4 分で読了
1 views

Zoomに学ぶSSD活用ベクトル検索の実務応用

(Zoom: SSD-based Vector Search for Optimizing Accuracy, Latency and Memory)

さらに深い洞察を得る

AI戦略の専門知識を身につけ、競争優位性を構築しませんか?

AIBR プレミアム
年間たったの9,800円で
“AIに詳しい人”として
一目置かれる存在に!

プレミア会員になって、山ほどあるAI論文の中から効率よく大事な情報を手に入れ、まわりと圧倒的な差をつけませんか?

詳細を見る
【実践型】
生成AI活用キャンプ
【文部科学省認可】
満足度100%の生成AI講座
3ヶ月後には、
あなたも生成AIマスター!

「学ぶ」だけではなく「使える」ように。
経営者からも圧倒的な人気を誇るBBT大学の講座では、3ヶ月間質問し放題!誰1人置いていかずに寄り添います。

詳細を見る

田中専務

拓海さん、この「Zoom」って論文、ざっくり何を変えるか教えてください。部下が『検索を速く、安く、精度高くできます』とだけ言ってきて、現場で本当に使えるのか判断できなくて困っているんです。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!Zoomは簡単に言えば『メモリを節約しつつSSDを賢く使って、検索の精度(accuracy)、遅延(latency)、メモリ(memory)を同時に改善する』仕組みです。順を追って説明しますから、大丈夫、一緒に見ていきましょう。

田中専務

メモリを節約すると精度が落ちるはずですが、SSDを使うと遅くなるんじゃないですか。現場では『応答が1つでも遅いと困る』と言われます。

AIメンター拓海

いい質問です。Zoomは二段構えです。まずメモリ上に圧縮したベクトルで素早く候補を絞る『プレビュー(preview)』を行い、次にSSD上の完全なベクトルで候補を再評価する『フルビュー(fullview)』を行います。これにより、日常的な検索は速く、重要な再評価だけSSDを使うため遅延と精度のバランスが取れるんです。

田中専務

これって要するに、メモリでざっくり候補を拾って、重要なものだけSSDで精査するから無駄が少ないということ?それなら投資対効果は悪くなさそうですけど、実装コストは高くないですか。

AIメンター拓海

おっしゃる通りです。要点は三つあります。第一に、日常的な処理は圧縮ベクトルで済ませてメモリ使用を抑えること、第二に、SSDへのアクセスはまとめてバッチ化して内部並列性を引き出すこと、第三に、OSのページキャッシュを避けてSSD読み込みがメモリを食わないようにする工夫です。これらで実運用コストを抑えつつ精度を担保できますよ。

田中専務

OSのページキャッシュを避けるというのは、具体的にどういう効果があるのですか。うちのIT担当が言うには『キャッシュした方が速い』と言っていました。

AIメンター拓海

その通り、普通はキャッシュは有効です。しかしZoomはSSDからの読み出しがランダムで再利用性が低いため、ページキャッシュを使うとメモリがフルに消費されてしまいます。そこで直接IOでページキャッシュを回避し、SSDの読み込みがシステムメモリを圧迫しないようにします。結果として常駐するメモリ量が安定するんです。

田中専務

SSDに頻繁にアクセスすると寿命やコストが心配です。運用面での注意点はありますか。

AIメンター拓海

重要な視点です。ZoomはSSDアクセスをまとめて行うバッチ処理を基本とするため、無駄なランダム書き込みや小さなアクセスを減らします。さらに、必要となるSSDアクセスは候補の再評価に限定されるため、総アクセス量は抑えられます。運用ではSSDの耐久指標(TBW)やアクセスパターンを監視することが勧められますよ。

田中専務

実際の効果はどれくらいか、数字で示されているんですか。導入するかの意思決定に数字は欲しいです。

AIメンター拓海

論文ではメモリ使用量を大幅に削減しつつ、検索精度を従来の圧縮索引に比べ改善し、レイテンシも実用範囲に収めた結果が示されています。要するに、候補絞り込みの誤差をSSDで補正することで、圧縮のデメリットをほぼ解消できるんです。導入判断では、現在のサービスのQPSや許容レイテンシ、SSDのコストを比較すれば良いでしょう。

田中専務

分かりました。要するにプレビューで候補を絞ってSSDで精査するから、精度とコストのバランスが良い、ということだと理解しました。拓海さん、ありがとうございました。これで部下に説明できます。

監修者

阪上雅昭(SAKAGAMI Masa-aki)
京都大学 人間・環境学研究科 名誉教授

論文研究シリーズ
前の記事
DISにおけるハドロン最終状態のNNLO QCDとパートンシャワーの統合
(Hadronic Final States in DIS at NNLO QCD with Parton Showers)
次の記事
階層的概日モデルにおける変化点検出
(Change-Point Detection on Hierarchical Circadian Models)
関連記事
電子・陽電子衝突におけるクロスセクションの測定
(Measurement of the cross sections of $e^+e^-\to K^{-}\barΞ^{+}Λ/Σ^{0}$ at center-of-mass energies between 3.510 and 4.914 GeV)
ARM Compute Libraryによる組み込み推論エンジンの実装事例
(Enabling Embedded Inference Engine with the ARM Compute Library: A Case Study)
ドローン最適配置のためのデータセット生成
(Dataset Generation for Drone Optimal Placement Using Machine Learning)
多ニューロモジュラトリーダイナミクスから学ぶ人工ニューラルネットワークの適応的継続学習の改善
(Improving the adaptive and continuous learning capabilities of artificial neural networks: Lessons from multi-neuromodulatory dynamics)
複雑な3D人間動作の生成:拡散モデルの時間的・空間的合成
(Generation of Complex 3D Human Motion by Temporal and Spatial Composition of Diffusion Models)
駆動渦格子の平衡化と動的相転移
(Equilibration and Dynamic Phase Transitions of a Driven Vortex Lattice)
この記事をシェア

有益な情報を同僚や仲間と共有しませんか?

AI技術革新 - 人気記事
ブラックホールと量子機械学習の対応
(Black hole/quantum machine learning correspondence)
生成AI検索における敏感なユーザークエリの分類と分析
(Taxonomy and Analysis of Sensitive User Queries in Generative AI Search System)
DiReDi:AIoTアプリケーションのための蒸留と逆蒸留
(DiReDi: Distillation and Reverse Distillation for AIoT Applications)

PCも苦手だった私が

“AIに詳しい人“
として一目置かれる存在に!
  • AIBRプレミアム
  • 実践型生成AI活用キャンプ
あなたにオススメのカテゴリ
論文研究
さらに深い洞察を得る

AI戦略の専門知識を身につけ、競争優位性を構築しませんか?

AIBR プレミアム
年間たったの9,800円で
“AIに詳しい人”として一目置かれる存在に!

プレミア会員になって、山ほどあるAI論文の中から効率よく大事な情報を手に入れ、まわりと圧倒的な差をつけませんか?

詳細を見る
【実践型】
生成AI活用キャンプ
【文部科学省認可】
満足度100%の生成AI講座
3ヶ月後には、あなたも生成AIマスター!

「学ぶ」だけではなく「使える」ように。
経営者からも圧倒的な人気を誇るBBT大学の講座では、3ヶ月間質問し放題!誰1人置いていかずに寄り添います。

詳細を見る

AI Benchmark Researchをもっと見る

今すぐ購読し、続きを読んで、すべてのアーカイブにアクセスしましょう。

続きを読む