时间依赖代价函数下的最优路径查询问题研究

作者研究了时间依赖图下,具有时间限制的费用代价最优路径的查询问题.目前有关时间依赖图上的最短路径查询的研究工作解决的是最短旅行时间问题(TDSP),这些工作都利用了以下性质:到达某个顶点的最早时刻可以通过到达其邻居的最早时刻计算得出.然而,在计算具有时间限制的费用代价最优路径时,该性质并不成立.因此,目前解决TDSP问题的方法均不能解决文中面对的问题.对此作者提出一个新的算法用于计算时间依赖图模型上的满足时间限制的费用代价最优路径.该算法适用于有向图和无向图.作者证明了算法的时间复杂度和空间复杂度分别为O(knlogn+mk2logk)和O((n+m)k).最后,作者通过真实数据集上的实验,验证了该算法的有效性.     

结构化加密图的最短路径查询

随着云计算的快速发展, 数据用户将大量图数据外包给云以节约存储和管理成本。然而, 外包数据的安全隐私问题是云计算面临的一大挑战。由于云是半诚实的, 为保护敏感信息的隐私安全, 数据拥有者希望在将图数据外包给云服务器之前对其加密, 同时保留对加密的图数据进行查询和处理的能力。最短路径查询查找图中给定两节点之间的最短路径, 是图应用中最基础的查询类型之一。目前已有许多研究者提出一系列高效的方案, 以支持加密图上近似或精确最短距离查询、约束最短距离查询和 top-k 最近关键字查询, 但支持最短路径查询的方案较少, 且已有方案的存储与时间开销较大。本文提出一种支持在加密图上进行两节点间最短路径查询的结构化加密图方案。在本方案中, 我们基于 2-Hop 标签技术构造支持有向图上最短路径查询的标签索引并加密, 然后将加密的标签外包给云服务器。 利用改进的保序编码算法编码距离值, 实现加法运算和值的比较, 提高最短路径查询的效率。在查询阶段, 通过递归式地计算两节点间最短路径上的第一条边和最后一条边, 最终输出完整的最短路径。安全性和性能分析证明本文方案是安全有效的, 能以较小的存储和较高的查询效率实现两节点间的最短路径查询并保护图数据的隐私。     

分布式数据库查询执行代价模型的研究

本文在收益半连接的研究基础上,对查询执行代价模型进行研究,提出一种包括数据副本选择、多连接查询次序、操作站点选择、数据传输及局部数据处理等因素的代价模型,能准确地描述当前分布式数据库查询执行计划的代价,更具有实际意义.     

时态图最短路径查询方法

最短路径查询问题已被研究多年,然而,目前已有大部分工作主要集中在普通图上,针对时态图最短路径查询的研究工作相对较少.时态图中,2个顶点之间有多条边,每条边附带有时态区间,记录着边上代表事件的发生时间和结束时间.时态图最短路径查询在城市交通路径规划、社交网络分析、通信网络挖掘等领域有着广泛的应用.由于最短时态路径的子路径不能保证是最优子结构,传统的普通图最短路径计算方法不再适用于时态图.因此提出了基于压缩转化图树(CTG-tree)索引的查询方法,该方法包含预处理和在线查询2个阶段.预处理阶段将时态图转化为普通图,提出了一种无损压缩方法将转化图压缩以减小图规模,采用层次划分技术将压缩有向图分解为若干个子图,并基于子图建立CTG-tree索引.CTG-tree中的节点保存相应子图内部分顶点之间的最短路径、孩子节点对应子图的边界点之间的最短路径、孩子节点对应子图的边界点与当前节点相应子图的边界点之间的最短路径信息.在线查询阶段基于构建的CTG-tree索引,提出了一种高效的最短路径查询方法.基于4个真实的时态图数据集实验结果表明,与现有方法相比,提出的方法具有更优的查询性能.     

