基于Δ-tree的递归深度优先KNN查询算法

基于Δ-tree提出一种用于高维数据的主存K最近邻(KNN)查询算法。该算法利用递归调用方法深度优先遍历Δ-tree,找到距离查询点较近的叶子节点,并选择其中较优的KNN候选点进行查询,从而缩小修剪距离、提高查询速度。实验结果表明,与已有算法相比,该算法具有更高的查询效率。     

深度优先遍历Δ-tree的非递归KNN查询

kNN查询是高维数据库中最重要的操作之一,尽管它在数据库研究中得到了极大的关注,但很少有关于主存数据库kNN查询的工作。充分利用kNN查询自身的特点,基于高效的主存索引Δ-tree设计了一种新的kNN查询算法NR_DF_knn_Search,该算法采用非递归方式深度优先搜索Δ-tree中距离查询点较近的叶子节点,能够快速找到较优的kNN候选,更新修剪距离,加大剪枝力度,缩小搜索空间,从而提高kNN查询效率。通过实验对该算法进行了估价,结果证明该算法是有效的。     

基于△-tree的自底向上的深度递归KNN查询算法

△-tree是一种新提出的多层索引结构,能够加速主存环境中的高维查询.在该高效主存索引的基础上,提出了改进的KNN搜索算法BU_DF_knn_Search,该算法通过定位技术、自底向上、深度优先遍历及过滤策略设计而成,解决了KNN查询中搜索半径未知的难题.在高维数据集上进行了实验,结果显示算法BU_DF_knn_Search比△-tree已有的KNN搜索算法具有更高的效率.     

深度优先遍历△-tree的非递归KNN查询

kNN查询是高维数据库中最重要的操作之一,尽管它在数据库研究中得到了极大的关注,但很少有关于主存数据库kNN查询的工作.充分利用kNN查询自身的特点,基于高效的主存索引△-tree设计了一种新的kNN查询算法NR-DF-knn-Search,该算法采用非递归方式深度优先搜索△-tree中距离查询点较近的叶子节点,能够快速找到较优的kNN候选,更新修剪距离,加大剪枝力度,缩小搜索空间,从而提高kNN查询效率.通过实验对该算法进行了估价,结果证明该算法是有效的.     

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.     

基于关键维的高维空间划分策略

索引技术是基于内容的相似性检索的核心内容,而数据的分割则是影响索引性能的关键因素.提出一种高维数据空间分割策略--在距离分割基础上基于关键维的二次分割,以及相应的索引技术.基于关键维的二次分割保证孪生兄弟节点的无重叠性,而在索引中根据选定的关键维进行孪生兄弟节点间的二次过滤,从而增强过滤效率.这种数据分片策略和索引技术使得索引的过滤效率成倍提高.实验结果显示,关键维能够很好地提高索引的相似性检索性能,对于加速基于内容的多媒体信息检索具有很大的意义.     

基于Δtree的自底向上的深度递归KNN查询算法*

Δ-tree是一种新提出的多层索引结构,能够加速主存环境中的高维查询。在该高效主存索引的基础上,提出了改进的KNN搜索算法BU_DF_knn_Search,该算法通过定位技术、自底向上、深度优先遍历及过滤策略设计而成,解决了KNN查询中搜索半径未知的难题。在高维数据集上进行了实验,结果显示算法BU_DF_knn_Search比Δ-tree已有的KNN搜索算法具有更高的效率。     

基于A-tree的递归深度优先KNN查询算法

基于△-tree提出一种用于高维数据的主存K最近邻(KNN)查询算法.该算法利用递归调用方法深度优先遍历A-tree,找到距离查询点较近的叶子节点,并选择其中较优的KNN候选点进行查询,从而缩小修剪距离、提高查询速度.实验结果表明,与已有算法相比,该算法具有更高的查询效率.     

基于模糊最近邻的高维数据聚类

提出一种基于模糊最近邻的聚类算法(简称FNNC算法)．FNNC算法通过加权共享最近邻图来形成簇，而且仅仅使用对象图中一些有用的连接．本文通过实验验证了FNNC算法在高维数据聚类中的有效性．     

移动对象的反向k近邻查询算法的研究

传统的反向k近邻查询的研究主要集中在k=1时的单色移动对象的反向最近邻查询上,单色和双色的反向k近邻查询问题还没有解决。利用网格索引结构结合60°平面修剪策略,提出了一种解决单色和双色的移动对象的连续反向k近邻查询方法。最后实验结果验证了算法的有效性。     

基于CB+-tree的时态XML索引

针对时态查询与时间属性紧密相关的特点,利用时间区间作为改进后B+-tree的索引关键字建立索引,改进后的B+-tree命名为Changing B+-tree(CB+-tree)。实验证明,在CB+-tree上进行时态查询比B+-tree及基于DOM的XML文档的查询效率有所提高。     

