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HNSW シリーズインデックス

最終更新日：2026-04-09 02:53:56 更新

この記事では、OceanBaseデータベースのHNSWシリーズのインデックスの作成、検索、削除の構文と例を紹介します。

注意

HNSW_BQインデックスはV4.3.5 BP2バージョンからサポートされています。

インデックス構文と説明

作成

HNSW シリーズのインデックスには、HNSW、HNSW_SQ、および HNSW_BQ の 3 種類が含まれており、作成方法はテーブル作成時と後から作成するの 2 通りがサポートされています。作成時には以下の点に注意してください。

ベクトルインデックスを作成する際は、VECTOR キーワードを必ず指定する必要があります。
後から作成するインデックスのパラメータと説明は、テーブル作成時にインデックスを作成する場合と同じです。
データ量が大きい場合は、データの書き込みを完了してからインデックスを作成することで、最適な検索性能を得ることができます。
HNSW_SQ インデックスは、データの書き込み後に作成することを推奨します。また、大量の増分データを書き込んだ後は、インデックスの再構築を行うことを推奨します。各インデックスの具体的な作成方法については、以下の例を参照してください。
HNSW インデックスを作成する際、インデックス名の長さは 25 文字を超えると、インデックスのアシスタントテーブル名が index_name の制限を超える可能性があるため、例外が発生する場合があります。今後のバージョンでは、より長いインデックス名がサポートされます。

テーブル作成時にインデックスを作成する

後からインデックスを作成する

構文は以下のとおりです：

CREATE TABLE table_name (
    column_name1 data_type1,
    column_name2 VECTOR(dim), -- ベクトル列。VECTOR タイプを指定し、dimension はベクトルの次元を表します。
    ...,
    VECTOR INDEX index_name (column_name2) WITH (param1=value1, param2=value2, ...)
);

構文は以下のとおりです：

-- 後からインデックスを作成する際は、並列度を設定することでインデックス構築の性能を向上させることができます。並列度の最大値は CPU コア数 × 2 までとします。
CREATE [/*+ paralell $value*/] VECTOR INDEX index_name ON table_name(column_name2) WITH (param1=value1, param2=value2, ...);

param パラメータの説明：

パラメータ	デフォルト値	値の範囲	必須	説明	備考
distance		l2/inner_product/cosine	はい	ベクトル距離アルゴリズムのタイプを指定します。	l2 はユークリッド距離、inner_product は内積距離、cosine はコサイン距離を表します。
type		`hnsw` / `hnsw_sq`/ `hnsw_bq` をサポートしています。	はい	インデックスのタイプを指定します。
lib	vsag	vsag	いいえ	ベクトルインデックスライブラリのタイプを指定します。	現在は VSAG ベクトルライブラリのみをサポートしています。
m	16	[5,128]	いいえ	各ノードの最大隣接数です。	値が大きいほど、インデックス構築が遅くなりますが、検索性能は向上します。
ef_construction	200	[5,1000]	いいえ	インデックス構築時の候補セットのサイズです。	値が大きいほど、インデックス構築が遅くなりますが、インデックスの品質は向上します。`ef_construction` は `m` よりも大きい必要があります。
ef_search	64	[1,1000]	いいえ	検索時の候補セットのサイズです。	値が大きいほど、検索が遅くなりますが、リコール率は向上します。
extra_info_max_size	0	[0,16384]	いいえ	各主キー情報の最大サイズ（単位：バイト）を設定します。テーブルの主キーをインデックスに格納することで、検索速度を向上させます。	`0`：主キー情報を格納しません。 `1`：主キー情報を強制的に格納し、サイズ制限を無視します。この場合、テーブルの主キーのタイプ（詳細は以下の説明を参照）はサポートされているタイプでなければなりません。 `1`より大きい値：主キー情報の最大サイズ（単位：バイト）を設定します。この場合、以下の条件を満たす必要があります：主キー情報のサイズ（計算方法は以下の説明を参照）は、設定されたサイズ制限よりも小さくなければなりません。テーブルの主キーのタイプはサポートされているタイプでなければなりません。
refine_k	4.0	[1.0,1000.0]	いいえ	注意このパラメータは V4.3.5 BP3 以降のバージョンからサポートされています。HNSW_BQ インデックスを作成する場合にのみ指定できます。このパラメータは浮動小数点数型で、量子化ベクトルインデックスの再配置比率を調整するために使用されます。	このパラメータはインデックス作成時に設定することも、検索時に指定することもできます：検索時に設定されていない場合は、インデックス作成時の値が使用されます。検索時に設定されている場合は、検索時に指定された値が使用されます。
refine_type	sq8 注意クラスタが旧バージョンから V4.3.5 BP3 にアップグレードされた場合、このパラメータのデフォルト値は fp32 になります。	sq8/fp32	いいえ	注意このパラメータは V4.3.5 BP3 以降のバージョンからサポートされています。HNSW_BQ インデックスを作成する場合にのみ指定できます。量子化ベクトルインデックスの構築精度を設定します。	この値は、インデックス構築時のメモリ消費とインデックス構築時間を削減することで効率を向上させますが、リコール率に影響を与える可能性があります。
bq_bits_query	32	0/4/32	いいえ	注意このパラメータは V4.3.5 BP3 以降のバージョンからサポートされています。HNSW_BQ インデックスを作成する場合にのみ指定できます。量子化ベクトルインデックスの検索精度を設定します。単位は bit です。	この値は、インデックス構築時のメモリ消費とインデックス構築時間を削減することで効率を向上させますが、リコール率に影響を与える可能性があります。
bq_use_fht	true 注意クラスタが旧バージョンから V4.3.5 BP3 にアップグレードされた場合、このパラメータのデフォルト値は false になります。	true/false	いいえ	注意このパラメータは V4.3.5 BP3 以降のバージョンからサポートされています。HNSW_BQ インデックスを作成する場合にのみ指定できます。 FHT を使用して検索するかどうかを設定します。FHT（Fast Hadamard Transform）は、ベクトル内積計算を高速化するためのアルゴリズムです。

