Vector similarity search is becoming increasingly important for data science pipelines, particularly in Retrieval-Augmented Generation (RAG), where it enhances large language model inference by enabling efficient retrieval of relevant external knowledge. As RAG expands with table-augmented generation to incorporate structured data, workloads integrating table and vector search are becoming more prevalent. However, efficiently executing such queries remains challenging due to inaccurate cardinality estimation for vector search components, leading to suboptimal query plans. In this paper, we propose Exqutor, an extended query optimizer for vector-augmented analytical queries. Exqutor is a pluggable cardinality estimation framework designed to address this issue, leveraging exact cardinality query optimization techniques to enhance estimation accuracy when vector indexes (e.g., HNSW, IVF) are available. In scenarios lacking these indexes, we employ a sampling-based approach with adaptive sampling size adjustment, dynamically tuning the sample size to balance estimation accuracy and sampling overhead. This allows Exqutor to efficiently approximate vector search cardinalities while minimizing computational costs. We integrate our framework into pgvector, VBASE, and DuckDB, demonstrating performance improvements of up to four orders of magnitude on vector-augmented analytical queries.


翻译:向量相似性搜索在数据科学流水线中日益重要,尤其在检索增强生成(RAG)中,它通过高效检索相关外部知识增强大语言模型推理能力。随着RAG扩展到表增强生成以融合结构化数据,整合表查询与向量搜索的工作负载愈发普遍。然而,由于向量搜索组件基数估计不准确导致查询计划次优,高效执行此类查询仍具挑战性。本文提出Exqutor,一种面向向量增强分析查询的扩展查询优化器。Exqutor是一种可插拔基数估计框架,旨在解决该问题,通过利用精确基数查询优化技术,在现有向量索引(如HNSW、IVF)时提升估计精度。针对缺乏此类索引的场景,我们采用基于采样的方法,通过自适应调整采样规模,动态调节样本大小以平衡估计精度与采样开销。这使得Exqutor能高效近似向量搜索基数,同时最小化计算成本。我们将该框架集成至pgvector、VBASE及DuckDB中,实验表明其在向量增强分析查询上的性能提升可达四个数量级。

0
下载
关闭预览

相关内容

【SIGIR2025教程】动态与参数化检索增强生成
专知会员服务
17+阅读 · 2025年7月14日
迈向可信的检索增强生成:大语言模型综述
专知会员服务
30+阅读 · 2025年2月12日
定制化大型语言模型的图检索增强生成综述
专知会员服务
39+阅读 · 2025年1月28日
图增强生成(GraphRAG)
专知会员服务
35+阅读 · 2025年1月4日
图检索增强生成研究进展
专知会员服务
38+阅读 · 2024年11月5日
检索增强生成系统中的可信度:综述
专知会员服务
44+阅读 · 2024年9月18日
搜索query意图识别的演进
DataFunTalk
13+阅读 · 2020年11月15日
NLP-Progress记录NLP最新数据集、论文和代码: 助你紧跟NLP前沿
中国人工智能学会
12+阅读 · 2018年11月15日
谷歌推出新型数据增强算法:AutoAugment
论智
20+阅读 · 2018年6月6日
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
驱动军事决策变革的顶尖人工智能指挥系统
专知会员服务
4+阅读 · 8月11日
非对称防御中的自组织临界性:俄乌战争
专知会员服务
9+阅读 · 8月10日
《战争中的大语言模型监管》
专知会员服务
11+阅读 · 8月10日
《边缘计算关键技术分析及美军作战实践应用》
边缘计算的军事应用
专知会员服务
12+阅读 · 8月9日
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
13+阅读 · 8月8日
相关VIP内容
【SIGIR2025教程】动态与参数化检索增强生成
专知会员服务
17+阅读 · 2025年7月14日
迈向可信的检索增强生成:大语言模型综述
专知会员服务
30+阅读 · 2025年2月12日
定制化大型语言模型的图检索增强生成综述
专知会员服务
39+阅读 · 2025年1月28日
图增强生成(GraphRAG)
专知会员服务
35+阅读 · 2025年1月4日
图检索增强生成研究进展
专知会员服务
38+阅读 · 2024年11月5日
检索增强生成系统中的可信度:综述
专知会员服务
44+阅读 · 2024年9月18日
相关基金
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员