空间网络数据库关键字查询的高效空中索引

研究无线广播环境下空间网络数据库关键字查询问题,提出一种包含路网加权四叉树、各关键字四叉树和路网距离矩阵的空中索引结构(KSSN).讨论了kNN查询处理问题,提出了高效的查询处理算法.所提出的算法能综合利用路网距离信息和关键字信息高效地消减不存在查询结果对象的路网空间,提高查询处理的效率.KSSN索引结构可推广至其他类型的查询,比如范围查询、Rank查询.在一个真实路网上进行了仿真实验,验证了基于KSSN索引结构的查询处理算法的性能.实验结果表明:所提出算法的访问时间和调谐时间分别为参照的IRRDA算法的25.13%和12.31%.     

PMkSK:一种空间关键字移动近邻查询并行处理方法

为了提高空间关键字移动k近邻查询处理效率,提出关键字影响集的概念,并设计了一种基于关键字影响集的空间关键字移动近邻查询并行处理方法.该方法包含一种并行查询算法和一种并行验证算法.首先,采用并行查询算法计算近邻结果;然后,确定查询区域,并在区域内查找包含的关键字影响集;最后,在查询者移动时不断通过并行验证算法验证影响集,以实现空间关键字移动近邻查询处理.实验结果表明:这2种算法的时间复杂度分别为O((log D+k)/k)和O(logk),均为现有对应算法的O(1/k),其中D为空间对象数目.在多核系统上,这2种算法的运行时间均比现有算法低一个数量级.基于影响集的并行查询处理方法避免了基于安全区域的移动k近邻查询处理方法中更新代价和更新频率难以同时取得最优的固有缺点,可以高效地处理关键字移动k近邻查询.     

基于数据广播的空间关键字查询处理

为了解决无线广播环境下空间关键字查询的问题,研究广播环境下空间关键字k近邻查询处理(BkSKQ),设计了一种结合kd树、倒排位图和(1,m)索引机制的空间关键字索引(ISKW)结构,以有效地组织对象的关键字信息、位置信息以及索引信息.该索引结构为客户的查询处理提供有效的指导,使得他们尽可能只下载查询处理所必须的数据信息.在ISKW索引结构的基础上,提出了BkSKQ查询处理算法.最后,通过模拟实验验证了提出的索引结构和算法的性能,实验结果表明所提出方法在访问时间和调谐时间上明显优于基于IR树的方法(BIRM).     

空间多样化约束下的移动k近邻查询

考虑为移动中的查询对象连续返回k个距离近并且满足空间多样化约束的对象，提出了空间多样化约束下的移动k近邻(SDC-MkNN)查询.在此，满足空间多样化约束代表对象之间的相互距离大于距离阈值.为了高效处理SDC-MkNN查询问题，提出了两种基于安全区域技术的算法.算法均通过减少重新计算查询结果的次数来提高查询效率.其中一种为精确算法EA，可连续返回精确的查询结果；另一种为近似算法ρAA，可连续返回具有近似率保障的近似查询结果.采用真实数据集验证了所提出算法的有效性.     

路网中速度不确定移动对象的K范围近邻查询方法

K范围近邻查询是指查找给定范围区域内所有点的近邻对象。现有工作主要考虑对象固定不动情况下的K范围近邻查询,实际上对象不但可能移动,而且由于外界环境和自身情况等不确定性因素的影响,移动对象运动速度的不确定性也是客观存在的。基于此,本文考虑了速度不确定移动对象的K范围近邻查询,提出路网中速度不确定的移动对象的K范围近邻查询的处理算法,利用共享查询的思想减少了冗余查询的代价,最后,通过实验验证了所提算法的有效性。     

基于时间的关键字路网路径规划

为了便于道路网距离的计算、对象文本信息和时间信息的组织和快速获取,改进G-Tree,在索引结构上增加时间戳和倒排序列相关信息,称包含时间戳和倒排序列相关信息的G-Tree为IGT-Tree.并基于构建的IGT-Tree设计了两种推荐算法：一种是基于时间的目标点查询算法,另一种是在目标点查询算法基础上的路径推荐算法.最后,在基于时间的关键字路网通过实验对比G-Tree的算法验证了所提算法的高效性.     

模糊XML关键字查询方法

在实际应用中数据经常存在不确定性和模糊性,因而对模糊XML数据的关键字查询处理成为一种非专业用户的需求.针对模糊XML数据的关键字查询方法进行研究,对模糊XML的关键字查询语义进行分析,提出一种新的模糊XML文档的编码方法 CDewey,该编码方法能够有效地对节点类型进行区分.在此基础上,提出关键字查询算法FIndex Loop,该算法能够准确求解输入关键字的SLCA结果及结果的可能性值,最后通过实验表明此查询方法的有效性.     

