Similarity Search

Similarity Search pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:Pavel Zezula
出品人:
页数:240
译者:
出版时间:2005-11-17
价格:USD 159.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780387291468
丛书系列:
图书标签:
  • Research
  • Search
  • ComputerScience
  • 相似性搜索
  • 向量搜索
  • 近似最近邻搜索
  • 信息检索
  • 机器学习
  • 数据挖掘
  • 算法
  • 数据库
  • 搜索引擎
  • 推荐系统
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具体描述

The proliferation of information housed in computerized domains makes it vital to find tools to search these resources efficiently and effectively. Ordinary retrieval techniques are inadequate because sorting is simply impossible. Consequently, proximity searching has become a fundamental computation task in a variety of application areas. Similarity Search focuses on the state of the art in developing index structures for searching the metric space. Part I of the text describes major theoretical principles, and provides an extensive survey of specific techniques for a large range of applications. Part II concentrates on approaches particularly designed for searching in large collections of data. After describing the most popular centralized disk-based metric indexes, approximation techniques are presented as a way to significantly speed up search time at the cost of some imprecision in query results. Finally, the scalable and distributed metric structures are discussed.

《相似搜索》:一本探索数据世界深层连接的指南 在信息爆炸的时代,我们无时无刻不在与海量数据打交道。从浩瀚的互联网文本、庞大的图像库,到复杂的基因序列和动态的交易记录,数据的规模与日俱增,如何从中快速、准确地找到我们所需的信息,成为了一项至关重要的挑战。传统的信息检索方式往往依赖于精确的关键词匹配,但面对语义丰富、表达多样的现实世界数据,这种方法显得捉襟见肘。这时,“相似搜索”便应运而生,它提供了一种全新的视角,让我们能够超越表面文字,深入数据的内在含义,发掘隐藏在纷繁信息中的关联与共鸣。 《相似搜索》一书,并非一本关于“寻找相似之处”的简单教程,而是一次对数据世界深层连接机制的全面探索。它旨在为读者揭示如何构建和运用高效的相似搜索系统,以应对各种复杂的数据挑战。本书内容之丰富,远超对“相似”一词的直观理解,它深入到算法的根基,剖析了多种核心技术,并将其应用于实际场景,展现了相似搜索的强大生命力。 本书的第一个重要组成部分,是对相似性度量的深入剖析。相似性度量是相似搜索的灵魂,它定义了两个数据点在多大程度上可以被认为是“相似”的。本书详细介绍了各种经典的相似性度量方法,例如: 欧几里得距离(Euclidean Distance):在低维空间中,这是最直观的度量方式,用于衡量点与点之间的直线距离。本书会探讨其在特定场景下的适用性,以及在高维空间中可能遇到的“维度灾难”问题。 余弦相似度(Cosine Similarity):在文本分析、推荐系统等领域尤为重要,它关注的是向量的方向而非大小,能够有效衡量文本内容的语义相似性。