MapReduce模型下基于R树索引的Skyline查询算法

提出一种MapReduce并行计算模型下基于R树索引的Skyline查询算法, 解决了海量空间数据集下执行Skyline查询效率低的问题. 通过建立R树索引实现空间数据不同粒度的范围剪枝, 有效降低了分布式Skyline查询需扫描的数据规模, 提高了在MapReduce模型下Skyline查询的执行效率. 在不同数据分布下进行对比实验的结果表明, 该方法比已有算法在执行效率上更具优势.     

校园网格环境下异构数据库的集成与分布式查询

针对校园数据网格的分布式异构数据库环境,提出了一种基于网格服务的异构数据库访问和集成方法。该系统为用户提供一致的虚拟数据视图和分布式数据查询支持。在分析和研究现有分布式数据库查询技术的基础上,介绍了一种适用于网格环境下海量数据的连接操作算法,算法依据分布式数据库的固有并行性,利用数据划分来提高查询的并行处理程度,以改进响应时间。理论分析表明,该算法在减少网络通信开销和降低响应时间方面具有较好的性能。     

传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询算法

针对感知数据固有的不确定性问题,研究了无线传感器网络中概率Skyline查询的处理与优化技术.首先分析了概率Skyline查询的性质,证明了概率Skyline查询的不可分解性,因而无法直接利用网内计算方法求解;进而提出了无线传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询处理算法(filter basedprobabilisticSkylinequeryprocessingalgorithminWSN,FPSP).FPSP算法将感知数据划分为候选数据、相关数据和无关数据;只需要候选数据和相关数据即可求得概率Skyline查询结果,可以在传感器节点过滤无关数据以避免大量的数据网内传输.仿真实验结果表明,FPSP算法可以有效降低传感器节点的数据传输量,极大地延长了无线传感器网络的使用寿命.     

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.     

面向标记安全数据库的Skyline立方体算法

为了提高Skyline查询的数据安全性和响应速度,提出了标记Skyline立方体概念.标记Skyline立方体面向标记安全数据库,符合强制访问控制的读访问规则.它由所有不同标记用户的Skyline查询结果组成,通过预计算这种立方体,能迅速响应每个不同标记用户的Skyline查询.为了高效计算标记Skyline立方体,设计并实现了一个基于共享策略的算法.该算法结合Skyline特点和标记特点进行了优化.利用标记支配关系所蕴含的点集包含关系,通过迭代实现计算结果共享,避免了独立计算立方体中每个Skyline所导致的低效率.     

基于重用技术的相互Skyline查询算法

提出了一种新的Skyline查询,即相互Skyline查询(MSQ).给定一个对象集合P和一个查询对象q,MSQ返回一个对象集合,它的每个对象既在q的动态Skyline中,同时也在q的可逆Skyline中.基于传统的R-tree索引、重用堆信息技术以及启发式的修剪策略,显著降低了I/O成本,改进了基于BBS算法和BBRS算法实现的MSQ算法.几个真实数据集的实验表明提出的算法有效而高效,比一般MSQ算法快几个数量级.     

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%。     

云环境下基于MapReduce的海量服务选择研究

当处理分布式、大规模的服务选择时,传统服务选择方法存在着效率不高和全局Qo S性能低下的问题。基于Map Reduce框架,设计了一种云环境下的海量服务选择方法以解决此问题。首先,基于Map Reduce框架,利用Skyline算法,筛选海量候选服务,生成Skyline服务库;其次,基于迭代式Map Reduce框架,运用多目标模拟退火算法,从所生成的Skyline服务库中优选Skyline服务,产生一组Pareto最优的组合服务;最后,依据用户的个性化和多样性需求,执行Top-k查询,优选出满足用户偏好的k个组合服务。该方法适应于具有分布式环境、高维Qo S的海量服务选择,能快速返回组合服务,且其全局Qo S较优。     

一种社交网络环境下并行短文本查询算法

随着移动社交网络的迅速发展,如何从海量带有时间属性和地理位置属性的短文本信息中快速查询到有效信息具有重要意义.社交网络环境下传统短文本查询算法忽略时间维度,并且在海量数据下无法满足用户快速响应的需求.针对以上问题,提出一种社交网络环境下并行短文本查询算法.提出的算法设计了基于MapReduce模型下的查询框架,该框架使用了基于滑动窗口下的多版本时空索引(MVSTR-tree),保证了查询过程中融合了时间和空间属性,实现了对海量数据高效查询的目标.最后,通过真实数据集的实验证明该算法能有效缩短查询时间.     

基于用户偏好的最优路径搜索

本文研究基于用户偏好的最优路径搜索,在预算约束下寻找一条满足用户偏好即关键字和权重偏好的最优路径.此研究问题是NP-hard.为了高效地解决这类查询问题,本文提出新的索引建立方法,在查询阶段利用索引结构过滤出候选节点集.另外,提出基于A*的路径搜索算法来做路径查询,并利用几个有效的剪枝策略加快算法的执行速度.在两个真实的签到数据集上的实验结果证明了本文提出方法的有效性.当预算时间设置为4～7h时,与已有最好的PACER算法相比,本文的路径搜索算法消耗的查询时间更短.     

