Research paper introduction (2019-11-07)

Accelerated Query Processing Via Similarity Score Prediction (SIGIR 2019)

Transcript

1. 3FTFBSDIQBQFSJOUSPEVDUJPO

   "DDFMFSBUFE2VFSZ1SPDFTTJOH7JB

   4JNJMBSJUZ4DPSF1SFEJDUJPO 4*(*3
   
   
   4FBSDI5FBN

   5BLVZB"TBOP
   

   View Slide

2. "DDFMFSBUFE2VFSZ1SPDFTTJOH7JB
   4JNJMBSJUZ4DPSF1SFEJDUJPO 4*(*3
   
   w 63-
   w IUUQTEMBDNPSHDJUBUJPODGN JE
   w 1SPCMFNTFUUJOH
   w "DDFMFSBUFUPQLRVFSZQSPDFTTJOHXJUIBOJOWFSUFEJOEFY
   UZQFTFBSDIFOHJOF
   w .FUIPE
   w 'PDVTPOEZOBNJDEPDVNFOUQSVOJOHEVSJOHRVFSZ
   QSPDFTTJOHBOEJNQSPWFBMHPSJUINTXJUINBDIJOFMFBSOJOH
   

   View Slide

3. 1SFNJTF
   w "TTVNFTBHFOFSBMJOWFSUFEJOEFY
   w 5FSNTBOEQPTUJOHMJTUTBSFTUPSFE
   w 5IFQPTUJOHMJTUDPOUBJOTBMJTUPGEPDVNFOU*%T TPSUFE
   
   w "VYJMJBSZEBUB TVDIBTNBYJNVNTDPSFGPSFBDIUFSN
   DBOBMTP
   CFTUPSFE
   w "TTVNFTBTDPSFGVODUJPOBTGPMMPXT
   w #BTJDBMMZ#.JTBTTVNFE
   w "EEJOHVQUIFDPOUSJCVUJPOTPGFBDIUFSNJOUIFHJWFORVFSZ
   

   View Slide

4. 2VFSZ1SPDFTTJOH
   w "TTVNFTRVFSZQSPDFTTJOHCZEPDVNFOUBUBUJNF
   %""5
   
   w 1SPDFTTNVMUJQMFQPTUJOHMJTUTBUUIFTBNFUJNF
   XJUIUIFDVSTPSJOTUFBEPGQSPDFTTJOHQPTUJOHMJTUT
   GPSFBDIUFSN
   

   View Slide

5. 2VFSZ1SPDFTTJOHXJUI
   %ZOBNJD1SVOJOH
   w %VSJOHRVFSZQSPDFTTJOH DBMDVMBUFBOENBJOUBJOUPQLTDPSFUISFTIPME GPSEPDVNFOUTQSPDFTTFETPGBS UIFCMVFMJOF
   
   w &WFOUVBMMZDPOWFSHFUP
   w $BMDVMBUFUIFVQQFSCPVOEPGUIFEPDVNFOUTDPSF
   w *UDBOCFDBMDVMBUFECZTUPSJOHUIFNBYJNVNTDPSF NBYTDPSF
   GPSFBDIUFSNJOUIFJOEFY
   w %PDVNFOUTXIPTFVQQFSCPVOEJTMFTTUIBOUIFUISFTIPME DBOCFTBGFMZTLJQQFE
   w 5IJTNFUIPEJTMPTTMFTT UIBUJT BDDVSBUFUPQLEPDVNFOUBUJPOJTSFUSJFWFE
   θ
   Θk
   θ
   

