广告索引（定向）的布尔表达式

广告索引（定向）的布尔表达式

在搜索领域，索引是一项非常重要的技术，直接影响到查询的效率，其基本的流程是：文章先进行分词、计算权重，然后利用词和文档的信息建立倒排索引，在查询的时候，得到符合条件的文档的id集合，然后利用正排索引返回文档的详细信息。

在计算广告中，广告主通常会定义广告投放的条件，例如下面有3个广告，每个广告都有自己的定向条件

如果此时有一个用户来访问（后面称为query ），该用户的画像如上面蓝色部分。那么这3个 ad 应该给她返回哪个更合理呢？

我们可以把这个用户每个维度的特征去与每个 ad 进行匹配，会发现只有 ad3 的定向投放条件都符合。

实际的广告平台可能有几十万条广告，就需要一个方案来高效检索符合给当前请求的用户投放的广告。

布尔表达式检索

参考论文

基本概念

1. Conjunction，表示一个广告的定向条件；
2. Assignment，表示定向条件中的一个维度；
3. sizeof(Conjunction)，Conjunction 中包含的 Assignment 数量；

用 Conjunction 表示某条广告的广告主的要求的一类人群。

例如上面的 ad1 的 Conjunction：

age ∈ { 18-29 } ∧ region ∈ { BJ } ∧ network ∈ { WIFI }

这里符号 ∈ 是属于，∉ 是不属于，∧ 是交， ∨ 是并；

用 Assignment 表示一个维度，例如上面 ad1 的 Conjunction包括如下Assignment

• age ∈ { 18-29 }

• region ∈ { BJ }

• network ∈ { WIFI }

最后，说下 sizeof(Conjunction) 是指 conjunction 中包含非$\notin 的Assignment的个数。$

两层倒排

广告的倒排索引包括两层：

1. 第一层索引：ConjunctionId -> AdIds，不同的广告可能有相同的 ConjunctionId；
2. $\mathrm{第二层索引：Assignment\; -> ConjunctionIds，不同的 ConjunctionId\; 可能包含相同的\; Assignment；}$

当一个用户的请求（query）来之后，我们需要把query的所有维度去 第一层索引 找出所有符合的 ConjunctionIds（这里求交），然后再去 第二层索引 召回广告（这里求并）；

这里可以利用 Assignment 约束： 如果 sizeof(query) < $\mathrm{sizeof(Conjunction) ，\; 则检索时可以跳过该Conjunction（因为该query肯定不满足该广告的所有定向条件）。}$

回到前面的例子，ad1 - ad3 的第一层索引：

 

第二层索引：

 可以看到，这里年龄可以切成多个key。

另外，利用上面说的 Assignment 约束规则，第二层索引还可以按照 sizeof(Conjunction) 分成若干部分，提高检索效率。如下图：

此时，如果请求的 sizeof(query) = 2，那么  sizeof(Conjunction) > 2 的 Key（Assignment） 可以直接跳过不用检索。

再来看请求侧：

检索过程：

这里，query中的“网络”这个维度没有结果，但没关系，其它 Assignment 都有结果，接下来就是看如何匹配了。

为了提高检索效率，在第二层索引，一般遵守如下规则：

• 每个key对应的倒排链表（Posting list）内部 entry 按升序排列；
• 具有相同 sizeof(Conjunction) 的 Posting list 之间，按照Posting list 中第一个 Entry 按升序排列；

我们看下上面检索的结果， 按上面的规则排序后：

先将每个 Posting list 内部entry排序，然后不停 Posting list 按其第一个 entry （即 Conjunction=1 ）排序，可以得到：

                                       

这里我们看下 1 这个 entry，只出现了一次，显然不匹配（需要出现在3个key 中才满足所有定向条件）； 

接下来，每个Posting list 按第2个 entry（即 Conjunction=2 ）排序：

第2个 entry出现了2次，也不满足sizeof(Conjunction)=3 的条件；

继续对 第3个 entry（即 Conjunction=3 ） 排序，

第3个entry出现了3次，条件匹配，可以作为定向结果返回。

如上检索过程，对于 sizeof 为 k 的 Conjunction，需要出现在 k 个Posting list中。

反向定向

假如有一个广告的定向条件是：

性别 ∉ { 女 } ∧ 年龄 ∈ { 26-29 } ∧ 兴趣 ∈ { 时尚 }

这个Conjunction的第二层索引结构如下，

这里把它放到 size=2 的部分，前面提到 ∉ 的 Assignment 不算到 sizeof(Conjunction) 中。

另外，这里用 -4 来表示这个是负定向，在检索的时候，除了满足对于 sizeof 为 k 的 Conjunction，需要出现在 k 个Posting list中，还要满足 conjunction id 不能出现在排除属性对应的 posting list 中。

把 conjunction id = 4 与前面3个广告一起看下索引结构：

 

时间复杂度

O(log(|S|)×|C|×Pavg)

其中：

• S，请求中 Assignment 个数，即 sizeof(query)；
• C，Conjunctions 个数；
• Pavg，Conjunctions 中∈ 和 ∉ 的语句的平均数；