Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
検索エンジンことはじめ/First step towards full-text search engine
Search
convto
October 02, 2019
Programming
0
95
検索エンジンことはじめ/First step towards full-text search engine
全文検索エンジンについて調べたので社内LT会で話しました
convto
October 02, 2019
Tweet
Share
More Decks by convto
See All by convto
Go 関連の個人的おもしろCVE 5選 / my favorite go cve
convto
3
270
バイナリを眺めてわかる gob encoding の仕様と性質、適切な使い方 / understanding gob encoding
convto
6
1.7k
みんなでたのしむ math/big / i love math big
convto
0
120
Go1.22からの疑似乱数生成器について/go-122-pseudo-random-generator
convto
2
310
Go1.20からサポートされるtree構造のerrの紹介と、treeを考慮した複数マッチができるライブラリを作った話/introduction of tree structure err added since go 1_20
convto
0
770
byte列のbit表現を得るencodingライブラリ作った
convto
1
1k
Go runtimeの歩き方/how to follow go runtime function
convto
1
860
入出金ドメインの苦労話と解決へのアプローチ/funds in/out difficulties and solutions
convto
2
1.2k
rsa_understanding_memo
convto
0
510
Other Decks in Programming
See All in Programming
Rustのweb開発を助ける 便利なツール紹介
yuki0418
1
190
【Go言語】golangci-lintの使い方
tomo1227
0
270
Mastering Developer Experience: A Roadmap for Success 【開発生産性Conference 2024】
findyinc
1
380
Google's Recipe for Scaling (Web) Security – LocoMocoSec 2024
lweichselbaum
0
170
Introduction of Happy Eyeballs Version 2 (RFC8305) to the Socket library
coe401_
1
220
Modern Angular: Renovation for Your Applications
manfredsteyer
PRO
0
140
わかりやすい正解を捨てて、コトに向き合う - スクラムフェス金沢2024 スポンサーセッション
yusukekokubo
0
170
Play Billing Library 7.0.0 変更点まとめ@potatotips#88
kako351
0
160
Clean Architecture by TypeScript & NestJS
ryounasso
0
150
Harnessing Large Language Models for Training-free Video Anomaly Detection
tereka114
1
1.3k
Cloudflare Workers x AWS Lambdaの組み合わせユースケース / Cloudflare Workers x AWS Lambda Combination Use Case
seike460
PRO
2
310
CSC307 Lecture 08
javiergs
PRO
0
330
Featured
See All Featured
"I'm Feeling Lucky" - Building Great Search Experiences for Today's Users (#IAC19)
danielanewman
224
21k
Building Flexible Design Systems
yeseniaperezcruz
323
37k
Practical Orchestrator
shlominoach
185
10k
Web development in the modern age
philhawksworth
203
10k
Docker and Python
trallard
37
2.9k
JavaScript: Past, Present, and Future - NDC Porto 2020
reverentgeek
44
4.7k
The Invisible Customer
myddelton
117
13k
Dealing with People You Can't Stand - Big Design 2015
cassininazir
360
22k
Typedesign – Prime Four
hannesfritz
37
2.2k
Mobile First: as difficult as doing things right
swwweet
219
8.8k
Clear Off the Table
cherdarchuk
89
320k
Robots, Beer and Maslow
schacon
PRO
157
8.1k
Transcript
