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面试题:ElasticSearch版本更替对搜索相关性算法的改变及应对策略

在ElasticSearch的版本更新中,搜索相关性算法往往会有所改变。请详细说明某个版本更新中相关性算法的具体变化,以及在实际应用中,如何调整搜索策略来适应这些变化以保证搜索结果的准确性和有效性。
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一键面试

以 Elasticsearch 5.x 到 6.x 版本更新中相关性算法变化为例

  1. 相关性算法具体变化
    • 在 Elasticsearch 5.x 版本中,使用的是基于 TF/IDF (词频/逆文档频率)的经典算法来计算相关性得分。TF 衡量一个词在文档中出现的频率,IDF 衡量一个词在整个文档集合中的稀有程度。例如,如果一个词在某个文档中出现频率高(TF 高)且在整个索引中出现频率低(IDF 高),那么该词对这个文档的相关性得分贡献就大。
    • 到了 6.x 版本,引入了 BM25(Best Matching 25)算法作为默认的相关性算法。BM25 是对 TF/IDF 算法的改进,它考虑了文档长度对相关性的影响。BM25 算法通过对 TF 进行更加复杂的计算,引入了两个参数 k1b 来控制词频的饱和度以及文档长度的影响。例如,当 k1 值较大时,词频对得分的影响更平滑,避免了 TF 过高时得分过度增长的问题;b 参数用于调整文档长度对得分的影响程度,使得较长文档不会因为词频高而获得过高的得分,相对更公平地评估不同长度文档的相关性。
  2. 实际应用中搜索策略调整
    • 查询词处理:由于 BM25 对词频更敏感,对于一些高频词,可以适当降低其权重。例如,如果某些通用词在文档中频繁出现但对区分度贡献不大,可以在查询时使用 boost 参数降低这些词的权重。示例如下:
{
    "query": {
        "match": {
            "content": {
                "query": "高频词 重要词",
                "boost": {
                    "高频词": 0.5,
                    "重要词": 2
                }
            }
        }
    }
}
  • 文档长度处理:了解 BM25 中 b 参数对文档长度的影响。如果业务场景中,较短文档更重要,可以适当减小 b 值,使得较短文档的得分相对更高;如果较长文档更有价值,可以适当增大 b 值。在 Elasticsearch 中,可以通过自定义相似度来调整 b 参数,示例如下:
{
    "settings": {
        "index": {
            "similarity": {
                "my_bm25": {
                    "type": "BM25",
                    "b": 0.75
                }
            }
        }
    }
}

然后在查询时指定使用这个自定义的相似度:

{
    "query": {
        "match": {
            "content": {
                "query": "查询内容",
                "similarity": "my_bm25"
            }
        }
    }
}
  • 多字段搜索:在进行多字段搜索时,不同字段可能对相关性的贡献不同。可以根据业务需求,对不同字段设置不同的 boost 值。例如,对于标题字段可以给予较高的 boost 值,因为标题往往更能代表文档的主题。示例如下:
{
    "query": {
        "multi_match": {
            "query": "查询内容",
            "fields": [
                "title^3",
                "content"
            ]
        }
    }
}

通过以上这些搜索策略的调整,可以更好地适应 Elasticsearch 6.x 版本中 BM25 相关性算法的变化,保证搜索结果的准确性和有效性。