书中会深入解释其数学原理,并展示如何将其应用于词袋模型、TF-IDF等文本表示方法。 Jaccard相似系数(Jaccard Similarity Coefficient):主要用于集合间的相似度计算,例如在用户行为分析、社交网络关系构建中,它能有效地衡量两个集合的重叠程度。 汉明距离(Hamming Distance):特别适用于二值数据或编码数据,衡量两个等长字符串对应位置上不同字符的个数,在 DNA 序列比对、纠错码等领域有广泛应用。 马氏距离(Mahalanobis Distance):考虑了数据的协方差,能够更准确地衡量数据点之间的距离,尤其是在数据存在相关性和不同尺度时。 本书不会止步于这些经典度量,还会探讨如何根据不同的数据类型和应用需求,设计和选择最适合的相似性度量。例如,对于图像数据,如何利用特征提取算法(如 SIFT, SURF, CNN 特征)生成高维向量,然后选择合适的度量方法?对于时间序列数据,又该如何处理其时序性,选择如 DTW(动态时间规整)等度量方法? 本书的第二个核心内容,是高效的相似搜索算法与数据结构。原始数据量可能达到万亿级别,即使是最优的相似性度量,逐一比较也几乎不可能。因此,高效的搜索算法是相似搜索系统的关键。本书将详细介绍以下关键技术: 近似最近邻搜索(Approximate Nearest Neighbor, ANN):鉴于精确最近邻搜索的计算复杂度,ANN 算法通过牺牲极小的精度来换取显著的效率提升。书中将深入讲解各类 ANN 算法的原理,包括: 基于树的方法(Tree-based Methods):如 KD 树(KD-Tree)和球树(Ball Tree),它们将数据空间划分为一系列区域,以加速搜索过程。本书会分析这些方法的优缺点,以及在高维空间中的局限性。 基于哈希的方法(Hashing-based Methods):如局部敏感哈希(Locality-Sensitive Hashing, LSH),它通过将相似的数据映射到相同的“桶”中,从而快速缩小搜索范围。本书会详细介绍不同 LSH 系列算法(如随机投影 LSH、音律 LSH 等)的工作原理和应用场景。 基于图的方法(Graph-based Methods):如 HNSW(Hierarchical Navigable Small Worlds)和 ANNOY(Approximate Nearest Neighbors Oh Yeah),它们构建数据的图结构,利用图的连接性进行高效搜索。这类方法在近年来的实践中表现出色,本书会深入解析其构建和搜索机制。 基于量化的方法(Quantization-based Methods):如乘积量化(Product Quantization, PQ)和矢量量化(Vector Quantization, VQ),它们通过将高维向量压缩到低维表示,来加速距离计算和存储。 精确最近邻搜索(Exact Nearest Neighbor, ENN):在某些对精度要求极高,且数据量或维度允许的情况下,精确搜索也是有价值的。本书也会简要介绍一些经典的精确搜索算法,以及它们的理论边界。 本书的第三个重要维度,是将相似搜索应用于实际场景。理论与实践相结合,是本书内容的核心价值。书中将深入探讨相似搜索在以下领域的实际应用: 推荐系统:如何通过用户与物品的相似性,为用户推荐感兴趣的内容,例如协同过滤、基于内容的推荐。 图像检索(Image Retrieval):如何通过输入的图片,在海量图片库中找到视觉上相似的图片,例如以图搜图。 文本相似度计算:如何衡量两段文本的语义相似性,应用于查重、文章分类、问答匹配等。 自然语言处理(NLP):如词向量相似性、句子相似性、机器翻译中的对齐问题。 生物信息学:如 DNA/蛋白质序列比对、基因功能预测。 异常检测:通过识别与大多数数据点不相似的数据点,来发现潜在的异常情况。 聚类分析:相似搜索是许多聚类算法的基础,用于将相似的数据点分组。 数据库与信息检索:为数据库系统、搜索引擎等提供更强大的查询能力。 本书的结构严谨,逻辑清晰,从基础概念到高级算法,再到实际应用,层层递进。每一章都配有详细的理论阐述、数学推导,以及针对性的代码示例或伪代码,帮助读者理解算法的实现细节。此外,本书还注重对算法的性能分析和权衡,会探讨在不同场景下,如何选择最合适的算法,以及如何优化参数以获得最佳的搜索效果。 《相似搜索》不仅仅是一本技术手册,它更像是一次对数据世界内在逻辑的深度对话。它将帮助您构建强大的数据处理和分析能力,让您能够更有效地驾驭海量数据,从中挖掘出有价值的洞察,解决现实世界中的复杂问题。无论您是数据科学家、机器学习工程师,还是对数据分析感兴趣的研究者,本书都将是您不可或缺的参考。它将引领您走出“关键词匹配”的局限,拥抱一个更智能、更互联的数据世界。

