数据流层次窗口模型及聚集查询算法

本文提出了一种多层次时间窗口模型，支持在不同时段对数据流进行不同粒度的建模，并给出了多粒度聚集树结构及其数据流聚集查询算法，从而有效地解决了在有限时空条件下的数据流聚集查询问题。     

HoliAdapt—数据流中一种适应性查询处理策略

针对数据流上连续查询处理的特征，我们从选择率和执行时间的角度出发,考虑内存使用量和输出延迟适应性因素，提出一种适应性的查询处理策略—HoliAdapt。该策略基于查询窗口动态地收集统计信息，利用数学方法不断地优化查询计划，通过核心调度方法，对操作符进行适应性的调度,有效地减少时间延迟和内存使用量，提高系统查询的效率。     

数据流滑动窗口聚集查询降载策略研究*

滑动窗口聚集查询在数据流管理系统中应用广泛,数据流到达高峰期,必须考虑滑动窗口聚集查询中出现的降载问题。分析了子集模型的特点和已有降载策略的不足,给出了数据流滑动窗口聚集查询降载问题的约束条件,提出了能保证子集结果产生的基于丢弃窗口更新策略的降载算法。理论分析和实验结果表明,该算法对数据流滑动窗口聚集查询降载问题的处理具有较高的有效性和实用性。     

基于滑动窗口的在线数据流增量聚集查询

增量查询技术由于能有效处理大量、快速、源源不断到达的数据流，因此备受关注。滑动窗口是动态数据流环境下的一种典型的窗口类型。该文研究了基于滑动窗口的数据流聚集查询，提出了一种新的增量聚集查询算法，采用了多种增量计算方法和查询共享技术，实现了多窗口资源共享。实验验证了该方法的有效性。     

基于对象异常频度的数据流阈值查询

数据流查询与处理技术广泛应用在金融系统等诸多领域中,银行卡交易系统中存在的由终端复用所导致的不规范交易即是一个典型案例.此类不规范交易存在两个特点:(1)对象频繁出现;(2)对象的值序列频繁波动.然而,现有的频繁项挖掘算法仅考虑第一个特点,无法有效解决问题,亟需开发新技术进行检测.文中首先形式化地定义了这类不规范交易查询,再设计了多个创新算法进行处理.此外,文中还将工作扩展到滑动窗口模型以处理数据流演化问题.理论分析与实验结果均表明所提方法具有较佳性能,空间复杂度与时间复杂度都较低.     

数据流查询处理中一种共享的分级窗口维护策略

由于数据流具有无界的特性,数据流系统中的查询多为带有窗口的查询,对带有窗口的查询,现有方法常由操作符直接维护窗口,但操作符的类型及排列方式可能会导致窗口难以维护,且冗余度较大.因此提出一种查询处理中的分级窗口维护策略,将窗口分为流窗口和操作符窗口,以流窗口为主并控制操作符窗口的维护,使查询中的窗口保持一致,解决了窗口维护问题,并且符合流查询语言的语义,各级窗口中的数据通过共享来解决内存消耗问题.     

数据流上的预测聚集查询处理算法

实时数据流未来趋势的预测具有重要的实际应用意义.例如,在环境监测传感器网络中,通过对感知数据流进行预测聚集查询,观察者可以预测网络覆盖的区域在未来一段时间内的平均温度和湿度,以确定是否会发生异常事件.目前的研究工作多数集中在数据流上当前数据的查询,数据流上预测查询的研究工作还很少.采用多元线性回归方法,给出了数据流上的聚集值预测模型,提出了一种数据流预测聚集查询处理方法.当预测失败的次数大于预先给定的阈值时,给出了一种预测模型自动调整策略,以降低预测误差.还提出了滑动窗口的更新周期、数据流的流速对预测精度影响的数学模型.理论分析与实验结果表明,提出的预测聚集查询处理算法具有较高的性能,并且能够返回满足用户精度要求的预测查询结果.在实验中,采用TPC-H国际标准测试数据和TAO(tropical atmosphere ocean)测量的海洋表面空气温度数据来构造数据流.     

基于滑动窗口的数据流连续J-A查询的处理方法

数据流滑动窗口连接聚集连续查询(简记J-A查询)是经常使用的一类查询.这类查询的直观处理方法是创建查询操作树,以流水线的方式计算查询结果.这种方法需要在主存中保存滑动窗口连接的结果,查询处理的主存空间开销为O(α×β),其中(,(为参加连接两个滑动窗口的大小.在数据流的查询处理中,内存是最重要的计算资源.提出了两种滑动窗口J-A连续查询处理算法--IC算法和TC算法,使得查询处理的空间开销降为Ο(α+β).理论分析和实验结果表明,所提出的算法具有更高的效率.     

一种基于滑动窗口的数据流相似性查询算法

相似性查询是一种非常重要的数据挖掘应用。由于数据流具有无限、高速等特性,传统的查询算法不能直接应用于数据流。提出了一种基于小波滑动窗口的多数据流相似性查询算法。算法首先将滑动窗口划分成若干等宽基本窗口,然后对每个基本窗口内的数据进行小波分解与系数约简,从而形成小波摘要窗口。执行相似性查询时,直接基于小波摘要进行计算,而无需数据重构。由于利用了小波分解的线性处理优点,算法具有较低的时间复杂度。最后,基于实际数据对算法进行了实验,实验结果证明了算法的有效性。     

数据流上的复合滑动窗口聚集算法

基于滑动窗口的聚集查询是数据流研究领域的一个热点问题。在已有的研究工作中,聚集算法都是针对立即执行的连续查询提出的,这些算法均是当数据流新到一个元组立即计算一次聚集结果。而在实际应用中,连续查询有时采取的是周期执行方式。论文针对周期执行的连续查询提出了复合滑动窗口聚集算法,即数据流新到一个元组,将它插入到基本窗口中,当基本窗口被插满时计算一次聚集结果。给出了非增量式和增量式两种算法。理论分析和实验结果表明增量式算法具有较好的性能。