RDF 数据查询处理技术综述

随着语义网以及信息抽取技术等研究的发展,Web上涌现出越来越多的RDF数据,海量RDF数据的管理,已经成为学术界和工业界研究的热点之一。从RDF数据集形态及RDF数据组织存储两个维度以及查询表述、查询处理、查询优化等方面,深入地分析和比较了RDF数据查询处理方法,并在此基础上提出了未来研究的方向和挑战。  

云数据管理索引技术研究

数据的爆炸式增长给传统的关系型数据库带来了巨大的挑战,使其在扩展性、容错性等方面遇到了瓶颈.而云计算技术依靠其高扩展性、高可用性、容错性等特点,成为大规模数据管理的有效方案.然而现有的云数据管理系统也存在不足之处,其只能支持基于主键的快速查询,因缺乏索引、视图等机制,所以不能提供高效的多维查询、join等操作,这限制了云计算在很多方面的应用.主要对云数据管理中的索引技术的相关工作进行了深入调研,并作了对比分析,指出了其各自的优点和不足;对在云计算环境下针对海量物联网数据的多维索引技术研究工作进行了简单介绍;最后指出了在云计算环境下针对大数据索引技术的若干挑战性问题.  

海量数据分析的One-size-fits-all OLAP技术

传统的OLAP被迅速膨胀的海量数据推动进入了大规模数据分析时代,其主要特点是存储密度大,计算强度大,需要大规模并行存储和处理能力.无论是传统的并行数据库技术还是热点的MapReduce技术都不得不面对海量数据在大规模并行处理环境下的性能和并行处理效率的问题.以星型模型上复杂多表连接为基础的OLAP算法的复杂度和并行处理过程中的数据网络传输代价都成为制约性能的重要因素.通过深入分析OLAP存储模型和查询负载特征,提出了对OLAP查询中最基础的SPJGA-OLAP子集在存储、查询处理、数据分布、网络传输和分布式缓存等方面面向海量数据大规模并行处理框架的优化策略和实现技术.通过对TPC-H和SSB两个工业界和学术界公认的测试标准的分析,评估了技术的可行性.提出了以内存predicate-vector DDTA-JOIN算法为核心的并行内存OLAP架构,以维表上规范化的谓词向量操作替代了多样的连接执行计划,实现以一种查询处理模型同时满足集中式处理和大规模并行OLAP处理的需求,充分利用现代计算机的硬件优势,最小化网络传输和OLAP查询处理代价.实验中分析了在1TB和100TB数据集中数据分布策略的存储代价和传输代价,通过并行OLAP代价模型和实际数据的实验测试验证了技术的可行性和并行处理效率.  

STBAC:一种新的操作系统访问控制模型

现代操作系统的主要威胁来自网络,传统访问控制机制在这方面尚有不足.提出一种应用于操作系统的访问控制模型--STBAC,可以有效防御网络攻击,并保持较好的兼容性和易用性.即使系统被攻破,STBAC模型仍然能保护关键资源,使入侵者无法达到真正的破坏目的.STBAC模型以进行过不可信远程通信的进程为可疑感染的起点,依据感染规则追踪可疑感染进程及其子进程在内核中的活动,依据保护规则禁止可疑感染进程非法访问关键资源,以防止系统关键资源遭到破坏.对原型系统的测试表明,STBAC模型在不明显影响系统兼容性和性能的前提下,可以有效地保护系统安全.  

内存列存储数据库中优化的混合自适应索引

分析型数据库在现代企业中得到广泛应用,在使用过程中对查询处理速度的要求逐渐提高。大数据环境下,分析型数据库面临一系列新的挑战:首先,数据复杂性与日俱增,使得数据库系统的初始配置任务更加繁重,例如索引创建等；其次,在分析过程中,由于查询负载模式无法预知,需要对某些属性反复构建索引,以满足查询的时间要求。显然,传统的索引构建维护技术不能完全满足新的应用环境。数据库分裂技术提出了一种不同的策略去解决这些问题。使用数据库分裂技术,DBA不需要对数据库进行细粒度的系统配置。在查询执行过程中,数据库能自动调整以适应查询负载；随着查询负载的变化,系统自动调整索引。近年来,一系列数据库分裂算法被提出,但已有的算法都各有优缺点。因此给出了一个cache conscious的数据库分裂代价模型,并基于该模型构建了一个新的自适应索引,其可以综合不同数据库分裂算法的优势。通过大量实验验证了这种新自适应索引技术的有效性。  

固态硬盘混合存储数据库的数据分布优化算法

基于闪存的固态硬盘( SSD)可以有效提升联机事务处理( OLTP)数据库的性能，但由于目前SSD价格仍然较高，一般多与磁盘组成混合存储。为此，提出数据分布的自适应优化算法以及具体的优化策略。该算法能够自动适应应用的特征，通过观测判断各个数据元素的性能提升效率，从而在SSD和磁盘之间自动形成理想的数据分布。基于实际数据库系统的实验结果表明，该算法可适应各种SSD空间配置，使基于混合存储的OLTP数据性能得到有效提升。  

群智感知激励机制研究综述

近年来，作为一种新的感知环境、收集数据和提供信息服务的模式，群智感知逐渐成为当前的研究热点之一.激励机制是群智感知研究中的一个重要问题，即通过设计合理的激励方式来激励足够多的参与者参与感知任务，并提供高质可靠的感知数据.对近年来在群智感知激励机制方面的研究工作进行综述，首先概述群智感知和群智感知激励机制；然后从关键技术入手，介绍4类主要激励方式和6类核心研究问题；最后，对现有工作进行对比分析，总结研究挑战，并指出未来发展方向，为相关研究人员提供有价值的参考.  

无线传感器网络位置隐私保护技术

对传感器网络位置隐私保护技术的研究现状与进展进行了综述,首先介绍网络模型、攻击模型和性能评价模型.接着,按照路径伪装、陷阱诱导、网络匿名和通信控制这4种策略对现有的研究成果进行了分类,阐述了代表性协议的核心技术.对各协议性能和优缺点的分析比较表明:4种策略都会在一定程度上影响网络的通信和能耗性能:路径伪装策略主要针对逐跳回溯攻击,网络匿名策略主要针对ID分析攻击,陷阱诱导和通信控制策略可以抵御多种类型的攻击.最后,对未来研究方向进行了展望.  

数据管理技术的新格局

数据获取技术的革命性进步、存储器价格的显著下降以及人们希望从数据中获得知识的客观需要等,催生了大数据.数据管理技术迎来了大数据时代.关系数据库技术经历了20世纪70年代以来40年的发展,目前遇到了系统扩展性不足、支持数据类型单一等困难.近年来,noSQL技术异军突起,对多种类型的数据进行有效的管理、处理和分析;通过并行处理技术获得良好的系统性能;并以其高度的扩展性,满足不断增长的数据量的处理要求.试图沿着数据库技术进步的历史脉络,从应用维度(操作型与分析型应用)入手,为读者展开当今数据管理技术的新格局,讨论具有挑战性的重要问题,并介绍作者自己的研究工作.