不确定图间α-β子图同构匹配算法

子图查询返回图数据集合中所有包含查询图的数据图。在查询图和数据图同时为不确定性图的前提下,提出了不确定图间的期望子图同构定义和α-β子图同构匹配定义。不确定图间的期望子图同构是确定图上子图同构在概率图模型上的直接推广,不确定图间α-β子图同构利用两个限制阈值来衡量查询图和数据图间的匹配质量。文章详细阐述了α-β子图同构匹配的语义特点,分析了其和期望子图同构的联系和差别,设计实现α-β子图同构匹配判定算法。     

不确定属性图的子图同构及其判定算法

在分析了复杂网络(社会网络)结构的基础上,针对不确定属性图的特征,首先定义了不确定属性图的期望子图同构;由于其只用一个阈值作为限制条件,虽然方法简单,但计算量大,故接着给出了不确定属性图的α-β子图同构的定义,并对其语义进行了解释说明;第三,设计并实现了子图同构算法;最后,通过实验证明α-β子图同构优于期望子图同构,同时分析了不同阈值情况下α-β子图同构的变化规律.α-β子图同构算法的研究为不确定属性图的子图查询和社区挖掘工作奠定了基础.     

多编码树GPU并行轴心子图匹配

子图同构问题是非确定多项式(NP)完全问题,而轴心子图同构是一种特殊的子图同构问题.针对现在已经有许多高效的子图同构算法,然而对于轴心子图同构问题目前并没有基于GPU的搜索算法,且通过改造已有的子图同构算法来解决轴心子图匹配问题会产生大量不必要的中间结果这一问题,提出了一种基于GPU的轴心子图同构算法.首先,通过一种新...     

一种面向大规模空间文本数据的空间结构匹配算法

为了支持各类基于位置的服务,人们提出了各种查询和搜索空间文本数据的方法和技术.传统的空间关键字查询和近期提出的空间模式匹配不支持用户定义查询关键字对象以及对象之间细致的空间结构关系,使得查询结果集庞大但无效结果偏多,不能满足用户高效且精确的查询需求.本文因此提出了一种新的查询模式——空间结构匹配查询(Spatial Structure Matching,SSM),允许用户定义一组查询关键字对象并指定任意两个对象之间的距离和方向约束.为了解决SSM查询问题,本文首先提出了一种基于多路连接的基准方法,将SSM查询问题分解为单个对象的关键字匹配,两个对象的边匹配和多个对象的聚合匹配.为了提高SSM查询效率,本文提出了基于扫描线算法的边匹配计算,利用对象的地理位置信息来降低边匹配计算开销.本文利用同时满足查询关键字,距离和方向约束的空间对象构造对象连接图,从而将SSM查询问题转换为在对象连接图上搜索与SSM查询结构同构的子图匹配问题,并且利用经典的子图同构匹配算法求解获得最终的查询结果.在四个大规模空间文本数据集上的实验结果表明,本文所提算法的查询效率远高于对比算法,返回的查询结果集精简有效且...     

子图同构验证算法OES

提出一种新的子图同构验证算法OES,采用逐条边验证的方法寻找子图同构映射,以确定查询图是否为某个数据图的子图,通过调整边的验证顺序,提高算法的执行效率。给出一种为查询图的边打分的方法,每条边的得分越低,表明其剪枝效率越高,按照分数由低到高的边序验证可以取得较好的验证效率。     

基于拓扑序列的DAG子图包含查询算法研究

图模型具有强大的表达能力,被广泛用于各种应用领域的数据建模.如何在大规模图数据库中进行高效子图包含查询是当前的研究难点之一.由于子图同构是一个NP完全问题,在现有的子图包含查询算法中,基于图特征的索引技术被广泛用来提高查询处理性能,但是这些索引结构的维护代价较高.针对有向无环图提出了一种基于拓扑序列的子图包含查询算法,...     