公交出行最优路径搜索的有向赋权图模型

当前的公交查询系统和模型在处理多目标和多模式查询时,存在着描述困难和缺乏灵活性的问题。为此,基于有向赋权图提出了一种新的公交出行最优路径搜索模型。该模型不仅可以让用户设定可接受的最大步行距离,而且通过灵活的赋权策略利用最短路径搜索算法可以满足个性化的查询要求,尤其是在多目标查询方面具有较强的表达能力。以真实的公交数据实验表明提出的模型有效、实用。     

空间查询代价模型

空间数据固有的复杂性使空间数据查询效率成为了空间信息处理和应用的关键与瓶颈,以查询代价估算为基础的查询优化技术是提高查询效率的一种重要方法。本文分析比较了几种主要的查询代价估算模型,指出了它们的使用范围与存在的问题,最后展望了空间查询代价模型研究的发展趋势。     

神经网络求解图最短路径问题的一种新方法

本文给出一种求解图最短路径问题的实用反馈式神经网络，并证明这两种网络的求解稳定性，这种网络基于最小值选择网而构成，对任意有向图和无向图均能收敛到其唯一的稳定点，由此求得图所有顶点对间的最短路径及最短路径长度，本文结果是神经网络求解非ＮＰ－骓难解类优化问题的一种新尝试。     

大规模图上标签集约束路径的集合查询

图数据模型被广泛用于社交网络、生物技术、语义网络等开放、异构环境下的数据建模。标签集约束路径查询是基本路径查询问题之一,因其具有路径描述的灵活性而受到目前研究的重视。目前重点研究布尔查询问题:判断给定顶点对间是否有满足标签集约束的路径,返回是或否。 现研究布尔查询问题的正交问题,称为集合查询问题:给定标签约束集,返回满足标签集约束可达的顶点对。集合查询问题面临两个困难:1)简单地将集合查询问题简化为布尔查询问题的迭代会陷入穷举困境;2)压缩传递闭包的生成树结构虽然能够有效地回答布尔查询问题,但是,这种压缩结构不能有效支持集合查询,因为集合查询需要搜索满足约束连通的所有顶点对。为此,继续采用生成树来压缩标签路径传递闭包,用倒排索引表来加快集合查询所导致的搜索,并进一步给出两个优化算法。在大规模的数据集上的测试表明,本方法在时间和空间效率方面都具有优势。     

基于穿行次数的大规模图数据路径查询

在涉及复杂图(graph)数据的场景中,图的距离查询和路径查询有着重要的应用.有些应用涉及到规模巨大的图,并且要求快速的查询响应.为此需要高效的查询策略.通过研究可以发现,图内部节点的重要程度往往是不同的,并且可以利用节点的穿行次数度量节点的重要性.根据穿行次数为节点构建标签,并保证仅根据节点标签就能处理图的距离查询和路径查询,从而避免对图的遍历,这是一个基本的查询策略.这些标签的规模要尽量小,以降低空间开销、提高查询速度;而其构建过程却要足够快,以保证构建效率.将这个基于穿行次数的查询处理策略称为穿行次数算法,最终的实验结果验证了该算法的有效性.     

TD-H2H:时序图上的最短路径查询

道路网络上的最短路径查询是一个已经被广泛研究的基本问题。现有的研究通常将道路网络建模为静态图,查询给定节点间距离最短的路径。然而,道路网络具有时序性,将道路网络建模为时序图更符合实际情况。与静态图相比,时序图的规模更大,结构也更为复杂,增加了时序最短路径的查询难度。时序最短路径是指在给定出发时间下,时序图上源节点和目的节点之间旅行时间最短的路径。因此,时序最短路径的结果受给定出发时间影响,为时序最短路径的查询带来了新的挑战,传统的最短路径算法不适用于时序最短路径的查询。将道路网络建模为时序图,并基于树分解提出了TD-H2H索引,利用该索引可以快速准确地实现时序最短路经查询。首先,研究了时序图上的树分解问题,提出时序树分解算法,将图结构转变为树结构。然后,通过树分解快速确定索引结构,提出了高效的索引构建算法,用以构建TD-H2H索引。最后,基于TD-H2H设计了高效的最短路径查询算法TD-OAI。在4个真实公开的数据集上与现有算法进行了实验,结果表明提出算法的查询效率优于现有算法1～2个数量级,证明了提出算法的有效性和效率。     

