不确定移动对象概率Skyline集的查询更新

Skyline查询的研究已从传统的静态Skyline操作延伸到动态的、不确定数据集上的Skyline查询和计算上。研究了移动环境下,查询点位置固定、目标点处于运动状态并且位置不确定情况下的连续概率Skyline计算问题。这个过程中,移动对象与查询对象之间的距离随时间不断变化。移动对象由于其运动状态导致位置无法精确定位,因此移动对象之间的支配关系只能采用概率形式表示,且随时间不断变化。给出了移动对象间的支配概率的定义,以及移动对象Skyline概率的定义,并定义了触发事件来记录对象支配概率发生变化的时刻,实现概率Skyline计算的连续跟踪和动态更新。提出了基于事件触发的连续概率Skyline查询算法(event triggered continuous probabilistic Skyline query for uncertain moving object,U-ECPS),对移动环境下的Skyline集进行连续查询和更新。大量的实验结果验证了U-ECPS算法的有效性。     

移动环境下的连续概率Skyline查询

主要研究查询点固定,目标对象移动且移动对象在位置不确定的情况下,成为Skyline对象的可能性（采用概率形式表示）,并实现移动对象位置不确定条件下的连续Skyline查询。定义了影响P-Skyline集合的Events,提出了一个基于事件的算法E-CPS,该算法并通过计算,跟踪和处理Events来更新P-Skyline集合。该方法大大减少了算法的查找和计算开销,提高了运算效率。     

基于事件的位置不确定移动对象连续概率Skyline查询

Skyline查询是基于位置服务(Location based service, LBS)的一项重要操作,其目的是发现数据集中不被其他点支配的点的集合.移动对象在运动过 程中,其位置信息具有不确定性,导致各数据点间的支配关系不稳定,从而影响Skyline操作.本文针对以位置不确定移动对象为查 询点的Skyline查询进行研究,首先,定义了查询点移动时各对象间支配概率,提出了支配概率和Skyline概率的微元计算方法.在此基 础上,提出一种面向不确定移动对象进行连续概率Skyline查询的有效算法U_CPSC.该算法首先快速计算初始时刻的p-Skyline集合; 然后,定义了两类可能引起p-Skyline变动的事件,通过对这些事件的跟踪计算快速更新p-Skyline集合,无需在移动对象的每一运动 时刻去遍历整个数据集,实现了对p-Skyline的连续更新操作,大大减少了算法的查找和计算开销,提高了运算效率;最后,提出一 种静态算法U_SPSC,与U_CPSC进行了对比试验,实验结果证明了算法的有效性.     

分布式环境下连续概率Skyline查询

Skyline计算是多准则决策,数据挖掘和数据库可视化的重要操作。移动对象在运动过程中,由于位置信息的不确定,导致局部各数据点间的支配关系不稳定,从而影响全局概率Skyline集合。针对分布式环境下不确定移动对象的连续概率Skyline查询更新进行研究,提出了一种降低通信开销的连续概率Skyline查询的有效算法CDPS-UMO,该算法在局部节点中对局部概率Skyline点的变化进行跟踪;提出了有效的排序方法和反馈机制,大大降低了通信开销和计算代价;提出一种基本算法naive,与CDPS-UMO进行了对比实验,实验结果证明了算法的有效性。     

基于道路网络不确定移动对象的连续概率Skyline查询

Skyline查询是基于位置服务工13S的一项重要操作,其目的是发现数据集中不被其它点支配的点的集合。对道路网络环境下移动对象的连续概率Skyline查询进行了研究。在对道路网络和移动对象建模的基础上,定义了基于道路网络的数据间支配概率和Skyline概率的表示方式,提出了两类可能引起p-Skyline集合变动的event事件,并提出4条剪枝方案进行优化。在此基础上,设计了对网络受限的不确定移动对象进行连续概率Skyline查询的动态增量算法U-CPSQRN。该算法通过对event的跟踪计算实现了对p-Skyline的连续更新操作,减少了算法的查找和计算开销。实验结果显示了算法的有效性。     

