Range-filtering approximate nearest neighbor search (RFANNS) is a fundamental operation in modern vector databases. Given a query vector $q$ and a numerical range predicate, RFANNS returns the $k$-approximate nearest neighbors ($k$-ANN) of the query $q$ among the objects whose attributes satisfy the range predicate. However, existing RFANNS methods are not well suited to high-throughput GPU execution. CPU indexes offer limited parallel scalability, generic GPU filtering is highly selectivity-dependent, and GPU indexes built from locally optimized subgraphs can incur long search trajectories and redundant distance computations. To address these limitations, we present FROG, a GPU-oriented RFANNS index that replaces multiple locally optimal substructure building with a globally aware, vertex-centric design. It organizes diverse expansion neighbor candidates for each vertex in a GPU-friendly structure and rapidly identifies the expansion neighbors used for computation at query time. Moreover, GPU-oriented algorithms and implementations are developed for both index construction and query processing. Experiments on six datasets show that FROG improves mixed-selectivity query throughput by 14.7--37.7$\times$ over 44-core CPU baselines and 4.5--7.6$\times$ over the strongest GPU baseline. It also accelerates index construction by 2.4--14.8$\times$ over the GPU baseline.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
10+阅读 · 2021年10月1日
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
Graph Neural Network(GNN)最全资源整理分享
深度学习与NLP
339+阅读 · 2019年7月9日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
20+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
VIP会员
最新内容
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
6+阅读 · 10月24日
军事域更好使用人工智能的实用指南
专知会员服务
9+阅读 · 10月22日
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
14+阅读 · 10月20日
Maven智能系统:帕兰提尔军事人工智能平台详解
专知会员服务
17+阅读 · 10月20日
《测试自动化框架在敏捷软件开发中的角色》
专知会员服务
9+阅读 · 10月20日
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
13+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
19+阅读 · 10月15日
相关VIP内容
专知会员服务
10+阅读 · 2021年10月1日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
20+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员