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MLSkip:用轻量元数据为ML过滤器实现数据跳过

MLSkip: Data Skipping for ML Filters via Lightweight Metadata

精选理由

数据库团队终于有了处理ML过滤器的数据跳过方案——用轻量元数据就能剪枝,做大数据分析或数据库内核开发的建议看看,能直接提升查询性能。

AI 摘要

数据库厂商最近发布了可在过滤谓词中使用的AI函数,但这些函数依赖昂贵且黑盒的ML模型,带来了新的数据管理挑战。传统的数据跳过技术(如针对整数和字符串的)无法适用于这种新过滤器类型,因为没有已知机制能在读取blob存储文件时剪枝不符合条件的行组。本文首次研究ML过滤器的数据跳过技术,证明Parquet默认的min-max元数据足以实现剪枝,并借鉴了ML模型查询语言和神经网络验证两个研究方向。在ReLU架构上的初步实验表明,对于选择性低于0.1%的过滤器,平均剪枝效果达27.4%。此外,受空间连接研究启发,作者提出了一种增强元数据结构——有大小限制的2D凸包,使剪枝效果提升至38.31%,且每行组和列对仅占用最多45字节,在DuckDB中实现了相对于PyTorch的1.07倍端到端加速。

AI 翻译 · 中文

数据库厂商最近发布了可在过滤谓词中使用的AI函数,但这些函数依赖昂贵且黑盒的ML模型,带来了新的数据管理挑战。传统的数据跳过技术(如针对整数和字符串的)无法适用于这种新过滤器类型,因为没有已知机制能在读取blob存储文件时剪枝不符合条件的行组。本文首次研究ML过滤器的数据跳过技术,证明Parquet默认的min-max元数据足以实现剪枝,并借鉴了ML模型查询语言和神经网络验证两个研究方向。在ReLU架构上的初步实验表明,对于选择性低于0.1%的过滤器,平均剪枝效果达27.4%。此外,受空间连接研究启发,作者提出了一种增强元数据结构——有大小限制的2D凸包,使剪枝效果提升至38.31%,且每行组和列对仅占用最多45字节,在DuckDB中实现了相对于PyTorch的1.07倍端到端加速。

arXiv cs.LGDatabase vendors recently released AI functions that can be used in filter predicates. As such functions often rely on costly, black-box ML models, they unveil new data management challenges. Concretely, traditional data