基于双索引的子图查询算法

传统的子图查询算法大多只在图数据库上进行一次挖掘算法,即在图数据库上建立稳定的数据库索引后将不再对索引进行更新.随着查询兴趣的改变或数据库的频繁更新,原有的数据库索引将不再能提供有用的信息来减少查询过程中候选图的数量.为此,提出一种双索引的子图查询算法,同时在数据库和查询流上挖掘频繁子图并建立索引.子图查询和查询流索引的建立同步进行,即使查询兴趣改变,查询流索引也能自适应地更新索引信息来优化查询效率.针对数据库的频繁更新,查询流索引已提供实时的有效信息,数据库索引无需重新建立.实验结果表明,双索引的结合能有效提高查询子图的处理效率.     

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.     

基于增量信息索引的子图查询算法

当前图数据库中的子图同构查询算法主要是依赖倒排索引,然而处理那些具有庞大数据的数据库和复杂的查询愈发成为挑战。研究目的是设计一个算法,使用新的索引作为查询处理的核心,记录查询图的每一个细小改变,并使用一种特殊的数据结构来维护。先是引出一个索引算法,然后逐渐分析整个索引、查询过程,并利用该算法实现一个系统,最后在不同数据集和查询上进行实验。实验证明了该算法具有良好的时间、空间效率和扩展性。新的索引算法能够支持更大的查询图和更加灵活的查询。通过实现的系统和其他系统的对比实验,验证了算法的有效性。     

基于索引的子图查询技术研究进展

图作为表示实体间的数据结构，在社区发现、生物化学分析、社会安全分析等数据关联性要求较高的领域有着广泛的应用。对于大规模数据下进行实时的图查询问题，通过构建合适的索引可以有效降低查询响应时间，提高查询精确度。首先介绍基于索引的子图查询算法的基本结构；然后按索引的构建方式将主流算法分为基于枚举的方法和基于频繁模式挖掘的方法两大类，分别从索引特征、索引结构、应用数据集等方面进行介绍和分析；最后对基于索引的子图查询算法面临的主要问题进行总结和分析，阐述了最新的分布式系统下图查询技术，并对未来趋势进行展望。     

基于特征索引的图相似查询过滤算法

分析图相似查询候选集的产生过程以及特征图之间的关系对候选图集的影响,提出一种基于特征索引的图相似查询过滤算法,使用GIndex算法建立特征图索引结构,通过特征图之间的选择性关系给出一个有序的特征集,并借助特征-图矩阵对数据库进行筛选得到候选图集。实验结果证明,该方法能准确地产生候选图集,从而提高图查询的效率。     

RIAIL:大规模图上的可达性查询索引方法

图被广泛用来建模在社交网络、语义网、计算生物学和软件分析中的应用.可达性查询是图数据上的一种基础查询.当前,针对图上的可达性查询已经提出了一些索引算法,但是它们不能灵活地扩展到大的图数据.因此,提出了一种索引方法RIAIL(reachability index augmented by interval labeling).RIAIL将结点的标记信息表示成四元组.前两个元素是区间标记,编码生成树的可达性信息,后两个元素编码非树边的可达性信息.RIAIL查询时只需索引且索引创建代价小.最后,通过大量真实和人工生成数据集上的实验说明,RIAIL能够高效地处理可达性查询,并且可以简单地扩展到大的图数据.     

基于索引的并行图可达性查询算法

随着图数据库(Graph Database)的不断发展,各种应用程序中都存在着大规模图数据,使得图的可达性查询算法受到了广泛的关注.然而由于其空间消耗与查询效率难以平衡,图可达性查询算法面临着严峻的挑战.基于串行运算的传统图查询算法,很难发挥现有多核心处理器的计算性能.针对上述问题,提出了一种基于双链表的索引,称为2-lists.该索引表由两部分组成,其中一部分存储图数据的信息,另一部分辅助索引,实现顶点的随机访问.基于该索引,提出了一种并行化深度优先搜索算法(Parallel Depth-First Search, PDFS).该算法利用多线程技术,并为每个线程分配独立的存储空间.通过对线程工作量的监督,为线程的指定缓冲区分配指定数量的任务,进而完成负载平衡.在斯坦福SNAP(Stanford Network Analysis Platform, SNAP)实验室的公开数据集上的实验结果表明,2-lists索引占用的空间更小,基于2-lists的并行化深度优先搜索算法的表现更好.     

基于索引的XML查询技术研究

介绍了目前XML数据查询技术的研究现状,对主要的XML索引查询技术作了较深入的探讨,其中包括：基于路径索引的XML查询方法,如DataGuide、1-index、A（k）索引等;基于编码的XML索引查询方法,如Anc_Desc_B^＋、XR树＋XR-Stack算法等。文中对相关XML索引查询方法的优点和不足进行了分析。     

基于DTD的XML索引查询技术

针对XML文档索引查询中非法路径查询响应时问过长的问题,提出一种利用DTD模式进行预处理的索引方法。建立索引DWBI,采用新的基十区域编码方式,有效地支持祖先一后代判断。查询时利用DTD模式对查询进行预处理,再查询带有DTD信息的XML索引树,从而提高查询的效率。     

面向图数据的结构化正则路径查询方法

正则路径查询是一种应用正则表达式在图数据上进行查询的技术,通常利用有限状态自动机实现查询匹配。现有正则路径查询方法的匹配结果为顶点对的序列,未能充分保留图的结构,为了解决这一问题,提出了一种面向图数据的结构化正则路径查询方法,通过在不同的序列间加以结构化约束,使得查询结果由路径转变为子图。为了实现这一目的,首先定义了一种结构化的正则路径查询语言,并设计了结构化的查询解析以及基于此结构的匹配算法。实验在模拟数据集和真实数据集上进行了测试与分析,验证了网络规模对查询速度的影响,并设置了对照实验。实验结果表明,提出方法能够在保证满足正则表达式约束的前提下实现结构化查询。     

