对于 nq * nb <= 4 很有用,否则寄存器溢出将变得太大。

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。 当多个向量一起分批处理(添加/搜索)时,大多数算法可以得到优化。 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 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。 指定矩阵的大小时,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/写入到文件名、文件句柄或抽象介质的对象。

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

倒排列表的定义 + 一些实现该接口的常见类。

由于 IVF(倒排文件)索引对于大规模用例非常有用,因此我们将与它们相关的一些函数分组到这个小型库中。 大多数函数都可以在 IndexIVF 和嵌入在 IndexPreTransform 中的 IndexIVF 上工作。

在此文件中,实现了 L2 和内积之外的额外度量

实现了一些神经网络层,主要用于支持 QINCo

定义了一些将转换应用于向量集的对象,这些通常是预处理步骤。

struct IndexRefineSearchParameters : public faiss::SearchParameters

公共函数

virtual ~IndexRefineSearchParameters() = default

公共成员

float k_factor = 1
SearchParameters *base_index_params = nullptr
struct IndexRefine : public faiss::Index
#include <IndexRefine.h>

索引,它在 base_index (一个快速索引) 中查询,并使用精确搜索来优化结果,希望能够改进结果。

faiss::IndexRefineFlat 继承

公共函数

IndexRefine(Index *base_index, Index *refine_index)

从空索引初始化

IndexRefine()
virtual void train(idx_t n, const float *x) override

对有代表性的向量集执行训练

参数:
  • n – 训练向量的数量

  • x – 训练向量,大小为 n * d

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

将维度为 d 的 n 个向量添加到索引。

向量隐式分配标签 ntotal .. ntotal + n - 1。此函数将输入向量切分为小于 blocksize_add 的块,并调用 add_core。

参数:
  • n – 向量的数量

  • x – 输入矩阵,大小为 n * d

virtual void reset() override

从数据库中删除所有元素。

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

向索引查询维度为 d 的 n 个向量。

最多返回 k 个向量。 如果查询结果不足,则结果数组将填充 -1。

参数:
  • n – 向量的数量

  • x – 要搜索的输入向量,大小为 n * d

  • k – 提取的向量数

  • distances – 输出成对距离,大小为 n*k

  • labels – 输出 NN 的标签,大小为 n*k

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

重建存储的向量 (如果是有损编码,则是近似值)

此函数可能未为某些索引定义

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 void sa_encode(idx_t n, const float *x, uint8_t *bytes) const override

编码一组向量

参数:
  • n – 向量的数量

  • x – 输入向量,大小为 n * d

  • bytes – 输出编码的向量,大小为 n * sa_code_size()

virtual void sa_decode(idx_t n, const uint8_t *bytes, float *x) const override

sa_decode 从 index_refine 解码,假设它更准确

~IndexRefine() override

公共成员

Index *base_index

更快的索引,用于预选应过滤的向量

Index *refine_index

优化索引

bool own_fields

是否应该释放基本索引的内存?

bool own_refine_index

是否应该释放精炼索引的内存?

float k_factor = 1

搜索中请求的 k 与从 base_index 请求的 k 之间的因子(应 >= 1)

struct IndexRefineFlat : public faiss::IndexRefine
#include <IndexRefine.h>

精炼索引是 IndexFlat 的版本。 它有一个额外的构造函数,它接受一个要添加到 flat 精炼索引的元素表。

公共函数

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

向索引查询维度为 d 的 n 个向量。

最多返回 k 个向量。 如果查询结果不足,则结果数组将填充 -1。

参数:
  • n – 向量的数量

  • x – 要搜索的输入向量,大小为 n * d

  • k – 提取的向量数

  • distances – 输出成对距离,大小为 n*k

  • labels – 输出 NN 的标签,大小为 n*k

virtual void train(idx_t n, const float *x) override

对有代表性的向量集执行训练

参数:
  • n – 训练向量的数量

  • x – 训练向量,大小为 n * d

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

将维度为 d 的 n 个向量添加到索引。

向量隐式分配标签 ntotal .. ntotal + n - 1。此函数将输入向量切分为小于 blocksize_add 的块,并调用 add_core。

参数:
  • n – 向量的数量

  • x – 输入矩阵,大小为 n * d

virtual void reset() override

从数据库中删除所有元素。

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

重建存储的向量 (如果是有损编码,则是近似值)

此函数可能未为某些索引定义

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 void sa_encode(idx_t n, const float *x, uint8_t *bytes) const override

编码一组向量

参数:
  • n – 向量的数量

  • x – 输入向量,大小为 n * d

  • bytes – 输出编码的向量,大小为 n * sa_code_size()

virtual void sa_decode(idx_t n, const uint8_t *bytes, float *x) const override

sa_decode 从 index_refine 解码,假设它更准确

公共成员

Index *base_index

更快的索引,用于预选应过滤的向量

Index *refine_index

优化索引

bool own_fields

是否应该释放基本索引的内存?

bool own_refine_index

是否应该释放精炼索引的内存?

float k_factor = 1

搜索中请求的 k 与从 base_index 请求的 k 之间的因子(应 >= 1)