extra_info_max_size でサポートされている主キーのタイプは以下のとおりです：

数値型：整数型、浮動小数点型、およびBit_value型をサポートしています。
日付および時刻型
文字列型：VARCHAR型をサポートしています。

主キー情報のサイズの計算方法：

SET @table_name = 'test'; -- クエリ対象のtable_nameに置き換えてください。

SELECT
    CASE
        WHEN COUNT(*) <> COUNT(result_value) THEN 'not support'
        ELSE COALESCE(SUM(result_value), 'not support')
    END AS extra_info_size
FROM (
    SELECT
        CASE
            WHEN vdt.data_type_class IN (1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 14, 27, 28) THEN 8 -- 数値型のextra_info_size += 8
            WHEN oc.data_type = 22 THEN oc.data_length -- varchar型のextra_info_size += data_length
            ELSE NULL -- その他の型はサポートされていません
        END AS result_value
    FROM
        oceanbase.__all_column oc
    JOIN
        oceanbase.__all_virtual_data_type vdt
    ON
        oc.data_type = vdt.data_type
    WHERE
        oc.rowkey_position != 0
        AND oc.table_id = (SELECT table_id FROM oceanbase.__all_table WHERE table_name = @table_name)
) AS result_table;

-- 計算結果は8バイトです

:::

検索

HNSW シリーズインデックスの検索は、近似最近傍 (ANN) 検索であり、100% の結果の正確性を保証しません。その正確性を測る指標は、リコール率です。例えば、10 件の最近傍をクエリする場合、9 件の正解を安定して返すことができれば、リコール率は 90% となります。

SELECT ... FROM table_name 
ORDER BY distance_function(column_name, vector_expr) [APPROXIMATE|APPROX] 
LIMIT num (OFFSET num)
[PARAMETERS (param1=value1, ...)];

検索構文の要件：

APPROXIMATE/APPROX キーワードを指定しないと、検索はベクトルインデックスではなく、フルテーブルスキャンを使用します。
ORDER BY と LIMIT クラウスを含める必要があります。
ORDER BY は単一のベクトル条件のみをサポートします。
LIMIT + OFFSET の範囲は (0, 16384] です。
LIMIT クラウスを指定しないとエラーが発生します。