闪存环境下B+树索引重访

闪存容量的增大使在其上构建大型系统成为可能,如何构建闪存数据库也成为数据库的热点研究领域之一。索引结构是数据库中必不可少的结构之一,而B+树是最广泛使用的索引结构。这里对存储在闪存芯片模拟器及固态硬盘上的B+树性能进行了测试及分析。首先介绍了闪存的IO特点,并测试了固态硬盘的基本IO特性。接着,对B+树的插入和查询效率进行了详细地测试。测试发现节点大小,缓存大小,以及数据值的分布方式都会对B+树的性能带来很大影响。例如由于闪存的读取速度不对称,闪存的更新和查询操作最优块大小相差较大。这些测试结果为更好地在闪存上使用B+树索引,并进一步设计出更适合闪存的索引提供了指导。     

WOBTree: a write-optimized B+-tree for non-volatile memory

The emergence of non-volatile memory (NVM) has introduced new opportunities for performance optimizations in existing storage systems. To better utilize its byte-addressability and near-DRAM performance, NVM can be attached on the memory bus and accessed via load/store memory instructions rather than the conventional block interface. In this scenario, a cache line (usually 64 bytes) becomes the data transfer unit between volatile and non-volatile devices. However, the failureatomicity of write on NVM is the memory bit width (usually 8 bytes). This mismatch between the data transfer unit and the atomicity unit may introduce write amplification and compromise data consistency of node-based data structures such as B+-trees. In this paper, we propose WOBTree, a Write-Optimized B+-Tree for NVM to address the mismatch problem without expensive logging. WOBTree minimizes the update granularity from a tree node to a much smaller subnode and carefully arranges the write operations in it to ensure crash consistency and reduce write amplification. Experimental results show that compared with previous persistent B+-tree solutions, WOBTree reduces the write amplification by up to 86× and improves write performance by up to 61× while maintaining similar search performance.     

FQM-tree:基于B~+树的时态索引

提出了一种基于B~+树的、针对有效时间区间的索引模式:FQM-tree(fast query map tree).FQM-tree将有效时间区间映射为一维空间上的点,对映射点建立索引;同时增加一个基于内存的辅助索引结构,最大程度地减少对无效节点的访问.该索引结构具有如下优点:首先,将时问区间映射为点,可以直接利用已有应用成熟的、被广泛支持索引结构(如B~+树),这就意味着可以在数据库中快速实现对时态索引的支持,而无需更改DBMS的内核;其次,基于内存的辅助索引结构可以直接定位叶节点,提高了时态查询效率;另外,由于当前B~+树仍是数据库中应用最成熟、最广泛的索引结构,因此借助B+树的基本结构研究时态索引,使得时态索引能够快速地得到具体应用,所以FQM-tree的研究具有广泛的应用价值.理论分析及大量的实验结果均表明,FQM-tree的查询性能优于传统的时态索引方法.     

隐文加密系统中的隐文B+树加密索引方法

传统方法使用对文件或整个磁盘进行加密来保护数据信息，加密后的信息本身无法隐藏自身的存在，文件本身的存在会促使感兴趣的攻击者破解加密信息。在某些情况下攻击者可以使用强迫手段迫使文件的主人公开他的加密密钥，这使得复杂的加密技术变得毫无意义。该文介绍了一种着重于隐藏数据存在性的加密手段——隐文加密，对重要文件的存储进行加密，该方法采用隐文B+树建立Unix系统文件索引，通过隐藏表将隐文B+树索引隐蔽起来，使攻击者无法知道重要信息的存在，保障了信息的安全性。     

TPR+-tree：一种面向预言查询的有效时空索引

提出了一种面向预言查询的时空索引技术：TPR+-tree，给出了TPR+-tree的数据结构和关键算法，并引入了双极值子结点的概念，通过对双极值子结点进行检测和排除，减小了结点面积，改善了结点间的重叠。试验结果表明，TPR+-tree具有更高的查询性能，是一种有效的面向预言查询的时空索引。     

一种新的基于B~+树结构的XML元素的索引方法

提出了一种用于搜索XML文档的新的索引方法即RIST。通过采用代码化的结构序列(SES)来表示XML文档和XML查询,得出查询XML数据等同于查找子序列匹配。RIST采用树结构作为查询的基本单元,从而避免了代价高昂的连接操作。另外,RIST还在XML文档的内容和结构上提供了一个统一的索引,所以它的一个很明显的优势就是克服了仅仅根据内容或结构建立索引的弊端。实验表明RIST在支持结构查询上是一种高效的方法。     

基于哈希的B+树结构的频繁模式挖掘

提出了一种基干改进的B 树结构及一种新的数据挖掘算法,HB-Minc,该算法通过构造哈希函数,获得B 树的关键字,并在B 树的叶子结点上构建链表结构,记录卡H关关键字的项集及频数,这样在无需产生巨大的候选项集的情况下,挖掘出频繁模式,且具有较高的时间效率。     

一种新的基于B+树结构索引的XML元素的连接算法

该文通过对传统的NumberingSchema进行改进,并结合B+树提出了一种新的索引———B+树结构索引。在B+树结构索引的基础上提出了一种有效的连接算法,该算法通过削减不参加连接的元素来实现快速、有效的连接。