Bestimmten und reproduzierbaren Anteil von Datensätzen für Verarbeitung selektieren

Ich tat mich sehr schwer mit der Überschrift dieses Beitrags, da das Problem nicht in einem kurzen Satz zu beschreiben ist. Daher noch mal in Ruhe:

Problemstellung

Gegeben sei eine große Zahl von Bildern, welche mit verhältnismäßig hohem Aufwand an Ressourcen skaliert werden sollen. Das alles muss on-demand passieren, wenn ein Webbrowser ein Bild aufruft.

Ist ein Bild einmal skaliert, wird das Ergebnis zwischengespeichert, ein erneuter Aufruf erzeugt also keinen relevanten Aufwand. Da die Bilder in großer Zahl parallel aufgerufen werden, soll nur ein gewisser Anteil die Skalierung durchlaufen und es sollen auch immer die selben Bilder sein. Eine zufällige Auswahl scheidet also aus.

Nach und nach kann der Prozentwert erhöht werden, bis irgendwann alle Bilder skaliert sind.

Lösung

Ich habe das Problem auf die folgende Art gelöst:

1. Wenn der Zielwert 100 % ist, wird das Bild sofort in die Weiterverarbeitung gegeben, die folgende Prüfung findet nicht statt
2. Wenn der Zielwert 0 % ist, wird das Bild nicht weiterverarbeitet, die folgende Prüfung findet nicht statt
3. Für alle Zielwerte größer 0 % und kleiner 100 % wird die CRC32-Checksumme der Bild-URL (die URL ist das Identifikationsmerkmal des Bildes) berechnet, das Ergebnis ist ein 32 Bit-Integer
4. Berechnung von Checksumme Modulo 100 (ergibt die letzen beiden Stellen der Checksumme)
5. Prüfen, ob das Ergebnis aus dem vorherigen Schritt kleiner als der angestrebte Prozentwert des Anteils zu skalierender Bilder ist, falls ja Skalierung starten, sonst übergehen

Die Verteilung der der CRC32-Checksummen im Raum der 32-Bit-Integer-Zahlen ist für diesen Zweck halbwegs gleichmäßig und zufällig. Die letzten beiden Stellen der Zahl sind also auch ausreichend gleichverteilt zwischen 0 und 100. Man kann mit dieser Methode daher relativ genau und mit wenig Aufwand einen bestimmten und reproduzierbaren Anteil der Datensätze (Bilder) selektieren.

Beispiel

Es sollen 20 % aller Bild-URLs skaliert werden.

Gegeben sei die folgende Bild-URL:

https://www.marcusjaschen.de/wp-content/uploads/2019/03/2019-03-31-DJI_0147.jpg

Die CRC32-Checksumme dieser URL ist 3556399431. Modulo 100 ergibt sich ein Ergebnis von 31.

31 ist nicht kleiner als der Zielwert 20, das Bild wird also nicht skaliert.

Eine andere Bild-URL wäre:

https://www.marcusjaschen.de/wp-content/uploads/2019/03/2019-03-31-DJI_0150.jpg

Hier lautet die Checksumme 2860930802. Modulo 100 erhält man 2, was kleiner als 20 ist, dieses Bild würde also weiterverarbeitet werden.