第16回Lucene/Solr勉強会 – ランキングチューニングと定量評価 #SolrJP

7. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P7Solrでのチューニング作業 •  Solrだと大体こんな感じ •  qf=title_ma^10 title_ng^2 body_ma^5 body_ng^1 •  各フィールドへの重みを変えたり •  bf=production(field(ctr),10) •  Boost functionでインデキシングしておいた定数を  調整したり

8. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P8チューニングの難しいところ •  フィールドへの重みをどう決めるのか •  とりあえず、Titleは強めの重み？ •  MA(形態素解析)も大きめに？ •  ランキングが良くなっているのか分かりにくい •  あるクエリでは良くなっているけど、別のクエリでは？ •  そもそも、評価が主観ランキングの良し悪しを判断する基準が無い

9. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P9チューニングと定量評価 •  チューニングと定量評価をセットで考える •  重みを変えたら評価をする •  メリット •  客観的にランキングを評価できる •  最もランキングが良くなる重みを探しだせる •  チューニング作業の一部を自動化できる •  デメリット •  導入コストが高い •  定量評価の計算に時間がかかる場合がある

12. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P12NDCG •  DCG … 順位と適合度をもとにしたスコア •  IDCG … 理論上ランキングの並びが最も良くなった場合のDCG •  i … 検索順位 •  rel … i位に順位付けされたドキュメントのクエリとの適合度 NDCG = DCG IDCG DCG = 2reli −1 log(1+i)i k ∑

13. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P13NDCGの計算例 •  あるクエリで検索した場合の  検索結果上位3位の評価が下記の場合 4: very good 3: good 2: bad 1: very bad 順位ドキュメント評価 1 doc1 1 2 doc2 4 3 doc3 3 ドキュメントがクエリにマッチしているかどうかは人手で判断

14. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P14DCG DCG = 21 −1 log(1+1) + 24 −1 log(1+ 2) + 23 −1 log(1+3) DCG = 1 1 + 15 1.58 + 7 2 DCG =13.99 順位ドキュメント評価 1 doc1 1 2 doc2 4 3 doc3 3 NDCG = DCG IDCG DCG = 2reli −1 log(1+i)i k ∑

15. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P15IDCG IDCG = 24 −1 log(1+1) + 23 −1 log(1+ 2) + 21 −1 log(1+3) IDCG = 15 1 + 7 1.58 + 1 2 IDCG =19.93 順位ドキュメント評価 1 doc1 1 2 doc2 4 3 doc3 3 NDCG = DCG IDCG DCG = 2reli −1 log(1+i)i k ∑ doc2,doc3,doc1の並びになった仮定で計算

16. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P16NDCG DCG =13.99 IDCG =19.93 NDCG = 13.99 19.93 = 0.7 順位ドキュメント評価 1 doc1 1 2 doc2 4 3 doc3 3 NDCG = DCG IDCG DCG = 2reli −1 log(1+i)i k ∑

19. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P19チューニングの進め方 1.  各フィールドへの重みを決める •  qf=title_ma^10 title_ng^2 body_ma^5 body_ng^1 2.  評価用クエリで検索＋NDCGを計算 •  各クエリで算出したNDCGの平均を算出 3.  重みを変えて、手順1-2を繰り返す

20. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P20 Title_ma Title_ng Body_ma Body_ng NDCG 10 2 5 1 0.55 15 2 5 1 0.58 20 2 5 1 0.62 10 4 5 1 0.53 10 6 5 1 0.51 10 8 5 1 0.49 フィールドへの重みの組み合わせとNDCGの値 … … この重みの付け方が１番良さそう！

22. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P22 •  正解データを準備するコストが高い •  評価用クエリ100個 * 1クエリ当たりで評価するドキュメント5件 = 500件分の評価が必要 •  NDCGの計算に時間がかかる場合がある •  フィールド数：4、調査する重みの範囲：1 – 10の場合、  10^4=10000通りの試行回数が必要定量評価を組み合わせることのデメリット

26. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P26Solrのスコアリング •  debugQueryを叩くと下記のような情報が見れます “1”: “ 1.7210351 = (MATCH) max of: --省略-- 3.4420702 = (MATCH) weight(description_ma:solr^5.0 in 120322) [DefaultSimilarity], result of: 3.4420702 = score(doc=120322,freq=4.0 = termFreq=4.0 ), product of: 0.86576945 = queryWeight, product of: 5.0 = boost 10.601961 = idf(docFreq=20, maxDocs=310669) 0.016332252 = queryNorm 3.9757354 = fieldWeight in 120322, product of: 2.0 = tf(freq=4.0), with freq of: 4.0 = termFreq=4.0 10.601961 = idf(docFreq=20, maxDocs=310669) 0.1875 = fieldNorm(doc=120322) 0.5 = coord(1/2)

27. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P27Solrのスコアリング “1”: “ 1.7210351 = (MATCH) max of: --省略-- 3.4420702 = (MATCH) weight(description_ma:solr^5.0 in 120322) [DefaultSim result of: 3.4420702 = score(doc=120322,freq=4.0 = termFreq=4.0 ), product of: 0.86576945 = queryWeight, product of: 5.0 = boost 10.601961 = idf(docFreq=20, maxDocs=310669) 0.016332252 = queryNorm 3.9757354 = fieldWeight in 120322, product of: 2.0 = tf(freq=4.0), with freq of: 4.0 = termFreq=4.0 10.601961 = idf(docFreq=20, maxDocs=310669) 0.1875 = fieldNorm(doc=120322) 0.5 = coord(1/2) Unique key 当該ドキュメントのスコアクエリがヒットしたフィールド当該フィールドのスコア

28. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P28Solrのスコアリング 1.7210351 = (MACTH) max of: --省略-- 3.4420702 = (MATCH) weight(description_ma:solr^5.0 in 120322) [DefaultSimilarity], result of: 3.4420702 = score(doc=120322,freq=4.0 = termFreq=4.0 ), product of: 0.86576945 = queryWeight, product of: 5.0 = boost 10.601961 = idf(docFreq=20, maxDocs=310669) 0.016332252 = queryNorm 3.9757354 = fieldWeight in 120322, product of: 2.0 = tf(freq=4.0), with freq of: 4.0 = termFreq=4.0 10.601961 = idf(docFreq=20, maxDocs=310669) 0.1875 = fieldNorm(doc=120322) 0.5 = coord(1/2) 積に  なっている

29. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P29Solrのスコアリング 0.86576945 = queryWeight, product of: 5.0 = boost 10.601961 = idf(docFreq=20, maxDocs=310669) 0.016332252 = queryNorm 3.9757354 = fieldWeight in 120322, product of: 2.0 = tf(freq=4.0), with freq of: 4.0 = termFreq=4.0 10.601961 = idf(docFreq=20, maxDocs=310669) 0.1875 = fieldNorm(doc=120322)

30. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P30Solrのスコアリング •  計算式は上記のようになります – クエリがヒットしたフィールドに対して、スコアを計算していき、最もスコアが高いものをドキュメントのスコアとします score(d,q) = fieldWeight×fieldWeight×coord queryWeight = boost×idf ×queryNorm fieldWeight = tf ×idf ×fieldNorm

31. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P31Solrのスコアリング •  boost : qfでフィールドに指定した重み •  idf : クエリのidf値 •  queryNorm : 異なるクエリ同士でスコアを比較できるようにするための正規化係数 queryWeight = boost ×idf ×queryNorm

34. Copyright (C) 2015 Yahoo Japan Corpora5on. All Rights Reserved. P34まとめ •  ランキングチューニングについての説明 •  チューニング作業の説明と難しいところ •  定量評価を組み合わせることのメリット •  評価指標に関する説明 •  NDCG •  実際のチューニング作業の流れ •  定量評価を組み合わせた場合のデメリット

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