論文の概要: Abacus: A Cost-Based Optimizer for Semantic Operator Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.14661v1
• Date: Tue, 20 May 2025 17:49:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-21 14:49:53.657382
• Title: Abacus: A Cost-Based Optimizer for Semantic Operator Systems
• Title（参考訳）: Abacus: セマンティック演算子のコストベース最適化
• Authors: Matthew Russo, Sivaprasad Sudhir, Gerardo Vitagliano, Chunwei Liu, Tim Kraska, Samuel Madden, Michael Cafarella,
• Abstract要約: 本稿では,セマンティック演算子の最適実装を探索するコストベースシステムであるAbacusを紹介する。 Abacusは、最小限の検証例と、もし可能であれば、オペレータのパフォーマンスに関する事前の信念を活用することで、オペレータのパフォーマンスを見積もる。 Abacusによって最適化されたシステムは、19.2%-39.2%の優れた品質、23.6倍の低コスト、4.2倍のレイテンシを実現している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.831601498212397
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: LLMs enable an exciting new class of data processing applications over large collections of unstructured documents. Several new programming frameworks have enabled developers to build these applications by composing them out of semantic operators: a declarative set of AI-powered data transformations with natural language specifications. These include LLM-powered maps, filters, joins, etc. used for document processing tasks such as information extraction, summarization, and more. While systems of semantic operators have achieved strong performance on benchmarks, they can be difficult to optimize. An optimizer for this setting must determine how to physically implement each semantic operator in a way that optimizes the system globally. Existing optimizers are limited in the number of optimizations they can apply, and most (if not all) cannot optimize system quality, cost, or latency subject to constraint(s) on the other dimensions. In this paper we present Abacus, an extensible, cost-based optimizer which searches for the best implementation of a semantic operator system given a (possibly constrained) optimization objective. Abacus estimates operator performance by leveraging a minimal set of validation examples and, if available, prior beliefs about operator performance. We evaluate Abacus on document processing workloads in the biomedical and legal domains (BioDEX; CUAD) and multi-modal question answering (MMQA). We demonstrate that systems optimized by Abacus achieve 18.7%-39.2% better quality and up to 23.6x lower cost and 4.2x lower latency than the next best system.
• Abstract（参考訳）: LLMは、構造化されていないドキュメントの大規模なコレクションにまたがる、エキサイティングな新しい種類のデータ処理アプリケーションを可能にします。 いくつかの新しいプログラミングフレームワークによって、開発者はこれらのアプリケーションをセマンティック演算子から構成することで構築できるようになった。 その中には、情報抽出や要約などの文書処理タスクに使用されるLLMマップ、フィルタ、結合などが含まれる。 セマンティック演算子のシステムはベンチマークで高い性能を達成したが、最適化は困難である。 この設定のオプティマイザは、システムをグローバルに最適化する方法として、各セマンティック演算子を物理的に実装する方法を決定する必要がある。 既存のオプティマイザは適用可能な最適化の数に制限があり、ほとんどの(すべてではないとしても)システム品質、コスト、あるいは他の次元の制約を受ける遅延を最適化することはできない。 本稿では,(制約のある)最適化目標を与えられたセマンティック演算子の最適実装を探索する拡張性のあるコストベースオプティマイザであるAbacusを提案する。 Abacusは、最小限の検証例と、もし可能であれば、オペレータのパフォーマンスに関する事前の信念を活用することで、オペレータのパフォーマンスを見積もる。 Abacus on document processing workloads in the biomedical and legal domain (BioDEX, CUAD) and multi-modal question answering (MMQA)。 Abacusによって最適化されたシステムは、18.7%-39.2%の優れた品質、23.6倍の低コスト、4.2倍のレイテンシを実現している。

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