   View Slide

6. &YJTUJOH%ZOBNJD1SVOJOH
   "MHPSJUINT
   w 5IFSFBSF.BY4DPSF 8"/% BOE#.8 CMPDLNBY
   8"/%
   BTBOF⒏DJFOURVFSZQSPDFTTJOHNFUIPE
   w "MMUIFCBTJDTUSBUFHJFTBSFUIFTBNFBTUIFQSFWJPVT
   EZOBNJDQSVOJOH
   w 8"/%JTBTNBSUBMHPSJUINUIBUBMMPXTZPVUPTLJQ
   NPSFUIBO.BY4DPSF
   w #.8 CMPDLNBY8"/%
   JTBGVSUIFSJNQSPWFNFOUUP
   CMPDL8"/%BOEIBWFTUBUJTUJDBMJOGPSNBUJPOJOFBDI
   CMPDL
   

   View Slide

7. 1SPQPTFE.FUIPE
   w 1SFEJDUUIFpOBMUISFTIPME GSPNGFBUVSFTVTJOHNBDIJOFMFBSOJOH UIFSFE
   MJOF
   
   w 5IJTBMMPXTZPVUPTLJQNBOZEPDVNFOUT
   w 4P UIJTMFBETTQFFEVQRVFSZQSPDFTTJOH
   Θk
   (D, Q)
   

   View Slide

8. 3FTFBSDI2VFTUJPOT
   w 32
   w $BOXFFTUJNBUF CFGPSFTUBSUJOHUPQSPDFTTUIFJOWFSUFE
   JOEFY
   w 32
   w *G DBOCFFTUJNBUFEJOBEWBODF 

   IPXNVDIDBORVFSZQSPDFTTJOHCFGBTUFSXJUIUIBUQSJPSLOPXMFEHF
   w 32
   w $BOQSJPSLOPXMFEHFPG JNQSPWFNFUIPETMJLF.BY4DPSF
   8"/% PS#.8
   Θk
   (D, Q)
   Θk
   (D, Q)
   Θk
   (D, Q)
   

   View Slide

9. &YQFSJNFOUTXJUIl0SBDMFz
   w 5IJTSFTVMUJTBOBOTXFSTUP
   w 32*G DBOCFFTUJNBUFEJOBEWBODF 

   IPXNVDIDBORVFSZQSPDFTTJOHCFGBTUFSXJUIUIBUQSJPSLOPXMFEHF
   w JTDBMDVMBUFECFGPSFRVFSZQSPDFTTJOH BTBOPSBDMF
   BOEQBTTFEUPFBDI
   QSVOJOHBMHPSJUINBTBUISFTIPME
   w .FBTVSF."9QFSGPSNBODFXJUILOPXOPQUJNBMUISFTIPMET
   w &YQFSJNFOUBMDPOEJUJPOT
   w (PWEBUBTFU
   w RVFSJFT
   w $PNQBSJTPOVTJOHUISFFQSVOJOHBMHPSJUINT.BY4DPSF 8"/% BOE#.8
   Θk
   (D, Q)
   Θk
   (D, Q)
   

   View Slide

10. w 8JUI0SBDMF UP
    GBTUFSUIBOCBTFMJOF
    w 5IFSFJTSPPNGPSTQFFEVQCZ
    BDDVSBUFMZFTUJNBUJOH
    ∇
    Θk
    (D, Q)
    &YQFSJNFOUTXJUIl0SBDMFz
    

    View Slide

11. 5ISFTIPME1SFEJDUJOHCZ
    4UPDIBTUJDCBTFE.PEFM
    w .VTUBEPQUBTJNQMFNPEFM
    w #FDBVTFUIFFOUJSFRVFSZQSPDFTTJOHIBTUPCFGBTUXJUIQSFEJDUJPOUJNFJODMVEFE
    w "TTVNJOHUIBUUIFEJTUSJCVUJPOPG JTB(BVTTJBOEJTUSJCVUJPO
    w -FBSOUIFQBSBNFUFST BOE
    PGUIFQSFEJDUJWFEJTUSJCVUJPO
    w &TUJNBUFPQUJNBM POUIBUEJTUSJCVUJPO
    
    Θk
    μ σ
    ̂
    Θk
    q = ?
    