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读后感

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用户评价

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我拿起《Similarity Search》这本书,纯粹是出于一种“技术的好奇心”驱使。我对机器学习和数据挖掘领域一直保持着关注,而“相似性搜索”显然是这些领域中的一个基础且重要的组成部分。我注意到书中在介绍一些相似性度量方法时,会非常详细地阐述它们背后的数学原理,比如欧几里得距离、余弦相似度、Jaccard 相似度等等。我还在想,这本书会不会深入探讨“高维稀疏数据”的相似性搜索问题?因为现实世界中很多数据,比如文本的词频向量,都呈现出高维且稀疏的特点,这给相似性搜索带来了很大的挑战。我对书中可能出现的关于“降维技术”的讨论很期待,比如主成分分析(PCA)、t-SNE 等,以及它们如何帮助我们在低维空间中进行更有效的相似性搜索。我也在思考,这本书是否会介绍一些“基于内容”和“基于协同过滤”的推荐系统中的相似性搜索技术,因为这些技术在我们日常的在线服务中无处不在。这本书给我一种感觉,它在努力搭建一座桥梁,连接抽象的数学概念和具体的应用场景。

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这本《Similarity Search》究竟讲了什么?我拿到这本书的时候,心中充满了好奇,但翻开目录,又是那样一丝不苟,似乎每一章都承载着沉甸甸的知识。我尝试着从第一章开始,它好像在描绘一个关于“相似性”的宏大图景,从最基础的定义出发,一点点铺陈开来,仿佛要将我引入一个全新的思维维度。我注意到作者在某些概念的解释上,用了大量的类比和实例,试图让读者更容易理解那些抽象的数学公式和算法。读到后面,我发现它不仅仅是在介绍技术,更是在探讨“相似性”本身在不同领域中的应用,比如图像识别、文本检索、推荐系统等等,这些在我们日常生活中随处可见的技术,竟然都离不开“相似性”这个核心概念。我特别喜欢作者在讲述某个算法时,会先分析它背后的原理,然后详细阐述其优缺点,并给出具体的实现细节。这种深入浅出的讲解方式,让我感觉自己仿佛真的在学习一项新的技能,而不仅仅是阅读一本枯燥的技术手册。书中的图表也很有帮助,它们清晰地展示了算法的流程和数据结构,让我能够更直观地理解那些复杂的概念。我还在思考,这本书会不会涉及到一些前沿的研究成果?毕竟“相似性搜索”是一个持续发展的领域。我尤其对其中可能出现的关于“高效性”的讨论很感兴趣,毕竟在处理海量数据时,效率是至关重要的。我很好奇它会如何权衡搜索的精度和速度,这往往是许多搜索算法面临的挑战。

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坦白说,我拿起《Similarity Search》这本书,更多的是被它题目所吸引,认为它可能涉及到一些我们日常生活中非常熟悉的应用,比如在网上购物时“猜你喜欢”的背后原理,或者在音乐APP里“相似歌曲推荐”的机制。我并不是一个完全的技术小白,对算法和数据结构有一定了解,所以当我看到书中一些比较基础的算法介绍时,并没有感到太大的压力。但我确实被它对“相似性度量”的深入探讨所吸引。书中似乎不仅仅是罗列了各种度量方式,而是深入分析了不同度量方式的优缺点,以及它们在不同数据类型和应用场景下的适用性。我还在想,这本书会不会深入探讨“大规模相似性搜索”的挑战?毕竟,随着数据量的爆炸式增长,如何在海量数据中快速准确地找到相似项,是一个极其复杂的问题。我对书中可能会出现的关于“索引结构”的设计和优化的内容很感兴趣,我知道高效的索引是实现快速搜索的关键。我也好奇作者会如何介绍那些能够处理高维数据的先进索引技术,以及它们在实际部署中可能遇到的性能瓶颈和解决方案。我还在思考,这本书是否会涉及一些“在线学习”或“增量更新”的相似性搜索技术,因为在很多动态变化的场景下,搜索模型需要能够不断适应新的数据,而不仅仅是离线训练。

