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混合式P2P系统中的相似查询研究

作　者: 汤天亮
导　师: 陈刚
学　校: 浙江大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 降维算法超级节点P2P系统相似查询高维数据半径估计
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 26次
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内容摘要

从20世纪80年代以来,随着多媒体、web等技术的发展,多媒体数据库在许多应用领域变得非常重要,其中一个重要的研究方向便是针对这些数据对象建模为高维数据向量,然后针对高维数据进行相似查询,包括基于内容的视频、音频检索,流数据的匹配,数字图像处理,文本处理等。同时,由于相似查询计算的复杂性,集中式处理会导致单机负荷过高,造成性能瓶颈等问题,因此,随着P2P系统的兴起和发展,分布式处理的研究成为了重点。然而当前的研究主要着重于结构化P2P系统和传感器网络上的相似查询,而对无结构化P2P系统以及混合式P2P系统上的查询研究相对较少,因此,需要在P2P系统的普适性问题上做更多的研究。本文的研究内容是如何在混合式P2P系统中完成相似查询,包括最主要的两个查询类型:窗口查询和kNN查询。首先分析了各种P2P系统的结构,然后挑选混合式P2P系统作为底层P2P系统,并针对其特点提出了一个相似查询的分布式框架。针对分布式框架,本文提出了两个分布式查询算法,用于解决窗口查询和kNN查询。算法在每个单独的网络节点上,数据通过一种降维算法映射到一维空间,在超级节点上,构造数据的统计信息表以及构造网络查询树,算法在每次查询时,按照查询树的规则来访问整个网络,并利用统计信息剪枝网络中的节点查询,避免网络的泛洪。在kNN查询过程中,还提出了一个半径估计算法,用于将复杂的kNN查询转换为简单的范围查询。实验使用了不同的数据集来评测两个算法的查询效率,实验表明这两个算法具有很高的查询效率,并且针对kNN查询,实验验证了半径估计算法的有效性和可行性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第1章绪论  9-23
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状及存在问题  10-21
    1.2.1 相似查询处理类型  10-12
    1.2.2 集中式环境下相似查询处理介绍  12-17
    1.2.3 P2P系统的发展与现状  17-19
    1.2.4 P2P系统中的相似查询  19-20
    1.2.5 存在问题  20-21
  1.3 本文的研究目标和内容  21-22
  1.4 本文结构组织  22-23
第2章混合式P2P相似查询系统总体结构设计  23-27
  2.1 超级节点P2P系统平台  23-25
  2.2 系统总体结构设计  25-26
  2.3 本章小结  26-27
第3章混合式P2P系统中的窗口查询算法  27-42
  3.1 引言  27
  3.2 基于属性映射的窗口查询-iMinMax  27-28
  3.3 分布式查询处理  28-37
    3.3.1 超级节点内部查询  30-32
    3.3.2 超级节点间查询  32-36
    3.3.3 系统稳定性  36-37
  3.4 实验  37-41
    3.4.1 实验环境及实现  37-38
    3.4.2 实验结果及分析  38-41
  3.5 本章小结  41-42
第4章混合式P2P系统中的kNN查询算法  42-61
  4.1 引言  42-43
  4.2 基于度量空间的kNN查询-iDistance  43-45
  4.3 分布式查询处理  45-55
    4.3.1 超级节点内部查询  46-50
    4.3.2 超级节点间查询  50-52
    4.3.3 kNN查询转换  52-55
    4.3.4 系统稳定性  55
  4.4 实验  55-60
    4.4.1 实验环境及实现  55-56
    4.4.2 实验结果及分析  56-60
  4.5 本章小结  60-61
第5章总结与展望  61-62
  5.1 本文总结  61
  5.2 未来展望  61-62
参考文献  62-66
攻读硕士学位期间主要的研究成果  66-67
致谢  67

混合式P2P系统中的相似查询研究

内容摘要

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