摘要：随着大数据和人工智能的高速发展,针对多媒体数据的结构化处理与基于内容的检索受到极大的关注,面对多媒体数据结构化后的海量高维特征向量,如何快速、准确地检索是人工智能处理大规模数据所必须解决的问题。最近提出的分层可通航小世界图HNSW检索算法在多个公开数据集取得了最佳的性能表现,但该算法存在内存开销大的问题。而基于量化编码的检索算法能够压缩数据集向量,大幅度降低内存占用。将量化编码和分层可通航小世界图算法结合,提出了2种基于量化编码改进的HNSW算法,分别是使用标量量化编码向量的HNSWSQ算法和使用乘积量化编码向量的HNSWPQ算法,2种算法使用不同的量化策略存储原始向量编码,以降低内存开销,再通过HNSW算法建立索引达到缩短检索耗时的目的。其中HNSWSQ算法在多个数据集上获得了与HNSW算法相近的查全率和平均检索耗时,而内存开销大幅降低。实验结果表明,HNSWSQ算法在SIFT-1M和GIST-1M数据集上的内存开销比HNSW算法分别降低了45.1%和70.4%。

关键词：近似最近邻检索 分层可通航小世界图算法 乘积量化 标量量化 相似性搜索 

单位：武汉数字工程研究所; 湖北武汉430074; 华中科技大学计算机科学与技术学院; 湖北武汉430074