    View Slide

12. w (JWFBQFOBMUZXIFOUIFNPEFMPWFSFTUJNBUF
    UISFTIPME
    w $PNCJOFMPTTGVODUJPOXJUITUPDIBTUJDNPEFM
    w -JOFBSMPTTGVODUJPOUIBUNBLFTUIFMPTT UJNFT
    XIFOUIFNPEFMPWFSFTUJNBUF UIFCMVFMJOF
    
    α
    w .JOJNVN#BZFT3JTL .#3
    
    w DBOCFTFMFDUFEPOUIFQSFEJDUJWF
    EJTUSJCVUJPOUIBUNJOJNJ[FTUIFFYQFDUFE
    MPTT
    w 0QUJNBM IBTCFFOQSPWFOUPCFB
    RVBOUJMFPG <>
    w 'PSFYBNQMF PQUJNBMWBMVFJTRVBOUJMF
    PGUIFQSFEJDUJWFEJTUSJCVUJPOXIFO
    w "EPQUUIF#BZFTJBO-JOFBS3FHSFTTJPO #-3
    BT
    UIFNPEFM
    w 4JODFUIFTPMVUJPOJTDBMDVMBUFEBOBMZUJDBMMZ
    JODMPTFEGPSN
    JUDBOCFDBMDVMBUFEWFSZ
    GBTU
    ̂
    Θk
    ̂
    Θk
    1/(α + 1)
    α = 3
    <>1'$ISJTUP⒎FSTFOBOE'9%JFCPME0QUJNBMQSFEJDUJPOVOEFSBTZNNFUSJDMPTT&DPOPNFUSJD5IFPSZ
    r
    5ISFTIPME1SFEJDUJOHCZ
    4UPDIBTUJDCBTFE.PEFM
    

    View Slide

13. w $POTJEFSNBDIJOFMFBSOJOHNPEFMVTJOHMPTTGVODUJPO
    w -FBSOJOHEJSFDUMZGPSBHJWFOMPTTGVODUJPO
    w "TZNNFUSJD)VCFSMPTTJTVTFEGPSUIFMPTTGVODUJPO
    w 4JODFUIJTJTEJ⒎FSFOUJBCMF
    w .VMUJ-BZFS1FSDFQUSPO .-1
    
    w .-1-

    MBZFST IJEEFOMBZFSTBSF
    
    w .-1-

    MBZFST IJEEFOMBZFSTBSF
    
    w #PUIDBOCFDBMDVMBUFEF⒏DJFOUMZCZ
    $16
    5ISFTIPME1SFEJDUJOHCZ
    -PTTCBTFE.PEFM
    

    View Slide

14. -FBSOJOH.PEFMT
    w 2VFSZMPHTVTFEUPUSBJOUIFNPEFM
    w .JDSPTPGU2VFSZMPH
    w RVFSJFT
    w %BUBTFU
    w (PWNJMMJPOEPDVNFOUT
    w $MVF8FC#NJMMJPOEPDVNFOUT
    w 1SFEJDUFETQFFEPGUSBJOFENPEFM
    w NT .-1-
    
    w NT .-1-
    
    w NT #-3
    
    w "MMNPEFMTBSFGBTUFOPVHI
    'FBUVSFTVTFEGPSMFBSOJOH
    

    View Slide

15. 2VFSZ1SPDFTTJOH6TJOH
    &TUJNBUFE5ISFTIPME
    3FDBMDVMBUJPOSVOTXIFOPWFSFTUJNBUF
    1SPDFTTJOHXIFOUIFIFBQTJ[FFYDFFETUIF

    DBQBDJUZ L
    
    *GTDPSFJTHSFBUFSUIBOUIFIFBQNJOJNVNTDPSF 

    BEEJUUPUIFIFBQ
    4DPSFTBSFPOMZDBMDVMBUFEGPSEPDVNFOUT

    XIPTFVQQFSCPVOEJTHSFBUFSUIBOθ
    *OJUJBMJ[F UPQSFEJDUFEUISFTIPME
    θ ̂
    Θk
    

    View Slide

16. &YFDVUJPO4QFFEPG2VFSZ
    1SPDFTTJOHCZ"MHPSJUIN
    #BTFMJOF
    
    1FSDFQUSPO #BZFTJBO-JOFBS3FHSFTTJPO
    "MJUUMFGBTUFS
    #BTFMJOF
    
    