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我偶然间发现了《Similarity Search》这本书,带着一种“想解开谜题”的心态开始阅读。一开始,我以为它会是那种直接给出解决方案的“技术指南”,但读了几章后,我发现它更像是在构建一个严谨的“理论框架”。作者似乎非常强调“相似性”在不同领域中的普适性,并试图从一个统一的理论视角来审视它。我对书中对于“近似搜索”(Approximate Nearest Neighbor Search, ANN)的讨论尤其感兴趣。我知道在处理海量数据时,精确的最近邻搜索往往是不切实际的,因此近似搜索成为了主流。我好奇书中会如何介绍各种 ANN 算法,比如基于树的、基于哈希的、以及基于图的等等,并分析它们各自的性能特点和适用场景。我也在思考,这本书是否会涉及“评估指标”的详细阐述,例如召回率、精确率、以及在近似搜索中常用的“召回率-查询时间”权衡曲线。我还在想,作者会如何指导读者去选择最适合特定应用的 ANN 算法,以及如何进行参数调优以达到最佳效果。这本书给我一种感觉,它不仅仅是在介绍技术,更是在培养一种“解决问题的思维方式”。

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我拿到《Similarity Search》这本书,纯粹是被它题目所吸引,觉得它可能与我平常接触的一些“推荐算法”或“信息检索”技术有关。我并非科班出身,但对数据分析和算法应用有浓厚的兴趣。翻开书,我发现它似乎从最基础的“相似性度量”讲起,然后逐步深入到各种具体的搜索算法。我注意到作者在讲解某些概念时,会使用一些形象的例子,试图让读者更容易理解那些抽象的数学模型。我还在想,这本书会不会深入探讨“多模态相似性搜索”?例如,如何同时搜索包含文本、图片、甚至音频的相似内容。我对书中关于“嵌入式表示”(Embeddings)的生成和应用特别感兴趣,我知道这些嵌入式表示是将复杂数据映射到低维向量空间的关键,然后才能进行高效的相似性计算。我也在思考,书中是否会介绍一些“深度学习”在相似性搜索中的应用,比如利用卷积神经网络(CNN)或循环神经网络(RNN)来提取数据的特征并生成嵌入式表示。这本书给了我一种感觉,它在尝试连接理论与实践,让读者能够更好地理解那些“看不见”的技术是如何工作的。

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我一直对“信息检索”这个领域充满兴趣,《Similarity Search》这本书恰好触及了这个核心。读这本书就像是在剥洋葱,一层一层地揭示着“相似性”这个看似简单却又极其复杂的概念。我注意到作者在讲解不同相似性度量方法时,会非常细致地剖析它们背后的数学原理,以及它们是如何反映不同层面的“相似”。例如,一些方法可能侧重于特征的匹配,而另一些则可能更关注整体的形状或结构。我对书中可能涉及到的“向量空间模型”以及“嵌入表示”的生成和使用非常期待。我猜想,这本书会详细介绍如何将各种复杂的数据(如文本、图像、音频)映射到高维向量空间中,然后利用向量间的距离来衡量相似性。我也在思考,书中是否会介绍一些“度量学习”(Metric Learning)的技术,通过学习最优的度量函数来提升相似性搜索的效果。我好奇作者会如何解释度量学习的理论基础,以及它在实际应用中是如何通过训练数据来不断优化的。同时,我还在想,这本书会不会探讨“公平性”和“鲁棒性”在相似性搜索中的重要性,特别是在一些涉及用户隐私或可能存在偏见的数据集上。

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我拿到《Similarity Search》这本书,主要是出于一种“求知欲”的驱动。我一直对“智能”和“搜索”这两个概念非常着迷,而这本书似乎将它们完美地结合在了一起。我注意到书中在介绍一些基础的相似性度量方法时,会详细解释它们背后的数学原理,例如如何计算两个向量之间的距离,或者如何衡量两个集合的重叠程度。我还在想,这本书会不会深入探讨“大规模数据集”上的相似性搜索挑战?因为我知道,当数据量达到一定规模时,传统的搜索方法可能会变得非常缓慢,甚至无法运行。我对书中可能出现的关于“索引技术”的介绍很感兴趣,比如 kd-树、球树、或者更现代的一些基于图的索引结构,它们如何能够有效地加速搜索过程。我也在思考,这本书是否会涉及“近似最近邻搜索”(Approximate Nearest Neighbor Search, ANN)的各种算法,例如 LSH、HNSW 等,以及它们在实际应用中的优劣势。这本书给我一种感觉,它在努力从理论到实践,为读者提供一个全面理解“相似性搜索”的框架。