基于邻域等价类的同构子图搜索算法

节点异质图常作为复杂网络的数据模型,同构子图搜索是异质图挖掘过程中的重要问题,但现有算法的子图去重步骤降低了搜索效率。为此,基于Turbo_(ISO)算法中的邻域等价类(NEC)概念,提出同构子图搜索算法NEC-COMB。该算法包含预处理、节点顺序确定、子图同构匹配和子图提取4个部分,在子图同构匹配时对NEC中的节点使用组合策略,避免等价节点重复匹配。实验结果表明,与经典算法VF2,GraphQL,Turbo_(ISO)相比,NEC-COMB可有效提高搜索效率,优化去重效果。     

基于子图同构的三维CAD模型局部匹配

针对整体相似性检索算法无法实施精确的局部结构匹配的问题,提出一种基于子图同构的三维CAD模型局部结构匹配算法.该算法通过提取CAD模型的B-Rep信息,将其表示为以面作为节点的属性邻接图.在局部匹配过程中,用户输入的局部结构被表示成"子图".待匹配的整体CAD模型被表示成"大图";则在整体CAD模型中.检索局部结构的问题就被转换成在"大图"中寻找同构"子图"的问题.子图同构是NP完全问题,通过利用CAD模型的面特征将图顶点有效细分,并利用已匹配顶点之间的邻接关系动态裁剪搜索空间,实现了快速的同构匹配.实验结果表明,该算法能实现精确的局部结构匹配,并且检索效率能满足实际应用要求.     

基于子图同构与事例匹配的装配体局部结构相似性分析

基于事例推理是解决面向装配的设计和装配工艺规划问题的有效方法,装配体检索是应用此方法的关键步骤.为此提出一种基于子图同构与事例匹配的装配体局部结构相似性分析方法.该方法将装配体零件间的装配关系用属性邻接图来表示,通过对装配体中联结关系的定性分类及装配体属性邻接图预处理规则的定义,利用Ullmann算法匹配出相似的装配体图(子图)结构,并给出了装配体局部结构相似度计算公式.最后通过实例验证了文中方法的有效性.     

选择-验证-过滤:一种迭代的子图包含查询处理机制

近年来,图模型广泛应用于生物信息、计算化学、语义网等领域.目前,"过滤-验证"机制被广泛用于子图包含查询,即首先根据图数据的特征构造索引,然后根据索引产生候选集,最后对候选集中的每一个图进行子图同构验证.在这类算法中,"过滤"阶段是关注的重点,力争过滤掉更多的数据;而"验证"阶段则只是单纯地进行候选图子图同构检测,并没有进一步优化查询性能的可能.因此,提出了一种新的子图包含查询的迭代处理机制:"选择-验证-过滤",可利用从子图同构验证过程中得到的信息,结合数据库中图数据之间的相关关系,进行迭代查询处理.该机制首先选择数据库中的图与查询图进行同构验证,然后根据本次验证得到的信息,结合图数据之间的子图映射关系,进行迭代查询处理.一旦子图同构验证成功则可直接获得查询结果,而若验证不成功,则可以缩小下次迭代的查询搜索空间.为提高验证成功概率,提出了一种基于搜索空间预测的图选择策略.大量实验表明,该算法具有较"过滤-验证"机制更高的查询处理性能.     

基于邻居信息聚合的子图同构匹配算法

图匹配在现实中被广泛运用,而子图同构匹配是其中的研究热点,具有重要的科学意义与实践价值。现有子图同构匹配算法大多基于邻居关系来构建约束条件,而忽略了节点的局部邻域信息。对此,提出了一种基于邻居信息聚合的子图同构匹配算法。首先,将图的属性和结构导入到改进的图卷积神经网络中进行特征向量的表示学习,从而得到聚合后的节点局部邻域信息;然后,根据图的标签、度等特征对匹配顺序进行优化,以提高算法的效率;最后,将得到的特征向量和优化的匹配顺序与搜索算法相结合,建立子图同构的约束满足问题（CSP）模型,并结合CSP回溯算法对模型进行求解。实验结果表明,与经典的树搜索算法和约束求解算法相比,该算法可以有效地提高子图同构的求解效率。     

支持动态图数据的子图查询方法

近年来,子图查询作为图数据库管理的一项重要课题受到国内外学者的广泛关注。在现实应用中大部分图数据是频繁更新的,而现有方法对图数据的频繁更新的维护代价较高。子图查询本身就是NP完全问题,在动态图数据上子图查询问题就变得更加困难。针对上述问题,提出了支持动态图数据的子图查询方法。该方法首先构造出每张图的拓扑层次序列作为索引,在序列中加入标号以便数据更新后对索引进行维护,再根据序列间的匹配关系过滤出候选集合,最后采用图同构算法验证候选集中的图,最终得到结果集合。该方法的索引构造简单且体积小,并且在图数据库更新后无需重构索引,不仅支持动态图数据上的子图查询,在静态图数据上也表现出良好的性能。     