検索エンジンことはじめ 2019/10/2 Makuake LT party #22
convto jisibari Twitter: @convto Github: convto 2
もくじ - 全文検索エンジンとは - 転置インデックス - 非英語圏への対応: n-gram, 形態素解析 -
辞書の実装で使われる木構造 - 転置リストの実装で考慮すること - インデックス構築 - 検索 - まとめ
もくじ - 全文検索エンジンとは - 転置インデックス - 非英語圏への対応: n-gram, 形態素解析 -
辞書の実装で使われる木構造 - 転置リストの実装で考慮すること - インデックス構築 - 検索 - まとめ
全文検索エンジン
全文検索エンジン を対象にした
たけのこ レシピ 驚きのたけの こ! ~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~ レシピはこちら ~~~~~~~~~~~ 自炊術 ~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~ おすすめのたけのこ レシピも載せておきま す ~~~~~~~~~~~ n-gramについ て ~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~ 一定の文字長でトー クナイズする ~~~~~~~~~~~ 驚きのたけの こ!, 自炊術
全文検索エンジンとは - 複数の文章の全文を対象にした検索エンジン - ElasticSearch, Groonga, Solr あたりが有名 - Lucene
系列と Groonga 系列があるっぽい
もくじ - 全文検索エンジンとは - 転置インデックス - 非英語圏への対応: n-gram, 形態素解析 -
辞書の実装で使われる木構造 - 転置リストの実装で考慮すること - インデックス構築 - 検索
インデックス - 素直にすべての文字を舐めて探索してもいいが、 負荷が大きい(grep型とか言われたり言われな かったりするらしい) - 事前に検索される形で表を作っておき、計算量が 下がるような形で保持することで検索を効率化す る
転置インデックス - 「ページ内で使われている単語の表」を「ある単語 が使われているページの表」に変換して作ったイ ンデックス - 表の縦と横を変換することを転置というので、日 本語では転置インデックスという - 本の索引と論理は同じ
ドキュメント内の単語リストを 単語が属するドキュメントリストに変換 Document id 単語リスト 1 おどろき, の, た けのこ,
!, …略 2 自炊, 術, ...略 単語 Doc1 Doc2 おどろき ◦ × の ◦ ◦ たけのこ ◦ ◦ ! ◦ × 変換 例
ドキュメント内の単語リストを 単語が属するドキュメントリストに変換 Document id 単語リスト 1 おどろき, の, た けのこ,
!, …略 2 自炊, 術, ...略 単語 Doc1 Doc2 おどろき ◦ × の ◦ ◦ たけのこ ◦ ◦ ! ◦ × 変換 例 ポスティング
ドキュメント内の単語リストを 単語が属するドキュメントリストに変換 Document id 単語リスト 1 おどろき, の, た けのこ,
!, …略 2 自炊, 術, ...略 単語 Doc1 Doc2 おどろき ◦ × の ◦ ◦ たけのこ ◦ ◦ ! ◦ × 変換 例 ポスティングリスト
ドキュメント内の単語リストを 単語が属するドキュメントリストに変換 Document id 単語リスト 1 おどろき, の, た けのこ,
!, …略 2 自炊, 術, ...略 単語 Doc1 Doc2 おどろき ◦ × の ◦ ◦ たけのこ ◦ ◦ ! ◦ × 変換 例 転置リスト
ドキュメント内の単語リストを 単語が属するドキュメントリストに変換 Document id 単語リスト 1 おどろき, の, た けのこ,
!, …略 2 自炊, 術, ...略 単語 Doc1 Doc2 おどろき ◦ × の ◦ ◦ たけのこ ◦ ◦ ! ◦ × 変換 例 転置リストの情報を木構造などで 持たせて計算量を下げたものが 転置インデックス
ドキュメント内の単語リストを 単語が属するドキュメントリストに変換 Document id 単語リスト 1 おどろき, の, た けのこ,
!, …略 2 自炊, 術, ...略 単語 Doc1 Doc2 おどろき ◦, 1回, 1番目 × の ◦, 2回, 2,N番目 ◦, 3回, L,M,N 番目 たけのこ ◦, 1回, 3番目 ◦, 1回, N番目 ! ◦, 1回, N番目 × 変換 例 精度計算やフレーズ一致のためにメタ 情報を付与する場合もある
もくじ - 全文検索エンジンとは - 転置インデックス - 非英語圏への対応: n-gram, 形態素解析 -
辞書の実装で使われる木構造 - 転置リストの実装で考慮すること - インデックス構築 - 検索 - まとめ
Full text search engine
Full text search engine full text search engine 句読点で分離
全文検索エンジン
全文検索エンジン
アジア圏の言語は明確な単語の区切りが少ない - アジアに共通して言えるらしい - ある程度品詞を解釈して分けたり、文字数決め打 ちで無理やり単語として分けたりするのが一般的
n-gram - 文字数を決め打ちして分けるパターン - 1,2,3文字分けをそれぞれ uni-gram, bi-gram, tri-gram というらしい -
mysql などにも n-gram の機能あって、デフォは bi-gram になっている
全文検索エンジン 全文 分検 検索 索エ n-gram で分割 エン ンジ ジン