基于路网的连续K最近邻查询

连续K最近邻(CKNN)查询是最近邻查询的扩展,可广泛地应用于地理信息系统、城市规划、智能交通等领域.CKNN查询搜索某一路径上所有点的K个最近的感兴趣对象.本文研究基于交通路网的连续K最近邻查询问题,不同于传统的基于欧式空间的CKNN查询,基于路网的CKNN查询中对象间的距离度量不再是欧式距离,而是基于路网的最短可达距离.显然,传统的基于欧式距离的CKNN查询算法并不能直接应用于基于路网的CKNN查询问题.本文提出了一种基于路网的高效的CKNN查询算法-IIE算法,广泛实验表明本文提出的IIE算法优于传统的IE算法.     

支持空间数据移动查询的索引研究

随着智能移动设备的普及,空间数据也随之呈现出几何级增长,结合空间对象位置和关键字的查询越来越受到人们的关注.然而,在之前的大量研究中多是假设空间词为不变的,但是在实际生活中,空间对象的位置有许多是移动的,这就可能导致查询结果不符合实际需求.针对上述状况,提出一种支持移动空间关键词查询方法.经实验验证,该方法具备一定的实用性,且查询效率有较大的提高.     

一种基于交通路网的移动对象索引结构

以提高移动对象数据库中交通道路上的移动对象位置查询效率为目标,通过借鉴FNR-tree的思想并加以改进和综合运用hash表、动态数组、B树、单循环链表,设计了一种新的基于交通路网的移动对象索引结构(Dynamic and Efficient Index,DEI),并给出了操作算法.DEI索引结构由道路hash部分、时间信息结构和移动对象hash结构3部分组成.DEI支持对移动对象的过去、现在和将来位置的有效查询,可实现移动对象的快速定位.仿真实验结果验证了DEI的性能优势.     

一种基于路网D树的无线广播环境下路网最近邻查询处理算法

位置相关查询是数据库领域的一个研究热点。重点研究了无线广播环境下路网最近邻查询（NN）处理问题。对一个给定的路网结构及路网上分布的数据对象,构造对应的路网Voronoi图（NVD）,并在NVD图的基础上构建路网D树索引结构。然后,将路网D树索引结构线性化以支持无线广播环境下路网NN查询的处理,并提出了相应的路网NN查询处理算法。模拟实验表明,所提出的算法是有效的。     

移动对象的反向最近邻查询方法研究

在移动对象允许相互提供某些服务的地方,反向最近邻居(RNN)能有效地运用到许多应用中。提出了一个在指定时间间隔内计算一个查询点的RNN查询的有效方法,在这里假设查询和数据点都在空间内连续移动。做为解决子问题的方法,同时提出了解决连续移动点NN查询的算法。     

传感器网络空间关键字近似Top-k查询算法

提出了一种基于节点剪枝的Top-k査询算法.定义集合支配区域与剪枝规则,根据用户查询位置的变动,按照给定的剪切规则,对传感器网络节点进行剪枝处理,将符合规则的节点预先筛除,运用统计学抽样理论,设计了空间关键字近似Top-k查询算法.在2个真实数据集上进行验证.实验结果表明,该算法能够满足传感器网络环境中用户的需求,并且相比于边界距离增量算法(IBD)与基于改进的MW-Voronoi区域的空间关键字查询算法(MSK-uvr),其网络通信开销较低.     

空间数据库中的一种约束组最近组查询方法

针对具有约束需求的空间数据库查询应用,定义了一种新查询——约束组最近组查询,并根据其约束特点深入研究了该查询的处理技术.首先,为了使组最近组查询结果的查询点数量满足约束条件,设计了一种约束聚簇算法,用来在查询初始阶段对查询点进行约束聚簇;其次,采用MBM和SHR方法在这些初始簇中计算初始查询结果;最后,通过迭代更新聚簇获得查询最优解,并提出一种剪枝策略来减少更新代价.实验结果证明了所提算法的有效性和实用性.     

