基于聚类分解的高维度量空间索引B+-Tree

为了提高索引性能,高维度量空间索引通常采用K-Means等聚类技术来获取数据的分布信息.但是,已知的工作需要根据经验来确定聚类参数,缺乏对聚类与查询性能之间关系的理论分析.提出了一种基于聚类分解的高维度量空间B⁺-tree索引,通过聚类分解,对数据进行更细致的划分来减少查询的数据访问.对聚类与查询代价的关系进行了讨论,通过查询代价模型,给出了最小查询代价条件下的聚类分解数目等理论的计算方法.实验显示,提出的索引方法明显优于iDistance等度量空间索引,最优聚类分解数的估计接近实际最优查询时所需的聚类参数.     

ISU -Tree:一种支持概率k近邻查询的不确定高维索引

文中提出一种支持概率k近邻查询的不确定高维索引结构--ISU-Tree.在高维空间,首先对n个不确定数据对象进行k平均聚类,然后分别对每个不确定超球进行初始"切片",并对其进行多特征编码得到对应的统一化索引键值,并且用B+树建立索引.这样,高维空间的概率查询就转变成对一维空间的启发式的范围查询及求精运算.理论及实验分析表明ISU-Tree索引能更有效地缩小搜索空间,减少积分计算的代价.在查询效率方面要明显优于其它的索引方法,尤其适合海量高维不确定数据的概率查询.     

基于量化误差与分形理论的高计算效率无监督聚类研究*

已有的矢量聚类算法需学习较多的复杂数据方可获得较好的聚类效果,而对于多维的大数据性能较弱,对此,提出一种基于量化误差与分形理论的高计算效率无监督聚类算法。首先,为数据集建立量化误差的参数化模型,基于数据集的空间结构获得数据集的率失真曲线;然后,通过对率失真曲线的估算,获得数据空间的有效维度;最终,利用分形理论,通过搜索数据集的量化模型参数获得目标数据集的最优类簇数量。实验结果表明,本文的量化误差参数化模型可较好地估算数据集的有效维度,同时,本算法对数值型数据集的最优类簇估算与计算效率优于已有的矢量聚类算法。     

批量构建M+-tree

提出了一种新的M^＋-tree构造策略一通过批量装载数据静态构造M^＋-tree．这种建树方法能够极大地降低索引的构建代价并加快建树速度：又能保证高雏数据良好的聚类特性．同时又提出了一种有效的聚类算法一多步聚类，基于这种聚类构造M^＋-tree．实验结果表明，这种建树算法能够保证索引空间的最大利用率．降低建树的代价，同时又能够保证索引的查询效率．     

时空相点移动对象数据索引PM-Tree

随着移动定位技术和无线通讯技术发展,移动对象的应用领域越来越广阔.位置随时间而变化的移动对象产生的时空数据具有规模大、多维性、结构复杂和关系复杂等特点.由于移动对象的运动轨迹大多被限定在特定的交通网络中,因此基于路网的移动对象索引成为时空数据索引研究的一个重要应用分支.目前,针对移动对象历史数据的区域查询优化的研究重点是如何提高窗口查询的效率.这类索引通常以同一线路为单位来组织轨迹数据的存储.索引通常采用两层的R-tree索引结构,上层的2D R-tree用于索引在某个区域内的线路,下层的2D R-tree用于索引某个时间段内在这些区域的移动对象.这类索引在处理轨迹信息的时间维度的时候,仅仅是把时间维度等同于空间的维度来进行R树维度的扩展.由于R树算法不能有效地降低最小限定矩形的空间堆叠问题,尤其是在数据量较大、数据维数增加时表现得更为明显.所以,为了提高路网中移动对象时空信息的存储以及查询的效率,本文则将轨迹信息中的时间数据和空间数据整合起来,提出了一种移动对象数据索引PM-tree(Phase-point Moving Object Tree).首先运用映射函数把路网中移动对象运动轨迹的二维时空矩形投影成带参数的一维"时空相点",并讨论了时空相点之间的偏序关系,建立了基于相点偏序划分的相点序分枝结构,为索引的建立提供了理论支撑.接着论文以MON-tree索引为基础,以相点序分枝结构来改进其下层索引结构,提出了时空相点移动对象数据索引,该索引能完成运动轨迹时空的一体化查询,能避免类R-tree索引中最小限定矩形堆叠导致的效率低下的问题,有效地缩小搜索空间.最后论文实现了索引的增量式动态更新管理.通过实验的对比分析,表明PM-tree索引不但能有效提高储存空间的利用率,"一次一集合"的查询模式还提高了查询性能.     

