障碍空间中保持位置隐私的最近邻查询方法

基于位置服务的隐私保护是近年来空间数据库领域研究的热点.然而,现有的位置隐私保护方法只支持简单的最近邻查询,没有考虑障碍物的空间.但是障碍物的空间在实际中是普遍存在的,因此,研究障碍空间中保持位置隐私的最近邻查询问题是有意义的,也是一个难点.针对这个问题,提出了一种基于第三方可靠服务器的方法.该方法能够保证用户在享受基于位置服务所提供的实际准确答案的同时,其位置信息不被泄露.该方法首先针对用户查询的准确位置,利用第三方可靠服务器来构造一个匿名的区域并发送给位置服务器,进行匿名区域的查询处理.在查询处理过程中,提供了两种查询处理方法：1)基于线段的最大障碍距离的查询处理方法(基本方法),即利用线段的最大障碍距离来扩展匿名区域,返回扩展后的区域内的结果;2)优化查询处理方法,即在基本方法的基础上,进行迭代优化,进一步缩小扩展区域.然后把匿名区域的查询处理的结果返回给第三可信方.最后,第三方可靠服务器根据用户的准确位置,把实际准确结果返回给用户.实验结果和理论表明了这两种查询处理方法的有效性和正确性.     

面向不确定数据的概率障碍k聚集最近邻查询

针对现有方法无法有效处理不确定数据的障碍k聚集最近邻查询问题的不足,提出了基于不确定Voronoi图的概率障碍k聚集最近邻查询(probabilistic obstacle k aggregate nearest neighbor query,POk ANN)方法。该方法分为3个阶段,分别是查询点集处理阶段、过滤阶段和精炼阶段。在处理阶段,计算查询点集的最小覆盖圆圆心q,为剪枝做准备。过滤阶段针对3种聚集函数设计了不同的过滤算法,去除不可能成为结果的数据点进而得到候选集合。精炼阶段将候选集合中概率值大于给定阈值的k个数据点集合存入结果集合并返回给用户。理论研究和实验表明,所提出的方法在概率障碍k聚集最近邻查询方面有明显的优势。     

一种障碍空间中的反k最近邻查询方法

随着基于位置的服务(LBS)和物联网的快速发展,空间查询技术越来越重要,而空间查询中的最近邻查询及其各种变体有着广泛的应用.近几年,已有较多对于查询前k个反最近邻对象(RkNN)的研究,其中大部分针对的都是理想欧氏空间.而在真实的情况下,反k最近邻查询通常受障碍物影响.文中研究了障碍空间中反k最近邻查询算法,提出了一种...     

空间对象的反最近邻查询

本文在对现有反最近邻查询方法研究的基础上,提出了一种新的索引结构一SRdnn-树;在此基础上提出了基于SRdn矿树的反最近邻查询方法,并给出了该结构上的最近邻查询方法,以及插入和删除方法,第5节实验表明,基于SRdnn-树的反最近邻查询在性能上优于以往查询方法。     

基于不确定数据的top-k概率相互最近邻查询*

不确定数据上的概率相互最近邻查询具有重要的实际应用,针对目前关于这方面的研究尚少,提出了不确定数据上的概率相互最近邻的top-k查询算法。首先对问题进行描述与定义,其次总结可行的裁剪规则,从而裁剪查询对象中未计算的实例点。通过实验表明,该算法能有效地降低最近邻查询中的I/O开销,提高查询的响应速度。     

空间数据库中的障碍反向最近邻查询

反向最近邻查询已成为空间查询的热点问题,而障碍物在实际应用中是不可避免的,因而在障碍物环境中的反向最近邻查询也成为重要的空间查询。已有的可视反向最近邻查询只考虑了可视性,并没有考虑最小障碍距离。提出一种障碍物环境中新的反向最近邻查询的变体,查找障碍距离最小的反向最近邻,即障碍反向最近邻查询。利用障碍距离的计算和相应的剪枝规则,给出障碍反向最近邻查询的算法及相关定理和证明。     

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.     

