过滤向量搜索：ACORN修复了什么，又是什么修复了ACORN
内容提要
Qdrant对比了两种过滤向量搜索修复方案：Filterable HNSW在索引时添加额外边，ACORN在查询时检查邻居的邻居。基准测试显示，单一过滤器下Filterable HNSW表现更优，但AND组合过滤器两者都失效。Qdrant的查询规划器结合两者，在默认配置下多数过滤器保持高召回率，ACORN仅在特定场景（如无额外边的字段）值得启用，但会增加延迟。
延伸解读
两种修复思路的取舍
文章对比了两种过滤向量搜索的修复方案：Filterable HNSW在索引时添加额外边，ACORN在查询时检查邻居的邻居。前者构建时间增加4.4至5.6倍，后者查询延迟增加2.1至2.9倍。单一过滤器下，Filterable HNSW通常更优，但AND组合过滤器两者都失效。理解这种取舍有助于根据场景选择合适方案。
ACORN的适用场景
ACORN并非总是必要。在默认配置下，Qdrant的查询规划器结合了多种策略，多数过滤器保持高召回率。ACORN仅在特定场景值得启用，例如当payload字段因值过多而未被添加额外边时。但启用ACORN会增加延迟，因此建议先测量召回率，再决定是否开启。
测量与调优建议
文章建议用户测量各过滤器形状的召回率，特别是覆盖约五分之一集合的值和AND组合。创建payload索引，并对比ACORN开关的召回率和延迟。如果某个过滤器召回率低，ACORN可能有效；如果召回率已高，则无需开启。Qdrant默认关闭ACORN，仅在max_selectivity以下应用。
Q&A
ACORN和Filterable HNSW在修复过滤向量搜索时有什么不同？
Filterable HNSW在索引时为共享相同字段值的点添加额外边，而ACORN在查询时检查邻居的邻居。Filterable HNSW增加构建时间，ACORN增加查询延迟。
为什么过滤向量搜索在元数据过滤严格时会失效？
当元数据过滤严格时，HNSW图中能遍历的边减少，导致图被分割成孤立的岛屿，搜索无法到达真正的最近邻。
在单一过滤器下，Filterable HNSW和ACORN哪个性能更好？
在单一过滤器下，Filterable HNSW通常优于ACORN，召回率更高且延迟更低。但ACORN在特定场景（如无额外边的字段）下可能更优。
为什么AND组合过滤器会导致Filterable HNSW和ACORN都失效？
因为Filterable HNSW只为单个字段建边，不为字段组合建边，所以AND过滤器落在没有额外边的交集上；ACORN在低选择性时召回率下降，且两者在AND组合下都表现不佳。
Qdrant的查询规划器如何结合Filterable HNSW和ACORN？
Qdrant的查询规划器根据过滤器选择性自动选择路径：使用图、ACORN或直接读取payload索引。默认配置下，多数过滤器保持高召回率，ACORN仅在特定场景下启用。
在什么情况下应该启用ACORN？
当过滤器匹配的字段没有额外边（如值太常见或字段未被索引）时，ACORN值得启用。但会增加延迟，Qdrant默认关闭，仅在max_selectivity以下应用。
如何测量自己集合上的过滤搜索性能？
建议测量各过滤器形状的召回率，创建payload索引，对比ACORN开关的召回率和延迟。特别关注覆盖约五分之一集合的值和AND组合。