基于MapReduce的连续概率Skyline查询

大数据对传统的Skyline研究产生了挑战,利用并行框架MapReduce计算大数据下的Skyline已成为一个研究热点。研究了不确定移动对象的Skyline查询问题,提出了一种MapReduce框架下基于事件跟踪的连续概率Skyline查询算法——MR-DTrack(domination-track algorithm based on MapReduce)。首先采用基于角度的划分方法保证负载均衡,通过预计算获取Skyline集可能变化的时刻,在Reduce阶段获取候选概率Skyline集;然后利用局部过滤点剪枝,减少计算开销;最后合并计算出全局概率Skyline集。在人工数据集和真实数据集上的实验验证了算法的有效性。     

基于曼哈顿距离的不确定移动对象概率Skyline查询

在众多应用中,由于受到测量仪器精度、更新延迟、网络带宽等限制,不同形式的数据不确定性广泛存在。目前,不确定数据中的信息查询受到数据库研究领域学者的关注,并且为不确定数据寻找高效的分析方法也成为了一个热门课题。本文针对基于曼哈顿距离的不确定移动对象概率Skyline查询问题,提出一个基于曼哈顿距离的概率Skyline模型用于求解不确定移动对象在某时刻是Skyline的概率,并得到一个p-t-Skyline结果集,此集合包含所有在t时刻Skyline概率至少是p的移动对象。在实际应用中,计算大量不确定移动对象的Skyline概率过程繁琐,代价高昂。为提高概率Skyline查询过程的计算效率,本文提出包含“采样-限定-修剪-精炼”4个步骤的解决方案。同时,为进一步减少Skyline运算开销,本文使用一个多维索引结构VCI树以加快数据检索的效率。实验结果表明该解决方案在不同数据规模以及维度的数据集上均具有较高的效率。     

非完整数据库Skyline-join查询*

传统的Skyline-join查询仅适用于完整数据库,随着新的应用需要的出现,实际应用中考虑到非完整数据库中的Skyline-join查询。概率Skyline利用概率值表示非完整数据项之间的支配关系,有效地避免了传统非完整数据库Skyline查询存在的支配性丢失问题。在分析概率Skyline无法有效处理多关系查询的基础上,对概率Skyline定义进行了扩充,使其适用于多关系查询,并提出了基于多层次分组的PSkyline-join算法。该算法首先基于连接键值及缺失位图对各个关系进行多层次分组,再计算各组数据项的局部Skyline概率上界,然后连接数据项并更新数据项的全局Skyline概率上界,最后利用全局Skyline概率上界与全局Skyline概率下界设计了两种剪枝策略,高效地计算全局概率Skyline结果集。在模拟数据集上验证了PSkyline-join算法效率相较传统算法有着几十倍的提升。     

基于高斯模型的不确定数据流Skyline查询方法

由于数据的动态性及不确定性等特征,使得不确定数据流上Skyline查询研究面临挑战.不确定对象一般采用多元概率密度函数(PDF)表示,现有的不确定数据流Skyline查询方法均采用离散型随机变量建模.然而不确定数据流中的对象可能是连续变化的,离散模型对连续性随机变量难以适用.针对连续PDF建模的不确定数据流Skyline查询进行了研究,提出了基于高斯模型的不确定数据流Skyline查询方法(SGMU),该方法包含2个过程:1)动态高斯建模算法(DGM):对滑动窗口采样并建立高斯模型,将原始的数据流转化为不确定对象PDF的参数流;2)提出了基于高斯树的查询算法(GTS)以建立空间索引结构和执行Skyline查询.实验结果表明,SGMU算法不仅能够对连续型不确定对象进行有效建模以辅助Skyline查询,而且能够有效地减少查询对象个数,提高Skyline查询效率.     