基于联合聚类的超立方体高维索引

高维数据集合的最近邻查询性能会受到"维数灾难"(curse of dimensionality)现象的影响。提出了一种基于联合聚类的HC2(hypercube on co-clustering)高维索引结构。首先通过联合聚类算法同时降低数据尺寸和维数,将高维数据集合聚成若干较低维数的类,然后采用超立方体结构对每个类进行空间区域描述。在基于"过滤-精炼"(filter and refine)的查询过程中,计算查询点与各个类之间的距离下界,实现对聚类的有效过滤。为了提高距离下界对真实距离的逼近能力,采用了一种基于统计优化的超立方体区域描述方法SOHC2(statistically optimized hypercube on co-clustering),能够更加有效地缩小搜索空间,提高查询性能。理论分析和实验结果都表明,SOHC2的查询性能明显优于其他索引方法,适合大规模高维数据的查询;与同类索引结构相比,查询速度能够提高3倍以上。     

空间数据库中连接运算的处理与优化

空间数据库的性能问题严重制约了它的应用与发展 .由于空间连接运算是空间数据库中最复杂、最耗时的基本操作 ,因此其处理效率在很大程度上决定了空间数据库的整体性能 .尽管目前已经有许多空间连接算法 ,但空间连接运算的代价估计和查询优化仍然有待进一步研究 .众所周知 ,大部分空间连接算法都是基于 R树索引实现的 ,如果参与空间连接运算的关系上没有索引或只有部分索引 ,那么就需要使用特殊的算法来处理 .另外 ,各种算法的代价评估模型需要一个相对统一的计算方法 ,实践证明 ,根据空间数据库的实际情况 ,使用 I/ O代价来估计算法的复杂性较为合理 .在此基础上 ,针对复杂的空间查询中可能出现多个关系参与空间连接运算的情况 ,故还需要合理地应用动态编程算法来找出代价最优的连接顺序 ,以便最终形成一个通用的算法框架 .通过对该算法框架的复杂性分析可以看出 ,在此基础上实现的空间数据库查询优化系统将具有较高的时空效率 ,并且能够处理非常复杂的空间查询     

基于查询采样的高维数据混合索引

为了改进高维数据库查询的效率,通常需要根据数据分布来选择合适的索引策略.然而,经典的分布模型难以解决实际应用中图像、视频等高维数据复杂的分布估计问题.提出一种基于查询采样进行数据分布估计的方法,并在此基础上提出了一种支持最近邻查询的混合索引,即针对多媒体数据分布的不均匀性,自适应地对不同分布的数据使用不同的索引结构,建立统一的索引结构.为了实现混合索引,采用构造性方法:首先通过聚类分解分割数据并建立树状索引;然后使用查询采样算法,对数据实际分布进行估计;最后根据数据分布的特性,把稀疏数据从树状索引中剪裁出来,进行基于顺序扫描策略的索引,而分布比较密集的数据仍然保留在树状索引中.在4个真实的图像数据集上进行了充分的实验,结果显示,该索引方法明显优于iDistance,M-Tree等度量空间索引,在维数达到336时,查询效率仍高于顺序扫描.实验结果显示,该查询采样算法在采样数据量仅为N~(1/2)(N为数据量)的情况下即可获得满足索引需要的分布估计结果.     

一种用于激光雷达特征提取的改进遗传聚类算法

为自主地对2D激光雷达感知的环境进行特征提取,提出一种改进的遗传聚类算法.首先将测距数据的空间近邻信息和模糊聚类相结合,提出一种加权的模糊聚类算法进行特征提取.针对聚类数目难以事先获得的问题,利用多种有效性索引对不同聚类算法的有效性进行计算评估,选取一种适合于测距数据有效性分析的索引函数作为遗传算法的适应度函数.同时,为解决聚类中局部最优问题,通过增加群体多样性,改进竞争择优的遗传算子来改进算法,以便提高局部搜索能力,加快收敛速度.通过相关算法的性能比较,本文方法的有效性得以验证.     

