基于数据网格的书法字k近邻查询

提出一种在数据网格环境下的书法字k近邻查询方法.当用户在查询结点提交一个查询书法字和k时,首先以一个较小的查询半径,在数据结点进行基于混合距离尺度的书法字过滤,然后将过滤后的候选书法字以“打包”传输的方式发送到执行结点,在执行结点并行地对这些候选书法字进行距离(求精)运算,最终将结果书法字返回到查询结点.当返回的书法字个数小于k时,扩大半径值,继续循环,直到得到k个最近邻书法字为止.理论分析和实验表明,该方法在减少网络通信开销、增加I/O和CPU并行、降低响应时间方面具有较好的性能.     

基于数据网格的书法字k近邻查询

提出一种在数据网格环境下的书法字k近邻查询方法.当用户在查询结点提交一个查询书法字和k时,首先以一个较小的查询半径,在数据结点进行基于混合距离尺度的书法字过滤,然后将过滤后的候选书法字以"打包"传输的方式发送到执行结点,在执行结点并行地对这些候选书法字进行距离(求精)运算,最终将结果书法字返回到查询结点.当返回的书法字个数小于k时,扩大半径值,继续循环,直到得到k个最近邻书法字为止.理论分析和实验表明,该方法在减少网络通信开销、增加I/O和CPU并行、降低响应时间方面具有较好的性能.     

面向时间依赖路网的连续k近邻查询

连续k近邻查询(continuous k-nearest neighor,Ck NN)定义为查找指定路径上每个点的k个最小代价数据对象。目前关于Ck NN的研究都是在欧式空间与静态路网中实现的,这些算法不能直接应用到边权值变化的时间依赖路网中。定义并解决了时间依赖路网中的Ck NN问题,利用积分的性质以及通过对权值代价函数合并的方式提出了两阶段的基于分割点的Ck NN查询算法。过滤阶段提出了计算节点到达时间的方法,再利用到达时间查询出多个候选k近邻结果;求精阶段将查询点到候选结果的权值函数合并,通过计算函数交点得到分割点,进而为查询返回若干个分割点以及相应区间内的k近邻结果。实验结果表明,与进行多次快照k近邻查询相比,所提算法在响应时间上减少了近一个数量级。     

面向高维数据集的近邻顺序查询方法

对顺序索引方法进行了研究,提出一种基于向量近似的高维顺序索引结构,该结构顺序访问部分文件就能完成k近邻查询。在查询过程中依据投影值来终止查询过程,依据距离来排除不匹配的数据。为进一步降低数据访问率,采用椭圆体聚类算法对数据集进行划分。新索引结构支持以多个顺序访问过程完成k近邻查询,能够同时降低查询过程中的I/O开销和CPU开销。在大型高维图像特征库上的实验表明,新的高维索引结构的查询性能优于其他高维索引方法。     

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.     

可伸缩的道路网络多连续k近邻查询处理

针对基于道路网络的多用户连续k近邻查询处理,提出了一种可伸缩的多用户连续查询处理(scalable processing of multiple continuous queries,SPMCQ)框架.SPMCQ框架采用流水线处理策略,将连续k近邻查询执行分解为可同时作业的预处理、查询执行和结果分发3个阶段,利用多线程技术提高查询处理的并行性.基于SPMCO框架,分别利用基于内存的哈希表和线性链表结构对移动对象位置和道路网络有向图模型进行存储和管理,提出了多连续k近邻查询处理SCkNN算法.实验结果表明,在处理多用户连续k近邻查询时,该算法性能优于目前的道路网络连续k近邻查询处理算法.     