    View Slide

17. 8IZ"MHPSJUINJTTMPX
    w 3FDBMDVMBUJPO
    XIFOPWFSFTUJNBUF
    JTIFBWZ
    

    View Slide

18. "MHPSJUIN JNQSPWFE
    
    w $BMDVMBUFUIFDPNCJOBUJPOPGUFSNT
    TVCRVFSZ
    JOUSPVCMF
    w +VTUMPPLBUUIFEPDVNFOUTUIBUNBUDI
    UIFTVCRVFSZ DPOKVODUJWF
    
    w 4JODFEPDVNFOUTDBOCFpMUFSFE
    XFMM SFDBMDVMBUJPOJTQPTTJCMFBU
    IJHITQFFE
    

    View Slide

19. w .FEJBOVQUPGBTUFS
    w )PXFWFS UIJTJTXIFODPNQBSFEXJUI
    UIFTBNFDPOEJUJPO
    w "CPVUGBTUFSDPNQBSFEUPUIF
    PQUJNVNWBMVF
    w "MHPSJUINJTGBTUFSXIFOUIFRVBOUJMFJT
    MBSHF BHHSFTTJWFUISFTIPME
    
    q = 0.5
    &YFDVUJPO4QFFEPG2VFSZ
    1SPDFTTJOHCZ"MHPSJUIN
    

    View Slide

20. 3FTFBSDI2VFTUJPOT

    BOE"OTXFST
    w 32
    w $BOXFFTUJNBUF CFGPSFTUBSUJOHUPQSPDFTTUIFJOWFSUFEJOEFY
    w ˠ4IPXFEUIBUIFBQUISFTIPMEJTQSFEJDUBCMF
    w 32
    w *G DBOCFFTUJNBUFEJOBEWBODF 

    IPXNVDIDBORVFSZQSPDFTTJOHCFGBTUFSXJUIUIBUQSJPSLOPXMFEHF
    w ˠ*UTIPXFEUIBUUIFEZOBNJDQSVOJOHBMHPSJUINTQFFEJNQSPWFECZNPSFUIBO
    w 32
    w $BOQSJPSLOPXMFEHFPG JNQSPWFQSVOJOHBMHPSJUINTMJLF.BY4DPSF 8"/% PS#.8
    w ˠ4IPXOUIBUBMMBMHPSJUINTDBOJNQSPWFXJUIUIJTNFUIPE
    Θk
    (D, Q)
    Θk
    (D, Q)
    Θk
    (D, Q)
    

    View Slide

21. .Z*NQSFTTJPOT
    w 5IFEFUFSNJOJTUJDNFUIPE CBTFMJOF VTJOH
    NBZCFTV⒏DJFOU
    w 5BCMFTIPXTUIBUUIFEJ⒎FSFODFGSPNUIFCBTFMJOFJTOPUWFSZMBSHF
    w "MUIPVHI"MHPSJUINJNQSPWFTTMJHIUMZ UIFEJ⒎FSFODFJTBUNPTU
    w %J⒎FSFODFCZQSVOJOHBMHPSJUINTJTMBSHFS #.8JTWFSZGBTU
    
    w JTTJNQMFSBOEFBTJFSUPIBOEMF .-JTOPUSFRVJSFE
    
    w #VU UIFSFJTSPPNUPNBLFBCFUUFSNPEFM
    w 'FBUVSFTBOENBDIJOFMFBSOJOHBMHPSJUINTDBOCFJNQSPWFE
    w *U`MMCFGBTUFSXIFOUIFUISFTIPMEJTDMPTFSUPUIFUSVFPOF lPSBDMFz
    
    Qk
    Qk
    

    View Slide