There are now over 20 commercial vector database management systems (VDBMSs), all produced within the past five years. But embedding-based retrieval has been studied for over ten years, and similarity search a staggering half century and more. Driving this shift from algorithms to systems are new data intensive applications, notably large language models, that demand vast stores of unstructured data coupled with reliable, secure, fast, and scalable query processing capability. A variety of new data management techniques now exist for addressing these needs, however there is no comprehensive survey to thoroughly review these techniques and systems. We start by identifying five main obstacles to vector data management, namely vagueness of semantic similarity, large size of vectors, high cost of similarity comparison, lack of natural partitioning that can be used for indexing, and difficulty of efficiently answering hybrid queries that require both attributes and vectors. Overcoming these obstacles has led to new approaches to query processing, storage and indexing, and query optimization and execution. For query processing, a variety of similarity scores and query types are now well understood; for storage and indexing, techniques include vector compression, namely quantization, and partitioning based on randomization, learning partitioning, and navigable partitioning; for query optimization and execution, we describe new operators for hybrid queries, as well as techniques for plan enumeration, plan selection, and hardware accelerated execution. These techniques lead to a variety of VDBMSs across a spectrum of design and runtime characteristics, including native systems specialized for vectors and extended systems that incorporate vector capabilities into existing systems. We then discuss benchmarks, and finally we outline research challenges and point the direction for future work.


翻译:暂无翻译

15
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
0+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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月7日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月6日
Arxiv
21+阅读 · 2023年7月12日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关论文
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
0+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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员