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我拿到《Similarity Search》这本书,纯粹是出于一种“技术好奇心”。我本身并不是这个领域的专业人士,但一直对人工智能、大数据分析这些领域的前沿技术很感兴趣。翻开书,一开始我被那些密密麻麻的公式和算法名字弄得有点晕头转向,感觉像是在啃一本非常专业的数学教科书。然而,我硬着头皮往下读,发现作者的叙述虽然严谨,但并不是完全不近人情。他似乎很懂得读者可能会遇到的困难,所以在一些关键的地方会给出一些“提示”或者“解释”,试图引导我们理解那些看起来非常抽象的概念。我注意到他在讲解一些基本概念时,会反复强调“相似性”的定义和度量方式,仿佛这是整个体系的基石。我还在想,这本书会不会有一些“反直觉”的结论?因为很多时候,我们在日常生活中理解的“相似”和计算机算法中的“相似”可能存在很大的差异。我对书中可能出现的关于“高维空间”的讨论特别感兴趣,因为我知道许多现实世界的数据都存在高维的特征,如何在这样的空间中进行有效的相似性搜索,一直是一个难题。我还在猜测,这本书会不会介绍一些最新的“近似搜索”算法,这些算法虽然牺牲了一点精度,但却能极大地提高搜索速度,这在很多实时应用场景下是至关重要的。我很好奇作者会如何解释这些近似算法背后的权衡和取舍,以及它们在不同应用中的适用性。

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我拿到《Similarity Search》这本书,是抱着一种“看懂当下流行技术”的心态。我注意到书中在解释某些算法时,会很自然地引入一些“反向索引”的概念。我猜想,这可能与搜索引擎的底层实现有关,通过预先建立索引,能够极大地加速查询过程。我还在想,这本书会不会深入探讨“图数据库”和“图嵌入”在相似性搜索中的应用?因为我隐约觉得,很多复杂的关系型数据,用图结构来表示可能会更直观,而图嵌入技术则能帮助我们在图结构上进行相似性度量。我对书中关于“局部敏感哈希”(Locality-Sensitive Hashing, LSH)的讲解特别感兴趣。我知道 LSH 是一种非常重要的近似搜索技术,它能够将相似的数据映射到同一个“桶”中,从而减少搜索范围。我很好奇作者会如何详细解释 LSH 的原理,以及如何设计合适的哈希函数来应对不同类型的数据。我也在思考,书中是否会介绍一些“混合式”的相似性搜索方法,结合多种技术以达到更好的搜索效果。这本书让我感觉到,它在努力连接理论与实践,试图让读者理解那些“看不见”的技术是如何影响我们日常的数字生活的。

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我拿到《Similarity Search》这本书,是被它题目所吸引,觉得它可能揭示了一些日常生活中“事物是如何关联起来”的奥秘。我本身对计算机科学和信息技术有一定的了解,所以对书中提及的各种算法和技术并不陌生,但我对作者如何将它们串联起来,形成一个关于“相似性”的完整体系感到好奇。我注意到书中在讲解不同的相似性搜索算法时,会非常注重其“时间复杂度和空间复杂度”的分析。这让我觉得,这本书不仅仅是在介绍“是什么”,更是在探讨“为什么”和“怎么样”做到高效。我对书中可能涉及到的“最近邻搜索”(Nearest Neighbor Search)问题很感兴趣,特别是当数据规模极其庞大时,如何快速地找到与查询项最相似的项。我还在思考,这本书是否会介绍一些“概率性”的搜索算法,这些算法虽然不保证百分之百的精确,但却能在极短的时间内提供一个相当不错的近似结果,这在很多实时应用中是至关重要的。这本书让我感觉,它在努力揭示那些我们习以为常的技术背后的“黑匣子”。

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