基于维度分组降维的高维数据近似k近邻查询

针对现有的高维空间近似k近邻查询算法在数据降维时不考虑维度间关联关系的问题, 首次提出了基于维度间关联规则进行维度分组降维的方法.该方法通过将相关联维度分成一组进行降维来减少数据信息的损失, 同时针对Hash降维后产生的数据偏移问题, 设置了符号位并基于符号位的特性对结果进行精炼; 为提高维度间关联规则挖掘的效率, 提出了一种新的基于UFP-tree的频繁项集挖掘算法.通过将数据映射成二进制编码来进行查询, 有效地提高了近似k近邻查询效率, 同时基于信息熵筛选编码函数, 提高了编码质量; 在查询结果精炼的过程, 基于信息熵对候选集数据的编码位进行权重的动态设定, 通过比较动态加权汉明距离和符号位碰撞次数返回最终近似k近邻结果.理论和实验研究表明, 所提方法能够较好地处理高维空间中近似k近邻查询问题.     

外包空间数据库中反向k近邻查询验证

在外包空间数据库模式下,数据持有者委托第三方数据发布者代替它来管理数据并且执行查询.当发布者受到攻击或者由于自身的不安全性,它可能返回不正确的查询结果给用户.基于已有的反向k近邻(ReversekNearest Neighbor,RkNN)查询方法,采用将反向k近邻查询验证转化成k近邻查询验证和范围查询验证的思想,提出一种反向k近邻查询验证的方法,并且设计了相应的算法,用于验证返回给客户端结果的正确性(没有结果点被篡改),有效性(结果点都满足用户的查询要求)和完整性(没有遗漏符合查询要求的结果点).实验验证了算法的有效性和实用性.     

空间数据库中的线段k近邻查询研究

K近邻查询是空间数据库中的重要查询之一,k近邻查询在内容的相似性检索、模式识别、地理信息系统中有重要应用。针对现有k近邻查询都是基于点查询的情况,提出基于平面线段的k近邻查询,查找线段集中给定查询点的k个最近线段。给出基于Voronoi图的线段k近邻查询算法及给出相关定理和证明。该算法通过线段Voronoi图的邻接特性找到一个候选集,然后从中找到最终结果。通过随机数据的实验证明,所提算法明显优于线性扫描算法和基于R树的k近邻查询算法。     

基于道路网的连续k近邻查询算法

针对增量式监测算法(IMA)的冗余搜索问题,提出一种基于IMA改进的移动对象连续k近邻(Continuous k Nearest Neighbor, CkNN)查询处理新算法。采用增量式查询处理机制;利用距离相近的查询其查询结果大部分相同这一特性,在以查询点为中心进行网络扩展之前,首先执行一个预处理过程,分析相近的其他查询的扩展树,并重用其中的有效部分,从而避免了对道路网的盲目扩展;且在节点的网络扩展中,通过应用具有相同扩展方向的其他查询的扩展结果,不仅减少了对道路网的重复扩展,还节省了计算代价。实验结果表明,所提算法同传统算法相比较, 缩短了查询响应时间,提高了运行效率,并且适用于不同类型的k近邻查询。     

面向不确定数据的概率阈值可见最近邻查询算法

在现实世界中,障碍物的存在影响了查询点到对象的可见性.可见最近邻查询返回到查询点最近的一个可见对象,是时空数据库中的一类重要应用.由于度量设备的误差和隐私保护,很多关于空间对象位置的数据是不确定的.将不确定对象应用到可见最近邻查询中便产生了概率可见最近邻查询,返回成为可见最近邻概率大于0的对象.有些情况下,用户只关心概率超过一定阈值的结果,于是本文提出了概率阈值可见最近邻查询,返回可见最近邻概率超过阈值T的不确定对象,其中阈值T是用户设定的,并且给出了高效的概率阈值可见最近邻查询算法.相比以前的工作,不仅处理了概率和为1的不确定对象,而且处理了概率和小于1的不确定对象;此外,通过引入缺失概率和聚类的概念,提出了高效的过滤技术和快速的批处理技术.最后通过实验验证了本算法的高效性和有效性.     

不确定数据上范围受限的最近邻查询算法

不确定数据的查询处理是数据库领域近年来的热点研究课题.提出一种不确定数据上的范围受限的最近邻查询.给定不确定数据集D={o1,o2,…,on},范围约束R是一个简单多边形,q为一固定的查询点,范围受限的最近邻查询返回的是在数据集D中,既满足范围约束R,又能成为查询点q的最近邻的对象集合.为处理该查询,提出了范围受限的最近邻核心集的概念和范围受限的最近邻核心集的查找算法.并提出一种计算范围受限的最近邻候选集的优化方法,降低了查询代价.最后通过实验验证了该算法的有效性.     

