SlideShare a Scribd company logo
http://mimimir.ru




                              Индексирование
                            многомерных данных
                                        Стас Кельвич


         Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич      15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                            Данные
                            Запросы
                            Какой софт использовать
                            B-деревья
                            Пространственные деревья
                            PostgreSQL Point, Cube, KNN
                            SQlite R-Tree (BDB layer)



      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич       15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                                       Данные
                            Одна таблица или Materialized view
                            10^8 –10^9 записей
                            Поля: целые числа и даты
                            «Никакая» селективность
                            Сохранность не критична



      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич              15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                              Запросы «оконного» типа
                            SELECT *
                            FROM prices
                            WHERE
                             "adult_count" = 2 AND
                             "country_id" = 1 AND
                             "value" BETWEEN 90 AND 8181 AND
                             "from" BETWEEN 1354996800 AND 1356897600 AND
                             "night_count" BETWEEN 7 AND 10 AND
                             "paid_children_count" = 0
                            ORDER BY value ASC
                            LIMIT 20;

      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич                   15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                               Что использовать?
                            NoSQL (mongo, redis, etc)

                            Поисковые движки
                            (sphinx, lucene и производные)

                            SQL базы данных


      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич          15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




              Древовидные структуры данных

                                                        N ~ exp(d)
                                                        d ~ log(N)


      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич                15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                       Стандартный индекс по полю
                            B-дерево и его варианты:
                                B* PostreSQL, MySQL
                                B++ MSSQL


                            Индекс для страничной памяти


      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич      15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                                  Мультииндекс

                Мультииндекс == Индекс по compound key
                column1_column2_column3


                            Работает до первого неравенства


      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич       15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                                         Z-кривая

                            Способ перенести многомерные данные в одно
                            измерение с сохранением топологии (!)
                            Медленный range
                            Быстрый range есть, запатентован, Transbase
                            (UB-tree)




      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич                     15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                             Несколько индексов
                              в одном запросе

                            Memory bitmap (PostgresQL)

                            Метод для бедных, лучше чем ничего



      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич      15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                            Пространственные деревья




      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич     15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                              PostgreSQL Point

       CREATE INDEX ON prices USING GIST(point("from", "value"));

       SELECT * FROM prices
       WHERE
        point("from", "value") <@ box '((1354996800,1356897600),(90,8181))'
       ORDER BY value ASC
       LIMIT 20;



      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич              15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                            we need to go deeper




      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич     15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                                      PostgreSQL Cube

                            CREATE EXTENSION cube;
                            CREATE INDEX ON prices USING
                             GIST(cube(array[f1,f2,f3]));
                            SELECT * FROM prices WHERE
                             cube(array[f1,f2,f3]) <@ cube '(10,10,10),(99,99,99)';




      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич                                 15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                            PostgreSQL KNN Search
                    KNN, поиск ближайших соседей
                    Неинформативный поиск: что-то среднее
                    между условием в блоке WHERE и
                    сортировкой в ORDER BY
                    Начиная с PostgresQL 9.1 патч knngist
                    включили в основную ветку

      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич         15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                            PostgreSQL KNN Search

                  Изменена функция отбора листьев
                  (реагирует на ORDER BY)

                  При обходе дерева строится priority queue



      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич     15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                             PostgreSQL KNN Search
                            Получаем отсортированные данные
                              за одно сканирование индекса
                             SELECT * FROM places
                             WHERE location <@ box '(100,100),(200,200)'
                             ORDER BY location <-> point '(101,456)'
                             LIMIT 10;


      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич                        15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                                        Оператор <*>
                              Левый аргумент:
                               кубик
                              Правый аргумент:
                               2*k сортировка по k-ой коорд. по возрастанию
                               2*k+1 сортировка по k-ой коорд. по убыванию


                            SELECT * FROM prices WHERE
                            cube(array[f1,f2,f3]) <@ cube '(10,10,10),(99,99,99)'
                            ORDER BY
                            cube <*> 6;

      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич                            15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                                 R-Tree в SQLite

                            Стандартное расширение

                            От одного до пяти измерений

                            Бэкэндом может быть BerkeleyDB


      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич        15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                             PostgreSQL SP-GIST


                            Многообещающе, т.к. есть kd-tree

                            Пока только для точек



      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич       15.12.2012
Saturday, December 15, 12
http://mimimir.ru




                                   Спасибо
                                 за внимание!


      Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич     15.12.2012
Saturday, December 15, 12

More Related Content

Featured

Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPT
Expeed Software
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Pixeldarts
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
ThinkNow
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
marketingartwork
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
Skeleton Technologies
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
Neil Kimberley
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
contently
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
Albert Qian
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Kurio // The Social Media Age(ncy)
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Search Engine Journal
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
SpeakerHub
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
Tessa Mero
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Lily Ray
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
Rajiv Jayarajah, MAppComm, ACC
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
Christy Abraham Joy
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
Vit Horky
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
MindGenius
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
RachelPearson36
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Applitools
 

Featured (20)

Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPT
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
 

Индексирование многомерных данных

  • 1. http://mimimir.ru Индексирование многомерных данных Стас Кельвич Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 2. http://mimimir.ru Данные Запросы Какой софт использовать B-деревья Пространственные деревья PostgreSQL Point, Cube, KNN SQlite R-Tree (BDB layer) Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 3. http://mimimir.ru Данные Одна таблица или Materialized view 10^8 –10^9 записей Поля: целые числа и даты «Никакая» селективность Сохранность не критична Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 4. http://mimimir.ru Запросы «оконного» типа SELECT * FROM prices WHERE "adult_count" = 2 AND "country_id" = 1 AND "value" BETWEEN 90 AND 8181 AND "from" BETWEEN 1354996800 AND 1356897600 AND "night_count" BETWEEN 7 AND 10 AND "paid_children_count" = 0 ORDER BY value ASC LIMIT 20; Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 5. http://mimimir.ru Что использовать? NoSQL (mongo, redis, etc) Поисковые движки (sphinx, lucene и производные) SQL базы данных Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 6. http://mimimir.ru Древовидные структуры данных N ~ exp(d) d ~ log(N) Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 7. http://mimimir.ru Стандартный индекс по полю B-дерево и его варианты: B* PostreSQL, MySQL B++ MSSQL Индекс для страничной памяти Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 8. http://mimimir.ru Мультииндекс Мультииндекс == Индекс по compound key column1_column2_column3 Работает до первого неравенства Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 9. http://mimimir.ru Z-кривая Способ перенести многомерные данные в одно измерение с сохранением топологии (!) Медленный range Быстрый range есть, запатентован, Transbase (UB-tree) Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 10. http://mimimir.ru Несколько индексов в одном запросе Memory bitmap (PostgresQL) Метод для бедных, лучше чем ничего Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 11. http://mimimir.ru Пространственные деревья Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 12. http://mimimir.ru PostgreSQL Point CREATE INDEX ON prices USING GIST(point("from", "value")); SELECT * FROM prices WHERE point("from", "value") <@ box '((1354996800,1356897600),(90,8181))' ORDER BY value ASC LIMIT 20; Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 13. http://mimimir.ru we need to go deeper Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 14. http://mimimir.ru PostgreSQL Cube CREATE EXTENSION cube; CREATE INDEX ON prices USING GIST(cube(array[f1,f2,f3])); SELECT * FROM prices WHERE cube(array[f1,f2,f3]) <@ cube '(10,10,10),(99,99,99)'; Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 15. http://mimimir.ru PostgreSQL KNN Search KNN, поиск ближайших соседей Неинформативный поиск: что-то среднее между условием в блоке WHERE и сортировкой в ORDER BY Начиная с PostgresQL 9.1 патч knngist включили в основную ветку Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 16. http://mimimir.ru PostgreSQL KNN Search Изменена функция отбора листьев (реагирует на ORDER BY) При обходе дерева строится priority queue Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 17. http://mimimir.ru PostgreSQL KNN Search Получаем отсортированные данные за одно сканирование индекса SELECT * FROM places WHERE location <@ box '(100,100),(200,200)' ORDER BY location <-> point '(101,456)' LIMIT 10; Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 18. http://mimimir.ru Оператор <*> Левый аргумент: кубик Правый аргумент: 2*k сортировка по k-ой коорд. по возрастанию 2*k+1 сортировка по k-ой коорд. по убыванию SELECT * FROM prices WHERE cube(array[f1,f2,f3]) <@ cube '(10,10,10),(99,99,99)' ORDER BY cube <*> 6; Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 19. http://mimimir.ru R-Tree в SQLite Стандартное расширение От одного до пяти измерений Бэкэндом может быть BerkeleyDB Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 20. http://mimimir.ru PostgreSQL SP-GIST Многообещающе, т.к. есть kd-tree Пока только для точек Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12
  • 21. http://mimimir.ru Спасибо за внимание! Индексирование многомерных данных, Стас Кельвич 15.12.2012 Saturday, December 15, 12