n-gram メリデメ - メリット: 一文字ずつずらして単語わけするので、 検索もれがない - デメリット: 京都 と調べたときに
東京都 も該当す る(東京、京都の2つの単語があるとみなされるた め) - デメリット: 単語数が多くなることがおおく、形態素 解析に比べて実行が遅くなる可能性が高い
形態素解析 - 品詞などで単語分けする - 枯れた実装がそこそこある - 自作するのは無理ゲーだと思う
全文検索エンジン 全文 検索 形態素解析で 分割 エンジン
形態素解析 メリデメ - メリット: n-gram に比べて実行が早い可能性が高 い - デメリット: 分けられ方によっては検索漏れが発生
する場合がある(`たけのこ` が `たけ` `の` `こ` と 単語分けされて転置インデックスが構築された ケース、など)
どっちも大事
場合によって使い分けられるようにしとこう - 有名な検索エンジンはだいたいどちらも対応して いる - ユースケースによって適切な方を使い分けている らしい
もくじ - 全文検索エンジンとは - 転置インデックス - 非英語圏への対応: n-gram, 形態素解析 -
辞書の実装で使われる木構造 - 転置リストの実装で考慮すること - インデックス構築 - 検索 - まとめ
ここでいう辞書とは - ポスティングリストの参照を持った node でできた 木構造 - ポスティングリストはサイズが膨大な場合が多い ので、計算量以外にもストレージへの読み書き発 行回数なども考慮した木構造がよい
検索エンジン向けの木 - B+ tree: B tree の派生で、ノードをファイルシステ ムのページサイズを意識して管理するのでスト レージデバイスとのI/O回数が減る -
mysql デフォのストレージエンジンInnoDBはこ れ - BKD tree: まだ概要は把握していないが、色々な 検索エンジンで実績がある - ElasticSearch などはこれ
もくじ - 全文検索エンジンとは - 転置インデックス - 非英語圏への対応: n-gram, 形態素解析 -
辞書の実装で使われる木構造 - 転置リストの実装で考慮すること - インデックス構築 - 検索 - まとめ
辞書と転置リストの関 係
単語A 単語B 単語C 単語D ... 辞書 転置リスト 1, 1, 3,
2, 1, 2
単語A 単語B 単語C 単語D ... 辞書 転置リスト 1, 1, 3,
2, 1, 2 Doc id, 登場回数, 登場位置などの情報 が数値の列として保存される この例では 4byte * 6 = 一つのポスティ ングあたり 24byte
転置リスト実装で考慮すること - 物理的に連続した位置に配置する - ポスティングリストは数字の形式でストレージに書 き込むので、数値向けの圧縮をする
もくじ - 全文検索エンジンとは - 転置インデックス - 非英語圏への対応: n-gram, 形態素解析 -
辞書の実装で使われる木構造 - 転置リストの実装で考慮すること - インデックス構築 - 検索 - まとめ
ソートして構築する方法 - 単語とポスティングのペアをストレージに書き込 みしていく - 全部書き込んだら単語のalphabet順にソート - ソート結果を順番にみてポスティングリスト構築
マージして構築する方法 - 設定したメモリ上限に達するまでポスティングリス トを構築していく - メモリ上限に達したらファイルに書き下ろしてまた 次のポスティングリストを作る - 全件探索し終えたら部分的なポスティングリスト をマージして最終的なポスティングリストを得る
マージして構築する方法 - 設定したメモリ上限に達するまでポスティングリス トを構築していく - メモリ上限に達したらファイルに描き下ろしてまた 次のポスティングリストを作る - 全件探索し終えたら部分的なポスティングリスト をマージして最終的なポスティングリストを得る
マージのほうが読み書き回数少なくて 一般にはパフォーマンスがよい
マージして構築する方法 - 設定したメモリ上限に達するまでポスティングリス トを構築していく - メモリ上限に達したらファイルに描き下ろしてまた 次のポスティングリストを作る - 全件探索し終えたら部分的なポスティングリスト をマージして最終的なポスティングリストを得る
マージのほうが読み書き回数少なくて 一般にはパフォーマンスがよい カーネルは投機読み込みや 遅延して読み取りマージなど ブロックデバイスのI/O補助があるため、 ソートでも問題ないケースもありそう
もくじ - 全文検索エンジンとは - 転置インデックス - 非英語圏への対応: n-gram, 形態素解析 -
辞書の実装で使われる木構造 - 転置リストの実装で考慮すること - インデックス構築 - 検索 - まとめ
ブーリアン検索 - AND OR などの論理演算子で要素をつなげて検索 すること - 文字で論理操作を受け取れるようにして、実装で 配列などの操作に変換すれば対応できる
関連度計測 - 出現回数、出現位置などのメタデータを使ってを 使って関連度を図って返す、などもできる - 出現クエリが存在しなくても関連度はわかるが、 走査対象のデータが全件になるので要件によっ てトレードオフ
もくじ - 全文検索エンジンとは - 転置インデックス - 非英語圏への対応: n-gram, 形態素解析 -
辞書の実装で使われる木構造 - 転置リストの実装で考慮すること - インデックス構築 - 検索 - まとめ
まとめ - 検索エンジン用語や使われる要素技術などざっく りとした外観を学んだ - 次回はホビープロジェクトを引っさげて発表したい
- プレゼンテーションテーマは SlidesCarnival の ヨークプレゼンテーションテンプレー ト を利用しています クレジット表記
ご清聴 ありがとうございました