面向存在不确定对象的组最近邻查询方法

组最近邻查询是空间对象查询领域的一类重要查询,通过该查询可找到距离给定查询点集最近的空间对象.由于图像分辨率或解析度的限制等因素,空间对象的存在不确定性广泛存在于某些涉及图像处理的查询应用中.这些对象位置数据的存在不确定性会对组最近邻查询结果产生影响.本文给出面向存在不确定对象的概率阈值组最近邻查询定义,设计了高效的查询处理机制,通过剪枝优化等手段提高概率阈值组最近邻查询效率,并进一步提出了高效概率阈值组最近邻查询算法.采用多个真实数据集对概率阈值组最近邻算法进行了实验验证,结果表明所提算法具有良好的查询效率.     

基于空间网络数据库的组最近邻居查询

组最近邻居查询是空间数据库在最近邻居查询上的新问题.目前,对组最近邻居查询的研究局限于欧氏空间,考察的只是对象间的相对位置关系,无法处理现实生活中对象间的连通性问题.鉴于此,本文基于空间网络数据库提出以网络距离为度量标准的组最近邻居查询概念,进而提出作为其算法基础的增量最近邻居查询算法INNN,最后构造出算法NMQM.
实验证明,NMQM是一种有效的组最近邻居查询算法.     

移动对象的连续最近邻查询算法

介绍了一种索引结构———TPR树和静态环境中基本的最近邻查询算法,并提出了影响时间这一概念,将其运用到最近邻查询算法中,可以完成移动对象的连续最近邻查询。     

一种基于自然最近邻的离群检测算法

任何涉及k近邻求解问题的算法被应用于处理不同特征的数据集时,参数k值的选择都会明显影响算法的性能和结果。因而,如何选择k近邻算法中敏感参数k值一直是一个研究难点。提出了一种新的近邻关系———自然最近邻,它不需要设置参数k,每个节点的邻居是由算法自适应计算而形成的。针对离群点检测的特殊性,通过确定自然最近邻居搜索算法的终止条件,提出一种基于自然最近邻的新的离群检测算法ODb3N。实验表明,该算法不仅避免了k近邻中参数的选择问题,而且能够更有效地发现离群簇。     

障碍空间中基于Voronoi图的k最近邻查询

为了提升障碍空间中k最近邻查询的效率,研究了障碍空间中基于Voronoi图的k最近邻查询方法,提出了在障碍空间基于Voronoi图的kNN-Obs算法。该算法采用了两个过程:过滤过程和精炼过程。过滤过程主要是利用Voronoi图的过滤功能,较大程度地减少了被查询点的个数。精炼过程主要根据障碍距离和邻接生成点对候选集内对象进行第二次筛选。进一步给出了处理新增加点的ADDkNN-Obs算法和处理删除点的DENkNN-Obs算法。实验表明该算法在处理障碍空间中的k最近邻问题时具有优势。     

一种面向不确定对象的可见k近邻查询算法

真实世界中,常存在很多障碍物,影响空间对象到查询点的可见性及距离,可见k近邻查询查找距查询点最近的k个可见对象,是时空查询领域的一类重要算法.由于度量设备误差以及通信开销的限制等因素,空间对象位置不确定因素广泛存在.文中拟对不确定对象执行可见k近邻查询,提出了概率可见k近邻(PVkNN)查询,即查找前k个成为查询点最近邻居概率最大的节点.为了高效地执行这一查询,文中提出了k-界限剪枝方法,基于可见质心的紧缩过滤以及对不可见对象的剪枝策略,从空间角度过滤掉不符合条件的对象.为避免对候选集合中每个对象的概率都进行精确计算,从概率角度提出了根据概率上下限来对候选集合进行进一步的求精方法,采用近似采样技术来获取可见区域的比例,实现了对PVkNN的高效计算.采用真实和模拟数据集设计实验,充分验证了算法的效率和精度.