学习索引:现状与研究展望

索引是数据库系统中用于提升数据存取性能的主要技术之一.在大数据时代，随着数据量的不断增长，传统索引（如B+树）的问题日益突出：（1）空间代价过高.例如，B+树索引需要借助O（n）规模的额外空间来索引原始的数据，这对于大数据环境而言是难以容忍的.（2）每次查询需要多次的间接搜索.例如，B+树中的每次查询都需要访问从树根到叶节点路径上的所有节点，这使得B+树的查找性能受限于数据规模.自2018年来，人工智能与数据库领域的结合催生了“学习索引”这一新的研究方向.学习索引利用机器学习技术学习数据分布和查询负载特征，并用基于数据分布拟合函数的直接式查找代替传统的间接式索引查找，从而降低索引的空间代价并提升查询性能.首先对学习索引技术的现有工作进行了系统梳理和分类;然后，介绍了各种学习索引技术的研究动机与关键技术，对比分析了各种索引结构的优劣;最后，对学习索引的未来研究方向进行了展望.     

Call for Papers The 6^th International Conference on Grid and Cooperative Computing

Recent years have seen rapid advances in various grid-related technologies, middleware, and applications. The GCC conference has become one of the largest scientific events worldwide in grid and cooperative computing. The 6th international conference on grid and cooperative computing (GCC2007) Sponsored by China Computer Federation (CCF),Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences (ICT) and Xinjiang University ,and in Cooperation with IEEE Computer Soceity ,is to be held from August 16 to 18, 2007 in Urumchi, Xinjiang, China.     

European Community policy and the market

Abstract This paper starts with some reflections on the policy considerations and priorities which are shaping European Commission (EC) research programmes. Then it attempts to position the current projects which seek to capitalise on information and communications technologies for learning in relation to these priorities and the apparent realities of the marketplace. It concludes that while there are grounds to be optimistic about the contribution EC programmes can make to the efficiency and standard of education and training, they are still too technology driven.     

Only connect: teaching, technology and telesis

Abstract This paper describes an approach to the design of interactive multimedia materials being developed in a European Community project. The developmental process is seen as a dialogue between technologists and teachers. This dialogue is often problematic because of the differences in training, experience and culture between them. Conditions needed for fruitful dialogue are described and the generic model for learning design used in the project is explained.     

一种自适应子融合集成多分类器方法

融合集成方法已经广泛应用在模式识别领域,然而一些基分类器实时性能稳定性较差,导致多分类器融合性能差,针对上述问题本文提出了一种新的基于多分类器的子融合集成分类器系统。该方法考虑在度量层融合层次之上通过对各类基多分类器进行动态选择,票数最多的类别作为融合系统中对特征向量识别的类别,构成一种新的自适应子融合集成分类器方法。实验表明,该方法比传统的分类器以及分类融合方法识别准确率明显更高,具有更好的鲁棒性。     

法律信息库系统

本文分析了法律数据库的结构和特点，介绍了采用面向对象设计方法和超文本数据库技术开发和实现法律信息库系统将作为重要网络资源之一为不同用户进行法律咨询服务。     

International Journal of Automation and Computing Table of Contents

正~~     

Information for authors

正SCIENCE CHINA Information Sciences(Sci China Inf Sci),cosponsored by the Chinese Academy of Sciences and the National Natural Science Foundation of China,and published by Science China Press,is committed to publishing highquality,original results of both basic and applied research in all areas of information sciences,including computer science and technology;systems science,control science and engineering(published in Issues with odd numbers);information and communication engineering;electronic science and technology(published in Issues with even numbers).Sci China Inf Sci is published monthly in both print and electronic forms.It is indexed by Academic OneFile,Astrophysics Data System(ADS),CSA,Cabells,Current Contents/Engineering,Computing and Technology,DBLP,Digital Mathematics Registry,Earthquake Engineering Abstracts,Engineering Index,Engineered Materials Abstracts,Gale,Google,INSPEC,Journal Citation Reports/Science Edition,Mathematical Reviews,OCLC,ProQuest,SCOPUS,Science Citation Index Expanded,Summon by Serial Solutions,VINITI,Zentralblatt MATH.     

Erratum to: Fast global kernel fuzzy c-means clustering algorithm for consonant/vowel segmentation of speech signal

正Erratum to:J Zhejiang Univ-Sci C(ComputElectron)2014 15(7):551-563doi:10.1631/jzus.C1300320The original version of this article unfortunately contained mistakes.Algorithm 6 should be as follows:Algorithm 6 FGKFCM-F clustering Input:(1)X={x_1,x_2,…,x_N},,x_iR~d,i=1,2,…,N,the dataset;(2)C,1C≤N,the number of clusters;(3)ε0,the stopping criterion;     

Journal of Zhejiang University-SCIENCE C (Computers & Electronics) Total contents

正~~