有效预处理P2P 网络中的子空间skyline 查询

多维空间的skyline 查询处理是近年来数据库领域的一个研究重点和热点.Vlachou 等人首次考虑如何在P2P 网络中有效进行子空间上的skyline 查询,并提出“扩展skyline 集合”的概念来减少预处理时的网络传输量.然而实验评估表明,扩展skyline 集合只能有限地减少子空间skyline 查询预处理的数据传输量.基于此,提出一种缩减处理时数据传输量的有效方法TPAOSS(three-phase algorithm for optimizing skyline scalar).TPAOSS 算法根据全空间skyline 集合与子空间skyline 集合间的语义关系分3 个阶段来传输必要的数据,其中第1 阶段发送全空间skyline 对象;第2 阶段接收种子skyline 对象;而第3 阶段基于Bloom filter 技术发送种子skyline 对象在子空间上的重复对象.为了降低第2 阶段的数据传输量,给出两种接收种子skyline 对象的有效策略.理论分析和实验评估结果表明,所给出的算法具有有效性和实用性.     

一种处理Skyline查询的有效方法

skyline查询是近年来数据库领域的一个研究重点和热点.当系统中存在多个不同维空间上的skyline查询时,现有的工作均直接从底层关系表中获取这些skyline查询的结果集.显然,当底层关系表的基数较大且skyline查询的个数较多时,现有方法的处理效率极其低下.基于此,提出一种使用预存储的n个skyline集合{PR\\-1,…,PR\\-n}来回答用户提交的m个不同维空间上的skyline查询{SQ\\-1,…,SQ\\-m}的有效方法EAPSQ(efficient algorithm for processing skyline queries).算法充分考虑预存储的skyline集合的编码机制,采用经济学中边际贡献(contribution margin)的概念,使得m个用户提交的skyline查询在n个预存储的skyline集合间的分配达到最佳状态,从而显著提高了处理用户m个skyline查询的效率.实验评估表明,EAPSQ算法具有有效性和实用性.     

一种并行处理Skyline查询的有效方法

Skyline查询是近年来数据库领域的一个研究重点和热点, 这主要是因为Skyline查询在许多领域有着广泛的应用. 现有的工作大都集中于单处理机环境, 然而, 由于Skyline查询是CPU敏感的, 因此,在实际应用中, 现有的方法具有很大的局限性. 基于此, 提出一种有效降低处理Skyline查询时间开销的并行算法PAPSQ (Parallel algorithm for processing skyline queries). 算法有机结合多维数据对象的自身特性和通用多处理机系统的实施优点, 以Skyline查询搜索偏序格为底层结构, 利用多维数据对象的同胚评估值和偏序格加权技术来有效提高并行处理Skyline查询的效率. 实验评估表明, PAPSQ算法具有有效性和实用性.     

高效多子空间Skyline查询处理算法

随着Skyline查询应用的增多,子空间Skyline查询成为热点。针对实际应用中用户从多角度审视某一数据集的需求,充分研究了多子空间Skyline查询问题。在分析现有子空间Skyline查询算法解决该问题不足的基础上,提出了子空间立方体群(subspace skycube group,SSG)结构,并给出了基于该结构的同时计算任意多个子空间Skyline查询的MSSC(multiple subspace skycube)算法。该算法采用子空间候选集(subspace candidate sets,SCS),并充分利用了子空间立方体群结构中各子空间Skyline结果间的共享关系;在此基础上,算法采用求和过滤以及最大值过滤等方法,对数据集进行剪枝和过滤,从而进一步提高算法效率。最后,分别用人造数据和真实数据对算法进行实验,并与现有算法进行比较,结果表明MSSC算法可以高效地解决多子空间Skyline查询问题。     

Continuous Probabilistic Subspace Skyline Query Processing Using Grid Projections

As an important type of multidimensional preference query, the skyline query can find a superset of optimal results when there is no given linear function to combine values for all attributes of interest. Its processing has been extensively investigated in the past. While most skyline query processing algorithms are designed based on the assumption that query processing is done for all attributes in a static dataset with deterministic attribute values, some advanced work has been done recently to remove part of such a strong assumption in order to process skyline queries for real-life applications, namely, to deal with data with multi-valued attributes （known as data uncertainty）, to support skyline queries in a subspace which is a subset of attributes selected by the user, and to support continuous queries on streaming data. Naturally, there are many application scenarios where these three complex issues must be considered together. In this paper, we tackle the problem of probabilistic subspace skyline query processing over sliding windows on uncertain data streams. That is, to retrieve all objects from the most recent window of streaming data in a user-selected subspace with a skyline probability no smaller than a given threshold. Based on the subtle relationship between the full space and an arbitrary subspace, a novel approach using a regular grid indexing structure is developed for this problem. An extensive empirical study under various settings is conducted to show the effectiveness and efficiency of our PSS algorithm.     

