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ランダムサンプリング

大規模なデータセットを扱う場合、インサイトを得たりフィルタリングロジックをテストしたりするために、すべてのデータを処理する必要は通常ありません。ランダムサンプリングは、統計的に代表的なデータのサブセットを扱えるようにすることで解決策を提供し、クエリ時間とリソース消費を大幅に削減します。

ランダムサンプリングはセグメントレベルで動作し、効率的なパフォーマンスを確保しながら、コレクションのデータ分布全体でサンプルのランダム性を維持します。

主なユースケース:

  • データ探索:最小限のリソース使用量でコレクションの構造と内容をすばやくプレビューできます

  • 開発時のテスト:完全にデプロイする前に、扱いやすいデータサンプルで複雑なフィルタリングロジックをテストできます

  • リソースの最適化:探索的クエリと統計分析の計算コストを削減できます

構文​

python
filter = "RANDOM_SAMPLE(sampling_factor)"

パラメーター:

  • sampling_factor: (0, 1)の範囲(境界値を除く)のサンプリング係数です。たとえば、RANDOM_SAMPLE(0.001) は結果の約 0.1% を選択します。

重要なルール:

  • 式では大文字と小文字が区別されません(RANDOM_SAMPLE または random_sample)

  • サンプリング係数は(0, 1)の範囲(境界値を除く)に指定する必要があります

他のフィルターとの組み合わせ​

ランダムサンプリング演算子は、論理 AND を使用して他のフィルタリング式と組み合わせる必要があります。フィルターを組み合わせる場合、Milvus は最初に他の条件を適用し、その後で結果セットに対してランダムサンプリングを実行します。

python
# Correct: Filter first, then sample
filter = 'color == "red" AND RANDOM_SAMPLE(0.001)'
# Processing: Find all red items → Sample 0.1% of those red items

# Incorrect: OR doesn't make logical sense
filter = 'color == "red" OR RANDOM_SAMPLE(0.001)' # ❌ Invalid logic
# This would mean: "Either red items OR sample everything" - which is meaningless

例​

例 1:データ探索​

コレクションの構造をすばやくプレビューします:

python
from pymilvus import MilvusClient

client = MilvusClient(uri="YOUR_CLUSTER_ENDPOINT")

# Sample approximately 1% of the entire collection
result = client.query(
collection_name="product_catalog",
filter="RANDOM_SAMPLE(0.01)",
output_fields=["id", "product_name"],
limit=10
)

print(f"Sampled {len(result)} products from collection")

例 2:ランダムサンプリングによるフィルターの組み合わせ​

扱いやすいサブセットでフィルタリングロジックをテストします:

python
# First filter by category and price, then sample 0.5% of results
filter_expression = 'category == "electronics" AND price > 100 AND RANDOM_SAMPLE(0.005)'

result = client.query(
collection_name="product_catalog",
filter=filter_expression,
output_fields=["product_name", "price", "rating"],
limit=10
)

print(f"Found {len(result)} electronics products in sample")

例 3:クイック分析​

フィルタリングされたデータに対して迅速な統計分析を実行します:

python
# Get insights from ~0.1% of premium customer data
filter_expression = 'customer_tier == "premium" AND region == "North America" AND RANDOM_SAMPLE(0.001)'

result = client.query(
collection_name="customer_profiles",
filter=filter_expression,
output_fields=["purchase_amount", "satisfaction_score", "last_purchase_date"],
limit=10
)

# Analyze sample for quick insights
if result:
average_purchase = sum(r["purchase_amount"] for r in result) / len(result)
average_satisfaction = sum(r["satisfaction_score"] for r in result) / len(result)

print(f"Sample size: {len(result)}")
print(f"Average purchase amount: ${average_purchase:.2f}")
print(f"Average satisfaction score: ${average_satisfaction:.2f}")

フィルター付き検索のシナリオでランダムサンプリングを使用します:

python
# Search for similar products within a sampled subset
search_results = client.search(
collection_name="product_catalog",
data=[[0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5]], # query vector
filter='category == "books" AND RANDOM_SAMPLE(0.01)',
search_params={"params": {}},
output_fields=["title", "author", "price"],
limit=10
)

print(f"Found {len(search_results[0])} similar books in sample")

ベストプラクティス​

  • 小規模から始める:最初の探索には、より小さいサンプリング係数(0.001-0.01)を使用します

  • 開発ワークフロー:開発中はサンプリングを使用し、本番環境のクエリではサンプリングを削除します

  • 統計的な妥当性:サンプルが大きいほど、より正確な統計的表現が得られます

  • パフォーマンステスト:クエリのパフォーマンスを監視し、必要に応じてサンプリング係数を調整します