数据流上自适应的稀疏Skyline挖掘

Skyline 查询的结果集为数据集中不被其他对象所``支配'的对象的全体. 近年来, 它在在线服务、决策支持和实时监测等领域的良好应用前景, 使其成为数据管理与数据挖掘领域的研究热点. 实际应用中, 用户通常期望快速、渐进地获得 Skyline 计算结果, 而流数据的连续、海量、高维等特性, 使得在确保查询质量损失受控的前提下挖掘稀疏 Skyline 集合成为一个极具价值和挑战性的问题. 本文首先提出一个新颖的概念: 稀疏 Skyline (Sparse-skyline), 它采用一个 Skyline 对象来代表其周围 ε-邻域内的所有 Skyline 对象; 接着, 给出了通过数据维度之间的相关性来自适应调整查询质量的两个在线算法; 最后, 理论分析和实验结果表明, 与现有的 Skyline 挖掘算法相比, 本文提出的方法具有良好的性能和效率, 更适合于数据流应用.     

On efficient reverse skyline query processing

Given a D-dimensional data set P and a query point q, a reverse skyline query (RSQ) returns all the data objects in P whose dynamic skyline contains q. It is important for many real life applications such as business planning and environmental monitoring. Currently, the state-of-the-art algorithm for answering the RSQ is the reverse skyline using skyline approximations (RSSA) algorithm, which is based on the precomputed approximations of the skylines. Although RSSA has some desirable features, e.g., applicability to arbitrary data distributions and dimensions, it needs for multiple accesses of the same nodes, incurring redundant I/O and CPU costs. In this paper, we propose several efficient algorithms for exact RSQ processing over multidimensional datasets. Our methods utilize a conventional data-partitioning index (e.g., R-tree) on the dataset P, and employ precomputation, reuse, and pruning techniques to boost the query performance. In addition, we extend our techniques to tackle a natural variant of the RSQ, i.e., constrained reverse skyline query (CRSQ), which retrieves the reverse skyline inside a specified constrained region. Extensive experimental evaluation using both real and synthetic datasets demonstrates that our proposed algorithms outperform RSSA by several orders of magnitude under all experimental settings.     

一种基于索引的高效k-支配Skyline算法

由于在多标准决策支持等应用上具有重要的意义,skyline查询成为近年来数据库和数据挖掘领域的一个研究热点.然而随着数据集维数的增加,数据点之间形成支配关系的可能性越来越小,导致了skyline点数目过多而无法提供任何有效信息.为了在高维数据集中找到更重要和更有意义的skyline点,人们提出了k-支配skyline的定义.但现有的用于k-支配skyline的算法在时间效率、空间复杂度和渐进输出性上都有待提高.该文提出了一种基于索引的高效k-支配skyline算法,通过为数据集建立两个索引,算法可以高效地进行计算,在时间、空间和渐进性上均优于现有的算法.     

不确定数据库中的阈值轮廓查询处理

传统轮廓查询算法都没有考虑不确定数据的特殊性质,因而不能直接应用到不确定数据应用中.深入地研究了不确定数据库中的轮廓查询处理技术.首先,提出了不确定数据库中阈值轮廓查询的定义;其次,通过对其性质的分析,提出了基于R一树索引的基本的阈值轮廓算法(BPS);接着,通过对其性质的进一步分析,在BPS算法的基础上,增加了有效的过滤策略,提出了改进的阈值轮廓算法(IPS).实验结果表明,IPS算法可以有效地减少阈值轮廓的计算时间,从而满足实际应用的性能需求.     

动态空间集下的轮廓更新算法

现有的轮廓查询算法都是针对静态空间集设计的,不适用于空间集变化的情况。针对上述问题,提出动态空间集下的轮廓更新算法。当空间集发生变化导致现有轮廓失效时,无须重新计算所有数据点,只需在共享策略的基础上对部分数据点进行判断,即可快速完成轮廓的更新。理论分析和实验结果证明,该算法可有效减少冗余操作,保证结果的正确性和完整性。     

Processing k-skyband,constrained skyline,and group-by skyline queries on incomplete data

