The indexing algorithms for the high-dimensional nearest neighbor search (NNS) with the best worst-case guarantees are based on the randomized Locality Sensitive Hashing (LSH), and its derivatives. In practice, many heuristic approaches exist to "learn" the best indexing method in order to speed-up NNS, crucially adapting to the structure of the given dataset. Oftentimes, these heuristics outperform the LSH-based algorithms on real datasets, but, almost always, come at the cost of losing the guarantees of either correctness or robust performance on adversarial queries, or apply to datasets with an assumed extra structure/model. In this paper, we design an NNS algorithm for the Hamming space that has worst-case guarantees essentially matching that of theoretical algorithms, while optimizing the hashing to the structure of the dataset (think instance-optimal algorithms) for performance on the minimum-performing query. We evaluate the algorithm's ability to optimize for a given dataset both theoretically and practically. On the theoretical side, we exhibit a natural setting (dataset model) where our algorithm is much better than the standard theoretical one. On the practical side, we run experiments that show that our algorithm has a 1.8x and 2.1x better recall on the worst-performing queries to the MNIST and ImageNet datasets.


翻译:具有最坏的保证的近距离近距离搜索高维的索引算法( NNS ) 以随机的局部敏感散列( LSH) 及其衍生物为基础。 在实践中, 许多超自然法方法都存在“ 清除” 最佳索引方法, 以加速 NNS, 关键地适应给定数据集的结构。 这些超自然比基于LSH 的算法在真实数据集上的性能更优, 但几乎总是以在对抗性查询中丧失正确性能或强力性能的保证, 或以假设的额外结构/ 模型适用于数据集为代价。 在本文中, 我们为Hamming 空间设计了一种“ 清除” 最佳索引方法, 以加速 NNS, 以加速给给给定的数据集结构做出至关重要的调整。 通常, 这些超自然法方法比实际性能查询更优。 我们评估算法的能力, 以最优的理论角度和实用性能模型展示了我们最差的模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月29日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月26日
Meta-Learning to Cluster
Arxiv
17+阅读 · 2019年10月30日
VIP会员
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
相关基金
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员