高效的Top-k相互Skyline查询算法

Top-k相互Skyline查询返回相互Skyline查询中的前k个对象.这种查询是数据分析者寻找有意义对象进行决策支持的一种重要直觉工具.然而,这种查询还没有引起研究社区足够的注意力.介绍了几种新颖的算法,包括Topk-TBBS,Topk-dMBBS,Topk-wMBBS.主要的思想是信息重用和高效的修剪策略.特别地,Topk-wMBBS算法由于完全重用了搜索中的节点信息,并利用了最好优先BF搜索策略.因而它获得了最好的性能.同时证明了该算法有最优的I/O访问效率.最后,使用了2个真实数据集和4个服从不同分布的合成数据集进行了集中实验.实验结果表明,提出的算法无论是变化参数k的大小、数据集的尺寸和Cache尺寸都是有效的,且具有很高的效率,尤其Topk-wMBBS具有最小的I/O访问次数.     

Effcient Distributed Skyline Queries for Mobile Applications

In this paper, we consider skyline queries in a mobile and distributed environment, where data objects are distributed in some sites (database servers) which are interconnected through a high-speed wired network, and queries are issued by mobile units (laptop, cell phone, etc.) which access the data objects of database servers by wireless channels. The inherent properties of mobile computing environment such as mobility, limited wireless bandwidth, frequent disconnection, make skyline queries more complicat...     

基于TPU-tree的Skyline分支定界查询算法(英文)

提出了一种新的限定性skyline查询理念,并给出了高效的处理技术。分支定界方法是当前skyline查询处理效率较高的技术之一,在一种不确定移动对象的索引策略TPU-tree之上,基于分支定界方法提出了B2CPS可限定性skyline查询处理算法。实验结果表明,提出的基于TPU-tree的B2CPS算法可以很大程度地提高限定性skyline查询的效率,在移动对象频繁更新的情况下亦能保持较高的查询性能,因此具有较好的实用价值。     

数据广播环境下基于数据共享的位置相关skyline查询

数据广播环境下位置相关skyline查询是同时涉及空间位置属性和非空间多维属性的一类新的skyline查询类型,可广泛地应用于地理信息系统、城市规划、智能交通等领域。与传统环境下的位置相关skyline查询相比,数据广播环境下位置skyline查询面临一些新的问题,如广播信道的线性特性、移动设备资源受限性等。针对这些问题,本文提出了基于数据共享的位置相关查询算法,该方法通过共享邻近移动设备缓存的查询结果来改进查询算法的性能。广泛的实验结果显示,在移动设备密度较大的对等网络中,本文提出的算法具有较明显的优势,能显著地提升查询性能。     

Dominant Skyline Query Processing over Multiple Time Series

Multiple time series (MTS), which describes an object in multi-dimensions, is based on single time series and has been proved to be useful. In this paper, a new analytical method called α/β-Dominant-Skyline on MTS and a formal definition of the α/β-dominant skyline MTS are given. Also, three algorithms, called NL, BC and MFB, are proposed to address the α/β-dominant skyline queries over MTS. Finally experimental results on both synthetic and real data verify the correctness and e?ectiveness of the proposed method and algorithms.     

数据流上连续动态skyline查询研究

skyline查询能够从大规模数据集上计算满足多个标准的最优点.数据流上的skyline计算是数据流上最基本的查询操作之一,对于很多在线应用具有非常重要的意义,尤其在移动计算环境、网络监控、通信网络以及传感器网络等领域.不同于大部分传统的skyline研究,主要研究数据流上约束skvline和动态skyline计算问题.采用网格索引存储元组,提出了GBDS算法用于计算和维护动态skvline.通过为每个查询定义影响区域,使得在元组到达和失效时需要处理的元组个数最小化.理论分析和实验结果证明了提出方法的有效性.     