基于远程服务器工作状态的Internet查询优化模型

在Internet数据集成环境中,服务器工作状态在查询费用计算中起着非常重要的作用。本文利用样本查询分类技术来确定服务器的工作状态,并利用相应技术建立相关的服务器工作状态查询费用模型,同时利用所研究的调整函数来估算整个系统查询的开销。该方法可以通过确定服务器工作状态来精确地预计系统的查询费用。     

Threshold-Based Shortest Path Query over Large Correlated Uncertain Graphs

With the popularity of uncertain data, queries over uncertain graphs have become a hot topic in the database community. As one of the important queries, the shortest path query over an uncertain graph ...     

基于成本的数据库查询优化浅析

主要介绍基于成本的数据库查询优化的一些基本概念,针对多表连接的三种方法：嵌套循环链接、归并连接和混合连接进行分析和阐述．并成本估算,列出估算公式,     

一种基于概率的路径预测与查询算法

研究了路网空间内的路径预测与查询技术,设计了基于统计信息和概率论的最优路径预测算法。实际应用中,路网错综复杂。提出可能路径集合的概念,并设计算法来提取当前路径预测涉及到的路网子网,减小路网规模和路径预测的复杂度。在空间网络环境下,现有移动对象位置预测技术主要针对短期预测,不能预测下一路口的交通情况。为了弥补这一缺陷,降低用户端的位置更新率,设计了路网移动模型来简洁描述提取自大量历史移动路径的移动统计特征,捕捉路口处转向模式。基于移动模型,提出了具有较高精度的交通预测模型来预测对象的运动路径。     

一种基于路径分块索引的XML查询方法

针对XML的相对路径查询及引用路径查询问题,提出了一种面向XML数据的路径分块索引KI。探讨了KI索引构造方法、索引节点分裂算法和相关查询处理的算法,并用VC++实现,利用Shakespeare和Xorder数据集进行了XML查询测试,实验结果表明,提出的KI索引能有效地提高XML查询效率。     

基于规则的最短路径查询算法

最短路径查询是图数据管理中非常重要的一类问题.研究了基于规则的最短路径查询,它是一类特殊的最短路径查询问题.给定起点和终点,基于规则的最短路径查询是指找到一条从起点到终点的最短路径,使得此路径经过用户指定点集中的所有点,并且某些点的访问顺序满足一定的偏序规则.该问题被证明是一个NP-hard问题.目前已有的工作侧重于空间数据集（两点之间的最短距离用欧氏距离表示）上基于规则的最短路径问题,它采用穷举的方式列出所有满足规则的路径,然后选择长度最小的路径作为问题的解.然而在实际的道路交通网中,两点之间的距离等于两点之间的最短路径的长度,它往往大于两点之间的欧氏距离;此外,采用穷举的方式会造成大量重复的计算.因此,设计了一种前向搜索算法以及一些优化技术来求解该问题.最后,在不同的真实数据集上设计了大量的实验来验证算法的有效性.实验结果表明,该算法可以快速给出问题的解,而且算法的效率在很大程度上超过了现有的算法.     

An Optimal Shortest Path Parallel Algorithm for Permutation Graphs

We present an optimal parallel algorithm for the single-source shortest path problem for permutation graphs. The algorithm runs in O(log n) time using O(n/log n) processors on an EREW PRAM. As an application, we show that a minimum connected dominating set in a permutation graph can be found in O(log n) time using O(n/log n) processors.     

基于成本的数据库查询优化浅析

主要介绍基于成本的数据库查询优化的一些基本概念,针对多表连接的三种方法:嵌套循环链接、归并连接和混合连接进行分析和阐述,并成本估算,列出估算公式。