一种用于连续反最近邻查询的空间削减算法

动态环境中的反最近邻查询已成为空间查询的研究热点,有效的数据空间削减策略是此类查询的瓶颈。本文首先给出了连续反最近邻CRNN查询的定义,并且深入分析了问题的特点;其次,在综合分析已有削减策略的基础上给出了可用于CRNN查询的空间削减算法。该算法能在降低I/O操作的同时保证结果的精确性,并且不依赖于特定的索引结构和查询算算法。实验表明,该算法能够有效削减掉不包含RNN的结点,能够提高CRNN查询效率。     

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。     

障碍环境中线段组最近邻查询方法研究

为了解决现有成果无法有效处理障碍环境下的线段组最近邻查询问题,提出了障碍环境中线段组最近邻查询方法。查询过程分为过滤阶段和精炼阶段两个部分。在过滤过程中,首先根据线段Voronoi图的性质以及线段障碍组最近邻查询的定义,提出了针对数据线段的剪枝定理,并提出了OLGNN_Line_Filter算法;根据线段障碍距离的定义,进一步提出针对障碍物的剪枝定理,并给出了OLGNN_Obstacle_Filter算法。在精炼过程中,为了得到更精确的查询结果,提出了相应的精炼定理和精炼算法STA_OLGNN。理论研究和实验表明,所提算法能够有效地处理障碍环境下的线段组最近邻查询问题。     

障碍空间中基于Voronoi图的组反k最近邻查询研究

为了解决已有研究成果无法有效处理障碍空间中的组反k最近邻查询问题,提出了障碍物环境中基于Voronoi图的OGRkNN查询方法,该方法获得的结果集是将一组查询点中任意一点作为障碍kNN的数据点集合,在实际应用中可以用来评估一组查询对象的影响力.依据障碍物集合是否发生变化提出了2种情况下的OGRkNN查询方法,一种是静态障碍物环境下的OGRkNN查询(简称STA_OGRkNN查询)方法,另一种是动态障碍物环境下的OGRkNN查询(简称DYN_OGRkNN查询)方法.其中STA_OGRkNN查询方法利用Voronoi图的邻接特性可以在剪枝阶段有效地过滤掉大量的非候选者,快速地缩小查询范围,提高整个算法的查询效率,在精炼阶段有效地提高了算法的准确性.进一步给出了3种情况下的DYN_OGRkNN查询方法,分别为障碍物动态增加情况下的OGRkNN查询算法、障碍物动态减少情况下的OGRkNN查询算法以及障碍物动态移动情况下的OGRkNN查询算法.理论研究和实验结果表明所提算法具有较高效率.     

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.     

路网中互近邻查询处理方法

提出路网中的互近邻查询问题.给定路网G(V,E),对象集P,查询点q,近邻数k1和k2,互近邻查询返回既是q的k1近邻,又是q的反k2近邻的对象集.为解决该问题,首先提出基础算法,即先求出查询点q的k1近邻作为候选,再验证这些候选是否为真正的结果.然后,在此基础上提出了优化算法,根据落在对象点与查询点最短路径边上的标记点个数直接排除掉一些错误的候选对象.最后,通过实验验证了优化算法的有效性.     

一种移动对象增量组最近邻居查询方法

基于移动对象增量最近邻居查询(INCNN),提出一种移动对象增量组最近邻居查询方法(INCGNN)。该方法以较小的代价求出每次更新时刻的组最近邻居。针对组最近邻居查询的特点,给出了k+1组最近邻居查询改进算法,椭圆剪枝和延迟更新3种优化查询的策略。实验结果表明,INCGNN明显优于REEGNN,3种优化策略能较好地提高查询性能。     

空间数据库中的组障碍最近邻查询研究

已有的关于组最近邻查询的研究都是基于欧氏距离的,无法解决存在障碍情况下基于障碍距离的组最近邻查询问题.为此,提出障碍物环境中组最近邻查询的一种新的变体,即组障碍最近邻(group obstacle nearest neighbor, GONN)查询.GONN返回数据集中与查询点集中所有点的障碍距离之和最小的点.根据数据集中的点与查询点集的最小外包距离(minimum bounding rectangle, MBR)之间的不同位置关系,构造各种情况下查询点集的MBR相对于数据集中点的剪枝区域.利用剪枝区域剪去障碍集中对障碍距离计算无影响的障碍,给出数据集中点与查询点集之间障碍距离的计算算法.定义组障碍最近邻查询的剪枝规则,根据障碍距离计算给出组障碍最近邻查询的算法.并给出相关定理和证明.实验结果证明算法具有较高效率.     

基于差分隐私的LBS群组最近邻查询

针对当前基于位置服务(LBS)的群组最近邻查询中出现的隐私保护问题,提出了一种新的基于差分隐私保护的LBS群组最近邻查询方法,该方法满足了差分隐私性质并引入了“区域不可区分”这一新的理念。基于分类及聚类给出了LBS群组构建方法并提供了群组隐私预算分配机制。提出了LBS群组用户位置扰乱算法(GPOL),将群组最近邻查询转换为群组质心的最近邻查询,并将其应用到整个隐私保护框架中。实验结果表明该方法能够有效地抵御现有的交叉攻击和组合攻击。