自定义相关度分数算法 和 常见的相关度分数优化方法

前言
之前《lucene的相关度评分TF&IDF算法以及向量空间模型算法》，已经很了解整个es的相关度评分的算法了，算法思想，TF/IDF，vector model，boolean model; 实际的公式，query norm，query coordination，boost。

自定义相关度分数算法

我们可以做到自定义一个function_score函数，自己将某个field的值，跟es内置算出来的分数进行运算，然后由自己指定的field来进行分数的增强

给所有的帖子数据增加follower数量

POST /forum/article/_bulk
{ "update": { "_id": "1"} }
{ "doc" : {"follower_num" : 5} }
{ "update": { "_id": "2"} }
{ "doc" : {"follower_num" : 10} }
{ "update": { "_id": "3"} }
{ "doc" : {"follower_num" : 25} }
{ "update": { "_id": "4"} }
{ "doc" : {"follower_num" : 3} }
{ "update": { "_id": "5"} }
{ "doc" : {"follower_num" : 60} }

将对帖子搜索得到的分数，跟follower_num进行运算，由follower_num在一定程度上增强帖子的分数
看帖子的人越多，那么帖子的分数就越高

GET /forum/article/_search
{
  "query": {
    "function_score": {
      "query": {
        "multi_match": {
          "query": "java elasticsearch",
          "fields": ["tile", "content"]
        }
      },
      "field_value_factor": {
        "field": "follower_num",
        "modifier": "log1p",
        "factor": 0.5
      },
      "boost_mode": "sum",
      "max_boost": 2
    }
  }
}

          如果只有field，那么会将每个doc的分数都乘以follower_num，如果有的doc follower是0，那么分数就会变为0，效果很不好。因此一般会加个log1p函数，公式会变为，new_score = _score * log(1 + number_of_votes)，这样出来的分数会比较合理

再加个factor，可以进一步影响分数，new_score = _score * log(1 + factor * number_of_votes) * factor

boost_mode，可以决定ES分数(_score)与指定字段的值(new_score)如何计算，multiply（默认），sum，min，max，replace

max_boost，限制计算出来的分数不要超过max_boost指定的值


相关度分数优化方法

对相关度评分进行调节和优化的常见的4种方法

1、query-time boost （增加某个term的权重）

GET /forum/article/_search
{
  "query": {
    "bool": {
      "should": [
        {
          "match": {
            "title": {
              "query": "java spark",
              "boost": 2
            }
          }
        },
        {
          "match": {
            "content": "java spark"
          }
        }
      ]
    }
  }
}

2、重构查询结构

重构查询结果，在es新版本中，影响越来越小了。一般情况下，没什么必要的话，大家不用也行。

GET /forum/article/_search 
{
  "query": {
    "bool": {
      "should": [
        {
          "match": {
            "content": "java" // 权重 1/3 
          }
        },
        {
          "match": {
            "content": "spark" // 权重 1/3 
          }
        },
        {
          "bool": {
            "should": [
              {
                "match": {
                  "content": "solution" // 权重 1/6
                }
              },
              {
                "match": {
                  "content": "beginner" // 权重 1/6
                }
              }
            ]
          }
        }
      ]
    }
  }
}

3、negative boost

搜索包含java，不包含spark的doc，但是这样子很死板
搜索包含java，尽量不包含spark的doc，如果包含了spark，不会说排除掉这个doc，而是说将这个doc的分数降低
包含了negative term的doc，分数乘以negative boost，分数降低

GET /forum/article/_search 
{
  "query": {
    "boosting": {
      "positive": {
        "match": {
          "content": "java"
        }
      },
      "negative": {
        "match": {
          "content": "spark"
        }
      },
      "negative_boost": 0.2
    }
  }
}

negative的doc，会乘以negative_boost，降低分数


4、constant_score

如果你压根儿不需要相关度评分，直接走constant_score加filter，所有的doc分数都是1，没有评分的概念了

GET /forum/article/_search 
{
  "query": {
    "bool": {
      "should": [
        {
          "constant_score": {
            "query": {
              "match": {
                "title": "java"
              }
            }
          }
        },
        {
          "constant_score": {
            "query": {
              "match": {
                "title": "spark"
              }
            }
          }
        }
      ]
    }
  }
}