基于开销分摊的数据网格副本创建策略

针对数据网格中自治节点创建副本时,缺乏全局信息只能考虑本地利益最大化而增大全局网络开销的问题,构建了一种开销分摊的副本创建激励机制,通过创建副本节点与受益节点共同分摊副本创建开销来获得本地与全局利益之间的均衡.然后基于这种思想提出副本创建算法,并证明了该算法的正确性和有效性,最后模拟实验表明在满足自治的前提下该策略能较好地取得全局优化.     

基于aTPRA-tree的移动对象预测范围聚集查询算法研究

基于aTPRA-tree索引结构,提出了aTPRA-tree剪枝定理和算法。该算法提高了预测范围聚集查询的性能,实验数据证明了该方法的有效性。     

基于CGSP-DAI网格环境下的性能研究

随着网格技术的迅速发展,海量复杂的结构化数据成为网格计算应用的主要难题,数据库技术在网格环境中的作用也变的尤为重要。对OGSA-DAI的核心基础进行扩展,提出了一种构建在网格环境下异构数据库访问与集成的基础构架,通过虚拟表机制来集成各种异构的数据库资源,从而更加有效地在网格环境下访问和集成异构数据库,并且在大数据量查询和分布式联合查询方面做了一定的前瞻性工作。针对与单个虚拟表和多个虚拟表之间的分布式联合查询,设计两种典型实验场景,分析了CGSP-DAI的相关性能数据,验证了CGSP-DAI的可用性和有效性。     

高顽存性存储网格的构架与性能分析

为提高海量数据存储的可靠性,结合RS(Reed-Solomon)算法和网格技术提出了高可靠性存储网格的整体构架,设计并实现了RS数据存取中间件,理论上证明了系统的数据存储可靠性。通过性能测试,系统具有极高的读写性能。该系统的实现可很好地解决海量数据存储的可靠性问题。     

云计算隐私保护的Yao式乱码电路kNN分类算法

针对现有云计算加密数据库分类算法的高时间开销问题,提出一种安全有效的基于Yao式乱码电路云计算隐私保护的kNN分类算法,该方法既能保护数据隐私和查询隐私,又能隐藏数据访问模式,同时又能保证高效查询处理的工作。该算法由4部分组成：加密kd树搜索阶段、kNN检索阶段、结果验证阶段和多数类选择阶段。通过加密索引搜索方案来过滤与查询无关的数据,隐藏了最终的类标签和数据访问模式,提高云计算中数据查询处理的效率。通过Yao式乱码电路来支持有效的kNN分类,保护云计算中数据隐私和查询隐私,同时减少了kNN分类的时间开销。对Yao式乱码电路kNN分类方法的安全性进行了分析。实验结果表明,在分类时间方面,所提算法的性能优于现有PPkNN方法和SkNNCI方法。     

无线数据广播环境下k近邻查询研究

近邻查询问题是基于位置的查询的重要问题之一,是要找到距离查询点最近的k个对象的集合。无线数据广播技术能够有效地避免C/S模式在处理海量数据时的弊端,也能够对用户的位置信息进行隐私保护。将无线数据广播技术应用到k近邻查询中,利用Hilbert曲线组织空间结构,结合无线数据广播技术具有线性的特性,通过过滤和剪枝两个步骤,最终找到查询点的k个最近邻集合。     

传感器网络分布式多维概率Top-k查询处理算法

针对分布式传感器网络提出多维概率Top-k查询处理算法DMPT.利用Skyline操作返回Top-k元组,通过反馈机制和过滤机制减少数据传输量及查询处理时间.DMPT考虑了数据的不确定性、多维属性以及网络的分布式和能源受限特征,根据Skylayer计算得到Top-k结果.通过真实数据和模拟数据实验验证得到:DMPT算法比传统算法具有更高的节能效率和更快的响应速度.     

基于改进E-Score语义及剪枝算法研究

E-Score查询算法返回元组期望最大的k个结果,常常不能适应更高级客户的查询需求,语义需要改进使得更加合理.本文把位置概率引入进E-score语义,定义了一个新的Topk查询语义——带有位置概率的期望得分排序(PPE-Score),并基于位置概率对算法进行修枝剪枝形成相应算法.最后用实验验证新剪枝算法的有效性.     

PSP：一种高效的偏序域上skyline查询处理方法

为解决偏序域上的skyline查询问题,本文提出一种高效的偏序域上的skyline查询处理方法,来满足人们对查询效率日益增长的需求.首先,为提高偏序域上skyline的查询效率,将倒排索引引入skyline查询,提出一种基于倒排的索引结构.其次,提出基础算法(Basic Partially-ordered Skyline Processing based on inverted index,PSP_B),PSP_B包含两个阶段:第一阶段,能够通过映射将偏序域转化成全序域,并建立倒排索引;第二阶段,通过倒排索引提前找到扫描结束点,得到最终的skyline结果.再次,在PSP_B的基础上,进一步提出优化算法(Improved Partially-ordered Skyline Processing based on inverted index,PSP_I).PSP_I通过先分组再建索引的方法能够进一步提高计算效率.最后,用大量的实验证明本文所提算法的正确性和高效性.