基于增量信息索引的子图查询算法

当前图数据库中的子图同构查询算法主要是依赖倒排索引,然而处理那些具有庞大数据的数据库和复杂的查询愈发成为挑战。研究目的是设计一个算法,使用新的索引作为查询处理的核心,记录查询图的每一个细小改变,并使用一种特殊的数据结构来维护。先是引出一个索引算法,然后逐渐分析整个索引、查询过程,并利用该算法实现一个系统,最后在不同数据集和查询上进行实验。实验证明了该算法具有良好的时间、空间效率和扩展性。新的索引算法能够支持更大的查询图和更加灵活的查询。通过实现的系统和其他系统的对比实验,验证了算法的有效性。     

DCN地址配置冲突检测技术

数据中心网络(DCN)地址配置过程中可能存在配置冲突,利用图同构思想进行冲突检测是一种有效而且可行的方法.从分析冲突类型人手,提出了基于子图同构的冲突检测方法,并对O2算法中基于SPLD产生的关键对的计算进行优化,减少潜在误报；在子图同构的x跳数选择上,探讨给出适当的跳数大小,利用二分法寻找同构子图；对不引起度改变的错误连线故障,通过记录两端节点的方式记录错误连线；改进后的方法一定程度上提升了冲突检测方法的性能,达到了预期效果.     

从不确定图中挖掘频繁子图模式

研究不确定图数据的挖掘,主要解决不确定图数据的频繁子图模式挖掘问题.介绍了一种数据模型来表示图的不确定性,以及一种期望支持度来评价子图模式的重要性.利用期望支持度的Apriori性质,给出了一种基于深度优先搜索策略的挖掘算法.该算法使用高效的期望支持度计算方法和搜索空间裁剪技术,使得计算子图模式的期望支持度所需的子图同构测试的数量从指数级降低到线性级.实验结果表明,该算法比简单的深度优先搜索算法快3～5个数量级,有很高的效率和可扩展性.     

求解图同构的判定算法

图同构的判定性问题是图论理论中的一个难题,至今没有得到彻底解决。受Ulam猜想的启发,提出了一个新的判定图同构的充分必要条件：在子图同构的前提下,根据新增顶点及相应关联边的关系,利用子图同构函数,判断父图同构的充分必要条件。基于具有同构关系的对应点无限衍生技术,采用反证法证明了这个充分必要条件的成立。设计并实现了图同构的一个判定算法,通过实例验证了算法的正确性和有效性。     

图同构的一个充分必要条件

图同构的判定性问题是图论理论中的一个难问题,至今没有得到彻底解决。Ulam曾经提出过一个判定图同构的猜想,也称为图的重构猜想。提出了一个新的判定图同构的充分必要条件,即在子图同构的前提下,根据新增顶点及相应关联边的关系,判断母图同构的充分必要条件。基于具有同构关系的对应点无限衍生技术,采用数学归纳法证明了这个充分必要条件的成立。     

基于距离图像的定性识别

本文提出的定性描述图表示方法能在无模型指导的情况下有效地实现遮挡物体的分离, 并将识别过程转化为图或子图同构的问题,还提出了用"提纯"与"搜索"相结合的递归过程来 判定图或子图同构.实验证明了该方法的有效性和稳定性.     

大规模图数据匹配技术综述

在大数据时代海量的多源异构数据间存在着紧密的关联性,图作为表示数据之间关系的基本结构在社交网络分析、社会安全分析、生物数据分析等领域有着广泛应用.在大规模图数据上进行高效地查询、匹配是大数据分析处理的基础问题.从应用角度对用于图查询的图数据匹配技术的研究进展进行综述,根据图数据的不同特征以及应用的不同需求对图匹配问题分类进行介绍.同时,将重点介绍精确图匹配,包括无索引的匹配和基于索引的匹配,以及相关的关键技术、主要算法、性能评价等进行了介绍、测试和分析.最后对图匹配技术的应用现状和面临的问题进行了总结,并对该技术的未来发展趋势进行了展望.     

基于分割图集的频繁闭图挖掘算法*

为了解决大规模图集挖掘算法PartGraphMining必须重复扫描图集才能得到全部频繁子图的缺点,提出了一种改进的IPMC算法,通过hash表保存同构图的hash地址和支持度,不必重复扫描图集就可快速得到全部频繁子图,再经过少量的子图同构判断得到全部频繁闭图。在实际数据集上运行的实验结果表明它比原算法的挖掘效率有所提高。