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Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector · Leçon

Indexer avec HNSW pour améliorer le rappel

Découvrez l’indexation HNSW pour pgvector afin d’obtenir de meilleurs taux de rappel lors des recherches par similarité, en équilibrant vitesse et exactitude.

Indexer avec HNSW pour améliorer le rappel est une leçon Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector gratuite sur CoddyKit. Ceci est la leçon 2 sur 4. Tu peux lire la leçon complète ci-dessous gratuitement — puis la pratiquer en direct dans le navigateur avec un éditeur de code intégré et un tuteur IA 24/7. Elle fait partie du parcours d'apprentissage Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector, et ta progression se synchronise sur le web et l'application CoddyKit. Le cours Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector comprend 4 leçons au total.

Certaines parties de cette leçon n'ont pas encore été traduites et s'affichent en anglais.

Boost Recall with HNSW

Welcome to HNSW indexing! In the previous lesson, we explored IVFFlat for speed. Now, we'll dive into Hierarchical Navigable Small World (HNSW), an advanced indexing technique in pgvector.

HNSW is excellent when you need to find most of the relevant results, even if it means a slight trade-off in query speed compared to IVFFlat. This is known as high recall.

HNSW vs. IVFFlat: A Quick Look

Remember IVFFlat indexes? They partition data for faster, approximate searches, optimizing for speed. HNSW takes a different approach to prioritize recall.

  • IVFFlat: Faster queries, good enough recall.
  • HNSW: Higher recall (finds more true positives), potentially slower build and query times.

Choosing between them depends on your application's needs: speed or comprehensive results.

How HNSW Indexes Work

Imagine HNSW as a multi-layered graph. It connects similar vectors across different layers:

  • Top layers: Sparse graphs, quickly navigate large distances.
  • Bottom layers: Dense graphs, fine-tune search for nearest neighbors.

This structure allows for efficient approximate nearest neighbor (ANN) search, quickly narrowing down the search space to find highly similar vectors.

Creating an HNSW Index

To use HNSW, you first need the pgvector extension. Then, you can create an HNSW index on your vector column. Here's the basic syntax:

CREATE INDEX ON items USING HNSW (embedding vector_l2_ops);

The vector_l2_ops specifies using L2 (Euclidean) distance. Other operators like vector_cosine_ops for cosine similarity are also available.

HNSW Parameter: `m` (Max Connections)

The m parameter determines the maximum number of connections a node (vector) has in the HNSW graph on each layer. It's crucial for index quality:

  • Higher m: More connections, better recall, but increases index size and build time.
  • Lower m: Fewer connections, smaller index, faster build, but lower recall.

A common value for m is between 8 and 16, but it depends on your dataset and desired accuracy.

HNSW Parameter: `ef_construction`

The ef_construction parameter controls the size of the dynamic candidate list during graph construction. It impacts how thoroughly the index is built:

  • Higher ef_construction: More thorough search during build, better index quality (higher recall), but significantly slower build time.
  • Lower ef_construction: Faster build, but potentially lower recall.

It's generally recommended to set ef_construction to a value 2-4 times m, or even higher for very high recall needs.

Code: Create an HNSW Index

Let's create a table and then an HNSW index with specific parameters. This example uses m=16 and ef_construction=64.

CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS vector;

DROP TABLE IF EXISTS docs;
CREATE TABLE docs (
    id serial PRIMARY KEY,
    embedding vector(3)
);

INSERT INTO docs (embedding) VALUES
    ('[1,2,3]'),
    ('[1.1,2.1,3.1]'),
    ('[10,11,12]'),
    ('[10.5,11.5,12.5]'),
    ('[100,101,102]');

CREATE INDEX ON docs USING HNSW (embedding vector_l2_ops) WITH (
    m = 16,
    ef_construction = 64
);

Querying with HNSW Indexes

Once your HNSW index is built, pgvector automatically uses it for similarity queries. The query syntax is the same as for other vector indexes:

SELECT id, embedding <-> '[1,2,3]' AS distance FROM docs ORDER BY distance LIMIT 3;

However, HNSW introduces another parameter at query time: ef_search.

HNSW Parameter: `ef_search`

The ef_search parameter controls the size of the dynamic candidate list during the actual search operation. You set this via a session variable:

  • Higher ef_search: More thorough search at query time, higher recall, but slower query execution.
  • Lower ef_search: Faster queries, but potentially lower recall.

You typically set ef_search equal to or higher than ef_construction for optimal results, or tune it based on real-world query performance.

HNSW Trade-offs & Considerations

While HNSW offers superior recall, it comes with trade-offs:

  • Memory Usage: HNSW indexes are generally larger and consume more memory than IVFFlat.
  • Build Time: Index creation can be significantly slower, especially with high m and ef_construction.
  • Query Latency: Queries might be slightly slower than IVFFlat, depending on ef_search.

Always test with your specific dataset to find the best balance of parameters for your application.

Check Your HNSW Knowledge

Which HNSW parameter primarily affects the recall and build time of the index by controlling the thoroughness of the graph construction?

Recap: HNSW for Recall

Great job! You've explored HNSW indexing in pgvector.

  • HNSW prioritizes recall, aiming to find most relevant results.
  • It works by building a multi-layered graph structure.
  • Key parameters are m (max connections) and ef_construction (build thoroughness).
  • ef_search tunes query-time recall and speed.
  • HNSW indexes can be larger and slower to build/query than IVFFlat, but offer higher recall.

Next, we'll learn how to tune queries for optimal performance!

Questions Fréquemment Posées

La leçon « Indexer avec HNSW pour améliorer le rappel » est-elle gratuite ?

Oui — le texte complet de « Indexer avec HNSW pour améliorer le rappel » est gratuit à lire ici sur le web. Pour la pratiquer de manière interactive (un éditeur de code intégré et un tuteur IA 24/7) et déverrouiller le reste du cours Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector, passe à CoddyKit PRO. Le cours Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector comprend 4 leçons au total.

Qu'est-ce que j'apprendrai dans « Indexer avec HNSW pour améliorer le rappel » ?

Découvrez l’indexation HNSW pour pgvector afin d’obtenir de meilleurs taux de rappel lors des recherches par similarité, en équilibrant vitesse et exactitude. Tu pratiques Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector avec du code pratique que tu exécutes directement dans le navigateur, et un tuteur IA 24/7 répond à tes questions au fur et à mesure que tu avances dans la leçon.

Dois-je avoir de l'expérience pour commencer Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector ?

Aucune expérience préalable n'est requise. Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector sur CoddyKit est structuré pour les débutants jusqu'aux apprenants avancés, donc tu peux commencer ici ou depuis le début et avancer à ton rythme. Ceci est la leçon 2 sur 4.

Combien de temps prend la leçon « Indexer avec HNSW pour améliorer le rappel » ?

La plupart des leçons CoddyKit prennent environ 5–10 minutes. Chacune est courte et interactive, tu progresses régulièrement et tu repiques exactement où tu t'es arrêté sur le web et l'app.

Peux-tu écrire et exécuter du code dans cette leçon Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector ?

Oui. Chaque leçon Vector Databases: Pinecone, Weaviate & pgvector inclut un éditeur de code intégré, tu écris et exécutes du vrai code directement dans ton navigateur et tu reçois des retours IA instantanés — aucune configuration locale requise.

Toutes les leçons de ce cours

  1. Indexer avec IVFFlat pour gagner en vitesse
  2. Indexer avec HNSW pour améliorer le rappel
  3. Optimiser les performances des requêtes
  4. Optimiser la recherche filtrée
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