高效处理分布式数据流上skyline 持续查询算法

基于非共享策略,围绕着降低系统反应延迟与通信负荷的目标,提出了一种分两阶段渐进求解的分布式算法BOCS(based on the change of skyline),并对算法的关键实现环节,如协调站点与远程站点间的通信、skyline 增量的计算等进行了系统优化,使算法在通信负荷与反应延迟上达到了较好的综合性能.理论分析证明,在所有基于非 共享策略的算法中,BOCS 算法通信最优.大量的对比实验结果也表明,所提出的算法高效、稳定且具有良好的可扩展性.     

多核平台上Top-k查询的性能优化

随着Web搜索引擎等实际应用的发展,Top-k查询的实时性能日益受人关注.为了提升Top-k查询在高性能计算机上的实时性能,本文针对领域中具有代表性的No Radom Access(NRA)程序进行性能分析,根据多核处理器的结构特点,采用分层的优化方法对NRA程序进行并行优化.通过使用数据结构调整,任务调度等方法优化,优化后程序在实验数据集上获得了59%的串行性能提升,并具有接近线性的加速比.     

不确定数据库中的阈值轮廓查询处理

传统轮廓查询算法都没有考虑不确定数据的特殊性质,因而不能直接应用到不确定数据应用中.深入地研究了不确定数据库中的轮廓查询处理技术.首先,提出了不确定数据库中阈值轮廓查询的定义;其次,通过对其性质的分析,提出了基于R一树索引的基本的阈值轮廓算法(BPS);接着,通过对其性质的进一步分析,在BPS算法的基础上,增加了有效的过滤策略,提出了改进的阈值轮廓算法(IPS).实验结果表明,IPS算法可以有效地减少阈值轮廓的计算时间,从而满足实际应用的性能需求.     

度量空间中的Top-k反向Skyline查询算法

不同于传统的度量空间Skyline查询,提出了一种新颖的度量空间中的Skyline查询MkRS(metric top-k reverse skyline).MkRS从反向角度执行度量空间中的Skyline.给定查询对象q和单调参考函数f,MkRS返回k个包含m个数据对象的子集,以至于每个子集G的度量Skyline包含q.评估这种查询,需要执行从输入数据集P中n个数据对象里选择m个对象的穷举搜索以及每个排列子集的度量Skyline.这些计算由于巨大的搜索空间而需要极高成本.提出了基于排序机理的算法STS(sort and threshold skyline),它可以提前终止计算,仅需要检查很少部分的子集.然后,利用信息重用技术给出了基于重用的STS算法rSTS(reuse STS),进一步减少了STS中80%以上的I/O访问.大量的实验表明提出的算法有效、快速.     

The Farthest Spatial Skyline Queries

Pareto-optimal objects are favored as each of such objects has at least one competitive edge against all other objects, or “not dominated”. Recently, in the database literature, skyline queries have gained attention as an effective way to identify such pareto-optimal objects. In particular, this paper studies the pareto-optimal objects in perspective of facility or business locations. More specifically, given data points P and query points Q in two-dimensional space, our goal is to retrieve data points that are farther from at least one query point than all the other data points. Such queries are helpful in identifying spatial locations far away from undesirable locations, e.g., unpleasant facilities or business competitors. To solve this problem, we first study a baseline Algorithm TFSS and propose an efficient progressive Algorithm BBFS, which significantly outperforms TFSS by exploiting spatial locality. We also develop an efficient approximation algorithm to trade accuracy for efficiency. We validate our proposed algorithms using extensive evaluations over synthetic and real datasets.     

一种高效的XML路径查询索引

XML文档的查询索引是当前研究的热点。提出一种高效的XML路径查询索引KDXI,首先对XML文档进行编码,然后建立结构索引并对结构索引进行编码。研究了基于KDXI索引结构的半结构连接算法和路径查询处理过程。通过KDXI索引机制,可以有效执行一般的路径查询语句,并避免冗余的结构连接操作。实验证明了KDXI索引机制的优越性。     

无线传感器网络中滑动窗口轮廓查询算法

提出了一种基于过滤的算法(filter based algorithm,FBA)来连续地维护传感器网络中的滑动窗口轮廓查询。首先,研究了利用元组过滤器和格过滤器来减少网络中数据传输量的两种方法。由于它们各有利弊,提出了根据数据分布来选择合适的过滤器的自适应过滤法;另外,提出了一系列的优化方法来进一步提高算法的能量有效性。仿真和真实数据的实验结果表明,FBA及其优化方法能有效地减少连续维护传感器网络中滑动窗口轮廓时的通信代价,进而节约传感器网络的能量。