基于多本体的网格数据并行查询

对于综合运输中的铁路、公路、水路和航空运输系统中的异构数据源可以使用网格来实现数据的集成。为了提高网格集成环境中用户查询（涉及多异构数据源）的效率和精确性,提出了基于多本体的并行查询处理方法,给出了全局查询的生成算法和基于查询树的全局查询分解算法。     

加密数据的一种高效查询方法

加密技术是保护数据库中数据安全的一种有效方法,但如何对加密数据进行高效查询是一个难点,引起了研究界的重视。针对这个问题,除了采用常规加密方法对字符数据进行加密外,还对字符数据进行扁平化和扰乱化处理,并把处理后的特征值作为附加字段与加密数据一起存储。该方法不仅安全性很好,而且通过实验证明其性能较传统方法有很大提高。     

基于组合关系路径的知识图谱补全方法研究

现有的知识图谱补全方法往往只考虑直接连接的两个节点所组成的路径,忽略了节点与其他多个节点组成的关系路径所带来的信息。针对该问题,基于节点之间连接的方向,定义了在三节点结构下三种不同的关系路径连接模式,提出知识图谱中以三节点为主的组合关系路径补全模型（composite relational path completion,CRPC）。最后,在WordNet和FreeBase数据集上验证了该模型的准确性。     

基于控制流程图的路径覆盖测试的改进方法研究

软件测试是当前软件生成重要的研究课题。文中从源程序开始,引入基本块的方法将源程序转换为相应的控制流程图。并采用图形的方法将路径构造相应的自动机,通过对自动机中回边的处理,生成简化的并与之等价的自动机。经过若干变换后,可在自动机上直观地求出路径覆盖的条数和相应的信息。此方法实现路径覆盖的目标,简化路径覆盖生成过程,步骤直观,且减少路径生成数。     

一种高效基于模式图的数据库关键字查询方法

针对基于模式图的数据库关键字查询方法中普遍存在的查询效率较低的问题,提出了合并网络查询方法(CCNE)。CCNE中设计了一种合并网络结构,可以有效地避免传统方法中因候选网络之间的重复结构造成的冗余操作。同时,给出一种改进的候选网络生成策略,可以避免产生冗余候选网络并缩小遍历范围,从而提高效率。最后,在合并网络的基础上,设计一种合并网络执行算法,在很大程度上减少了传统方法所需执行的大量复杂数据库查询操作,进一步提高查询效率。多组基于真实数据集的实验结果表明CCNE可以在保证查询结果无缺失的情况下有效提高查询效率。     

基于子模式的关系数据到图数据ETL方法研究

图数据库在解决多层关系查询、社区发现等问题时性能优于关系数据库。然而目前大量的数据以关系数据的形式存储,如何高效完整地进行关系数据到图数据的ETL,即抽取、转换、加载,是图数据库应用领域研究的重要问题。国内外对该问题有了一些研究,但存在转换后的图数据质量不高、转换效率低、转换结果不利于分布式存储等问题。因此,提出基于子模式的关系数据到图数据ETL方法,改进原有ETL方法的流程和算法。该方法将关系数据库模式拆分为若干个子模式,并行进行ETL。不仅提高了ETL的效率,转换结果能满足图数据的分布式存储要求,也可以作为Spark GraphX计算框架的基础数据。最后,使用Java EE和Neo4j开发了原型系统,并进行了实验验证。结果表明,改进后的ETL方法获得了较已有方法更好的转化性能。     

A subgraph matching algorithm based on subgraph index for knowledge graph

The problem of subgraph matching is one fundamental issue in graph search, which is NP-Complete problem. Recently, subgraph matching has become a popular research topic in the field of knowledge graph analysis, which has a wide range of applications including question answering and semantic search. In this paper, we study the problem of subgraph matching on knowledge graph. Specifically, given a query graph q and a data graph G, the problem of subgraph matching is to conduct all possible subgraph isomorphic mappings of q on G. Knowledge graph is formed as a directed labeled multi-graph having multiple edges between a pair of vertices and it has more dense semantic and structural features than general graph. To accelerate subgraph matching on knowledge graph, we propose a novel subgraph matching algorithm based on subgraph index for knowledge graph, called as F G q_T-Match. The subgraph matching algorithm consists of two key designs. One design is a subgraph index of matching-driven flow graph ( F G q_T), which reduces redundant calculations in advance. Another design is a multi-label weight matrix, which evaluates a near-optimal matching tree for minimizing the intermediate candidates. With the aid of these two key designs, all subgraph isomorphic mappings are quickly conducted only by traversing F G q_T. Extensive empirical studies on real and synthetic graphs demonstrate that our techniques outperform the state-of-the-art algorithms.     

基于企业知识图谱构建的实体关联查询系统

针对目前知识图谱查询中节点之间语义关联性不高、查询效率低等问题,提出了一种实体关联的查询方法,然后以此为基础设计并实现了基于知识图谱的企业查询系统.所提查询方法采用四层过滤模型,首先通过路径搜索找到目标节点的公共路径,从而过滤掉关联程度较低的查询节点,得到过滤集合;然后在中间两层分别对过滤集合的属性和关系计算关联度,再...     

一种基于层次图模型的最优路径算法

论述了一种新的基于层次图的最优路径算法,即将一个平面图划分若干子图,子图抽象为一个高层图。最短路径的计算首先在高层图中进行,缩小了最优路径的查找范围,降低了最优路径计算的时间开销。