距離関数の使用ルール：

APPROXIMATE/APPROX を指定した場合、現在のバージョンでサポートされている距離関数を呼び出し、その関数がベクトルインデックスアルゴリズムと互換性がある場合、検索はベクトルインデックスを使用します。
APPROXIMATE/APPROX を指定した場合、距離関数がベクトルインデックスアルゴリズムと互換性がない場合、検索はベクトルインデックスを使用せず、エラーも発生しません。
APPROXIMATE/APPROX を指定した場合、距離関数が現在のバージョンでサポートされていない場合、検索はベクトルインデックスを使用せず、エラーが発生します。
APPROXIMATE/APPROX を指定しない場合、現在のバージョンでサポートされている距離関数を呼び出すと、検索はベクトルインデックスを使用せず、エラーも発生しません。

その他の注意事項：

WHERE 条件は、ベクトルインデックス検索のフィルタリング条件となります。
リコール率は、構築パラメータと検索パラメータの影響を受けることがあります。
インデックス検索パラメータは、インデックスを作成する際に指定し、その後は変更できません。ただし、セッション変数 ob_ivf_nprobes を使用して、検索時のクラスタ中心数を設定することができます。セッション変数が設定されている場合は、その値が優先されます。具体的な設定方法については、ob_ivf_nprobesを参照してください。

注意

V4.3.5 BP5以降のバージョンから、PARAMETERS(similarity=$value) クラウスを使用して、類似度しきい値を指定した検索がサポートされています。

類似度しきい値パラメータ (similarity)：
- 構文：LIMIT クラウスの後に PARAMETERS (similarity=$value) を追加します。ここで、$value は類似度しきい値であり、範囲は [0, 1] です。通常、類似度値が大きいほど、より類似しており、距離は小さくなります。ただし、inner_product の場合、距離が大きいほどより類似していることになります。
- 機能：類似度しきい値を指定すると、返される結果には、そのしきい値以上である結果のみが含まれます。
- サポートされる HNSW シリーズインデックスタイプ：HNSW、HNSW_SQ、HNSW_BQ
- サポートされる距離タイプ：
  - クエリ時に、cosine_distance および l2_distance の距離タイプのインデックスに対して類似度を指定できます。l2_distance の場合、ベクトルに対して L2 正規化処理を行うことを推奨します。これにより、類似度検索の正確性が向上します。ベクトルの正規化に関する説明と例については、SQL関数の使用-ベクトルの正規化を参照してください。
  - 距離タイプが inner_product のインデックスに対して、クエリ時に類似度を指定することはサポートされていません（エラー not support が発生します）。
- 類似度と距離の対応関係：
  - cosine_distance=2 - 2 * similarity
  - l2_distance=sqrt(1 / similarity -1)

削除

ベクトルインデックスを削除する構文は次のとおりです：

DROP INDEX index_name ON table_name;

作成、検索、削除の例

テーブル作成時に作成する

HNSWの例

テストテーブルを作成します。

CREATE TABLE t1(c1 INT, c0 INT, c2 VECTOR(10), c3 VECTOR(10), PRIMARY KEY(c1), VECTOR INDEX idx1(c2) WITH (distance=l2, type=hnsw, lib=vsag),  VECTOR INDEX idx2(c3) WITH (distance=l2, type=hnsw, lib=vsag));

テストデータを書き込みます。

INSERT INTO t1 VALUES(1, 1,'[0.203846,0.205289,0.880265,0.824340,0.615737,0.496899,0.983632,0.865571,0.248373,0.542833]', '[0.203846,0.205289,0.880265,0.824340,0.615737,0.496899,0.983632,0.865571,0.248373,0.542833]');
INSERT INTO t1 VALUES(2, 2, '[0.735541,0.670776,0.903237,0.447223,0.232028,0.659316,0.765661,0.226980,0.579658,0.933939]', '[0.213846,0.205289,0.880265,0.824340,0.615737,0.496899,0.983632,0.865571,0.248373,0.542833]');
INSERT INTO t1 VALUES(3, 3, '[0.327936,0.048756,0.084670,0.389642,0.970982,0.370915,0.181664,0.940780,0.013905,0.628127]', '[0.223846,0.205289,0.880265,0.824340,0.615737,0.496899,0.983632,0.865571,0.248373,0.542833]');

近似最近傍検索を使用します。

SELECT * FROM t1 ORDER BY l2_distance(c2, [0.712338,0.603321,0.133444,0.428146,0.876387,0.763293,0.408760,0.765300,0.560072,0.900498]) APPROXIMATE LIMIT 1;