The skyline operator has been extensively explored in the literature, and most of the existing approaches assume that all dimensions are available for all data items. However, many practical applications such as sensor networks, decision making, and location-based services, may involve incomplete data items, i.e., some dimensional values are missing, due to the device failure or the privacy preservation. This paper is the first, to our knowledge, study of k-skyband (kSB) query processing on incomplete data, where multi-dimensional data items are missing some values of their dimensions. We formalize the problem, and then present two efficient algorithms for processing it. Our methods introduce some novel concepts including expired skyline, shadow skyline, and thickness warehouse, in order to boost the search performance. As a second step, we extend our techniques to tackle constrained skyline (CS) and group-by skyline (GBS) queries over incomplete data. Extensive experiments with both real and synthetic data sets demonstrate the effectiveness and efficiency of our proposed algorithms under various experimental settings.     

Dominant Skyline Query Processing over Multiple Time Series

Multiple time series (MTS), which describes an object in multi-dimensions, is based on single time series and has been proved to be useful. In this paper, a new analytical method called α/β-Dominant-Skyline on MTS and a formal definition of the α/β-dominant skyline MTS are given. Also, three algorithms, called NL, BC and MFB, are proposed to address the α/β-dominant skyline queries over MTS. Finally experimental results on both synthetic and real data verify the correctness and e?ectiveness of the proposed method and algorithms.     

一种面向不完整数据流上的k-支配skyline查询算法

skyline查询是数据挖掘一个重要的研究方向,在基于数据的决策支持等应用中有着重要的作用.由于现实应用中存在着大量的不完整数据流,但大多数现有的skyline查询算法都依赖于如下的假设:1)任意数据点的所有维度值都是已知的;2)数据集是稳定、有界的并且可以随意访问.此外,随着数据维度的增加,skyline数据点的个数会变得过多,因此引入了k-支配skyline的概念,但是不完整数据的k-支配关系并不具有传递性,现有的skyline查询算法都无法适用.基于这些问题,考虑到数据流高维、无界、顺序性的特点,并且在某些维度上可能具有缺失值的特性,提出了一种新的基于滑动窗口的不完整数据流的k-支配skyline查询算法,实验结果表明,算法不仅可以支持不完整数据流上的k-支配skyline计算,并能够保证效率和性能.     

一种分布式环境中的二分式多层网格skyline算法

skyline计算在数据挖掘、多标准决策和数据库可视化等领域有着非常重要的作用,这些年已经得到了广泛的关注,以往对于skyline查询的研究大多集中在处理集中的数据集上,即集中式skyline查询,已经得到了很多的研究成果。然而,实际情况是：相关数据几乎分散在几个不同的服务器上,因此在分布式环境中的skyline查询计算需要从各个服务器收集大量的数据;现有的在分布式环境中的skyline查询方法有两个主要问题：一是skyline查询的处理时间较慢;二是在网络中服务器之间传输了很多不必要的重叠数据。提出了一种二分式多层网格法（DMLG）,可以有效地处理在分布式环境中的skyline查询。该方法利用网格的方法,借鉴二分法,最大限度地减少了不必要的重叠数据传输,基于不同的数据集的实验表明,这种方法优于现有的方法。     

数据流上连续动态skyline查询研究

skyline查询能够从大规模数据集上计算满足多个标准的最优点.数据流上的skyline计算是数据流上最基本的查询操作之一,对于很多在线应用具有非常重要的意义,尤其在移动计算环境、网络监控、通信网络以及传感器网络等领域.不同于大部分传统的skyline研究,主要研究数据流上约束skvline和动态skyline计算问题.采用网格索引存储元组,提出了GBDS算法用于计算和维护动态skvline.通过为每个查询定义影响区域,使得在元组到达和失效时需要处理的元组个数最小化.理论分析和实验结果证明了提出方法的有效性.     

基于Skyline的铁路车站三维信息平台实现研究

本文主要研究通过Skyline TerraBuilder建立三维地理信息系统,并以此为基础平台,通过Skyline Terra Explorer pro和3Ds Max建立车站建筑、列车、线路设施等的模型,构建出铁路车站的三维信息平台,实现了铁路车站的列车信息在计算机中的三维展示,为实时显示、监控、管理车站中的列车提供了方便。