SEARCH SYSTEMS / ARXIV:2605.02171

QuIVer: den Suchgraphen direkt im binären Raum aufbauen

QuIVer: Rethinking ANN Graph Topology via Training-Free Binary Quantization

Baut, beschneidet und durchsucht einen ANN-Graphen in einem trainingsfreien Zweibit-Raum. Vollständige Vektoren werden nur zur abschließenden Neusortierung gelesen; die Arbeit zeigt, für welche Daten diese kompakte Topologie geeignet ist.

Mit einem kompakten Binärgraphen navigieren und eine kleine Kandidatenmenge mit den ursprünglichen Vektoren neu ordnen.

Quantisierung den Graphen formen lassen

QuIVer fragt, ob binäre Quantisierung den metrischen Raum des Graphindex selbst bilden kann. Ein trainingsfreier Zweibit-Code kombiniert Vorzeichen und Betrag, sodass Vamana-Kantenauswahl, Diversitätsbeschneidung und Anfragenavigation vollständig im quantisierten Raum arbeiten.

Kompakte Navigation, exakte Neusortierung

Anfragen werden zu Binärsignaturen kodiert und Kandidaten mit Bitoperationen durchlaufen. Vollständige float32-Vektoren werden erst am Ende zur Neusortierung gelesen. Häufig genutzte Signaturen und Nachbarschaftslisten bleiben so von selten gelesenen Daten voller Genauigkeit getrennt.

Weder ein gelerntes Codebuch noch eine Rotationsmatrix ist nötig. Da Quantisierung Aufbau und Navigation mitbestimmt, lassen sich Topologie, Berechnung und Speicherlayout gemeinsam auf die kompakte Repräsentation ausrichten.

Systeme zusammen mit der Datengeometrie bewerten

Experimente mit zwölf Datensätzen im Millionenmaßstab zeigen eine starke Verteilungsabhängigkeit: Kontrastive Embeddings im Kosinusraum passen am besten, einige multimodale Repräsentationen folgen; ursprünglich euklidische oder unstrukturierte Daten schneiden schlecht ab.

Die Arbeit macht den Kompromiss zwischen Kompression, Durchsatz und Dateneignung deutlich und schafft eine Systemgrundlage für spätere Forschung zur Quantisierungstheorie.

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Vollständige Herleitungen, Versuchsaufbau und Ergebnisse finden Sie im öffentlich zugänglichen Manuskript.

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