面向推荐系统的多目标决策优化算法

针对推荐系统利用多目标决策技术进行位置信息的查询与推荐时,由于查询者位置的移动和空间障碍物的位置变化导致传统多目标决策技术的查询效率较低的问题,提出了一种基于范围的障碍空间连续Skyline查询算法。首先,根据静态Skyline点的特征对由空间数据对象信息组成的初始数据集进行约减;然后,根据障碍空间中查询者的位置移动的特点构建距离相交模型,利用距离相交模型和数据对象的属性提出了剪枝策略,再根据剪枝策略过滤掉当查询者的位置移动时对查询结果无影响的数据对象,从而精减了冗余数据,得到过滤后的候选数据集;最后,根据数据对象的非空间属性和相互间的支配关系特征得出影响候选数据集的事件,利用影响候选数据集的事件再对候选数据集进行精炼计算,从而减少了冗余计算,查询出当前时刻的结果集。理论研究与实验结果表明：所提算法在查询者位置移动和空间障碍物位置变化时,能提升多目标决策技术的查询效率;相对传统对比算法,在数据集规模、障碍物数量、查询范围增大时,所提查询算法的平均效率提升约13%;针对多维度数据信息的查询,所提查询算法的平均效率提高了约11%。     

公路网移动终端的KNN查询技术

公路网中移动兴趣点(POIs)的查询处理是一个难点,目前的研究多基于欧氏距离对静态POIs进行处理,不能很好地适应移动环境下终端弱连接和频繁移动的需要.文中在公路网移动计算场景下,设计了一种存储分区数据对象的结构来表示公路网图形模型,提出适用于移动终端的连续KNN查询(CQ-KNN)算法.该算法改进了Wang等提出的MKNN算法,将逐层渐近探测和检索边列表结合起来进行近邻查询,避免了MKNN算法在限定层数不够却不得不执行范围查询时所带来的开销;同时使用缓存策略来支持移动终端提交的连续查询请求,并给出基于广播位置失效报告的缓存一致性维护策略.仿真结果表明,CQ-KNN算法较MKNN算法有更快的CPU处理速度和更短的网络响应延时,并且能支持移动终端的离线KNN近似查询.     

Web数据库关键字查询结果排序方法

为提高现有关键字查询结果的准确性,提出一种基于信息检索排序模型的关键字查询结果排序方法,该方法根据查询关键字在查询结果元组树和数据库中出现的频率来衡量查询结果的相关度,考虑了查询结果元组树中文本属性所包含字符串长度对排序分值的影响,使评分函数的计算更为合理.研究结果表明:提出的关键字查询结果排序方法的排序准确性高于现有典型排序方法,具有较高执行效率.     

无线广播环境下最近邻查询处理的性能优化

研究无线广播环境下路网最近邻查询(NBNN)处理方法以及查询处理的性能优化,NBNN查询处理算法利用了路网Voronoi图(NVD图)的特性,提出了一种NVD-TDI可调节分布式索引结构来高效处理NBNN查询.分别用调谐时间和访问时间来表示无线广播环境下查询处理的最主要的2个性能指标(能耗和访问延时).分析认为对于分布式索引而言,底数的取值是影响查询处理的调谐时间和访问时间的因素,并提出了相应的优化方案.实验表明:所提出的算法是高效的,且具有调节和优化访问延时以及能耗的能力.     

基于主题概念的XML文档关键字查询算法

讨论了基于XML文档的关键字查询技术,根据XML文档结构的特点,结合关键字查询的需求,提出查询文档中主题的概念;建立XML文档的主题索引,设计出基于主题的高效查询算法.该算法依据主题索引和输入的关键字判断用户的查询主题,再根据主题执行获取最终查询的结果.在查询过程中不仅排除了查询主题不相关的关键字节点,同时也避免生成不相关的查询结果,提高了查询效率和质量.实验结果证明了该算法在绝大多数情况下的高效性.     

分布式网络中 CKNN 查询的 BORA 优化汇聚

针对时空数据库中,移动对象轨迹的连续K近邻查询(continuous K nearest neighbor query,CKNN)的查询效率较低的问题,以及在分布式的移动对象数据库(moving objects databases,MOD)环境下,提升对应查询结果的数据汇聚效率问题进行了研究.在CKNN查询中,设计优化了查询海滩线的更新算法,通过在轨迹数据结构中增加更新标志位,减少了轨迹线段参与的判定运算;同时在假设的类网格覆盖的分布式空间环境下,利用基于Bresenham覆盖的路由汇聚(Bresenham-based overlay for routing and aggregation,BORA)方法,进行查询结果的汇聚;并针对不同近邻参数、轨迹数目、移动对象速度、汇聚方式等对查询时间的影响进行了仿真实验;仿真结果表明,不同参数数值的增加延长了处理时间,基于BORA的汇聚方式比一般的汇聚方式节省了更多的处理时间,提高了系统查询及处理的效率.