結果は次のとおりです。

+----+------+-------------------------------------------------------------------------------------------+--------------------------------------------------------------------------------------------+
| c1 | c0   | c2                                                                                        | c3                                                                                         |
+----+------+-------------------------------------------------------------------------------------------+--------------------------------------------------------------------------------------------+
|  3 |    3 | [0.327936,0.048756,0.08467,0.389642,0.970982,0.370915,0.181664,0.94078,0.013905,0.628127] | [0.223846,0.205289,0.880265,0.82434,0.615737,0.496899,0.983632,0.865571,0.248373,0.542833] |
+----+------+-------------------------------------------------------------------------------------------+--------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set

HNSW_SQの例

CREATE TABLE t2 (c1 INT AUTO_INCREMENT, c2 VECTOR(3), PRIMARY KEY(c1), VECTOR INDEX idx1(c2) WITH (distance=l2, type=hnsw_sq, lib=vsag));

HNSW_BQの例

CREATE TABLE t3 (c1 INT AUTO_INCREMENT, c2 VECTOR(3), PRIMARY KEY(c1), VECTOR INDEX idx3(c2) WITH (distance=l2, type=hnsw_bq, lib=vsag));

HNSW_BQ distance パラメータは l2 と cosine をサポートしています。cosine は V4.3.5 BP4 からサポートされています。

後から作成する

HNSWの例

テストテーブルを作成します。

CREATE TABLE vec_table_hnsw (id INT, c2 VECTOR(10));

HNSW インデックスを作成します。

CREATE VECTOR INDEX vec_idx1 ON vec_table_hnsw(c2) WITH (distance=l2, type=hnsw);

作成されたテーブルを確認します。

SHOW CREATE TABLE vec_table_hnsw;

結果は次のとおりです。

+-----------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table     | Create Table                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         |
+-----------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| vec_table_hnsw | CREATE TABLE `vec_table_hnsw` (
  `id` int(11) DEFAULT NULL,
  `c2` VECTOR(10) DEFAULT NULL,
  VECTOR KEY `vec_idx1` (`c2`) WITH (DISTANCE=L2, TYPE=HNSW, LIB=VSAG, M=16, EF_CONSTRUCTION=200, EF_SEARCH=64) BLOCK_SIZE 16384
) DEFAULT CHARSET = utf8mb4 ROW_FORMAT = DYNAMIC COMPRESSION = 'zstd_1.3.8' REPLICA_NUM = 2 BLOCK_SIZE = 16384 USE_BLOOM_FILTER = FALSE TABLET_SIZE = 134217728 PCTFREE = 0 |
+-----------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set

作成されたインデックスを確認します。

SHOW INDEX FROM vec_table_hnsw;

結果は次のとおりです。

+-----------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+-----------+---------------+---------+------------+
| Table     | Non_unique | Key_name | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment   | Index_comment | Visible | Expression |
+-----------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+-----------+---------------+---------+------------+
| vec_table |          1 | vec_idx1 |            1 | c2          | A         |        NULL | NULL     | NULL   | YES  | VECTOR     | available |               | YES     | NULL       |
+-----------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+-----------+---------------+---------+------------+
1 row in set

HNSW_SQの例

テストテーブルを作成します。

CREATE TABLE vec_table_hnsw_sq (c1 INT AUTO_INCREMENT, c2 VECTOR(3), PRIMARY KEY(c1));

HNSW_SQ インデックスを作成します。

CREATE VECTOR INDEX vec_idx2 ON vec_table_hnsw_sq(c2) WITH (distance=l2, type=hnsw_sq, lib=vsag, m=16, ef_construction = 200);

HNSW_BQの例

CREATE VECTOR INDEX vec_idx3 ON vec_table_hnsw_bq(c2) WITH (distance=l2, type=hnsw_bq, lib=vsag, m=16, ef_construction = 200);

HNSW_BQ インデックス distance パラメータは l2 と cosine をサポートしています。cosine は V4.3.5 BP4 からサポートされています。

削除

DROP INDEX vec_idx1 ON vec_table;

削除されたインデックスを確認します。

SHOW INDEX FROM vec_table;

結果は次のとおりです。

Empty set

顧客事例

HNSW シリーズインデックス

注意

インデックス構文と説明

作成

注意

注意

注意

注意

注意

注意

検索

注意

削除

作成、検索、削除の例

テーブル作成時に作成する

HNSWの例

HNSW_SQの例

HNSW_BQの例

後から作成する

HNSWの例

HNSW_SQの例

HNSW_BQの例

削除