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数据仓库中多维数据实视图选择算法研究

作　者: 窦万蕊
导　师: 段友祥；龚安
学　校: 中国石油大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 数据仓库实视图静态选择动态调整
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 46次
引　用: 1次
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内容摘要

数据仓库和联机分析处理(OLAP)是企业获取决策支持的重要手段。由于OLAP要对各种维度的多维数据进行分析,通常要访问大量数据,进行复杂的连接、聚合操作,因此如何缩短响应时间,提高查询效率变得十分关键。实视图技术通过预先存储一些中间结果可有效提高查询的执行速度,但是实视图需要占用系统存储空间,而且要增加对视图进行维护的系统开销。因此,如何在给定存储空间限制下选择一组合适的视图进行物化,最大限度提高系统的查询响应性能是课题研究的关键。通常先利用用户的预估查询物化一部分视图,然后再根据系统运行中用户所做实际查询进行动态物化。本文首先在实视图的静态选择阶段提出了一个基于蚁群-遗传算法的实视图选取策略,在基本蚁群算法中融入遗传算法。蚁群进化过程中关注最优、最差路径,采用最大、最小信息素的更新方式,为蚁群进化指明方向,有效避免蚁群盲目搜索,提高问题求解速度。在迭代过程中对路径进行遗传、交叉和局部变异操作,增强算法的全局搜索能力,使其不容易陷入局部最优,在求解的准确性和速度上都有很大提高。实验结果表明该算法能有效解决算法“早熟”问题,同时也加快了解的收敛速度。在实视图动态调整阶段,本文提出一种改进的实视图动态批量调整策略,不是每执行一个查询语句立即进行调整,而是先收集一个统计周期内的查询,对此整体调整。算法先判断查询集合是否满足调整条件,若满足则根据视图访问频率生成候选视图,再调用实视图批量选择算法,若不满足则调用实视图集动态调整算法。由于查询集合能反应用户的查询趋势,该算法不需要频繁计算,就能保持实视图集对用户查询较强的适应性。实验结果表明该算法能有效避免“抖动”产生,增强视图集的稳定性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 课题的背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 论文研究内容  12
  1.4 论文组织结构  12-14
第二章数据仓库与OLAP 概述  14-22
  2.1 数据仓库概述  14-17
    2.1.1 数据仓库主要特征  14-15
    2.1.2 数据仓库体系结构  15-16
    2.1.3 数据仓库中的数据组织  16-17
  2.2 OLAP 概述  17-21
    2.2.1 OLAP 的定义及特征  18
    2.2.2 OLAP 的多维数据模型  18-19
    2.2.3 OLAP 系统的类型  19
    2.2.4 多维数据模型组织  19-21
  2.3 小结  21-22
第三章物化视图选择  22-38
  3.1 物化视图概述  22
  3.2 物化视图选择考虑的因素  22-23
  3.3 物化视图选择模型  23-27
    3.3.1 格模型  24-25
    3.3.2 MVPP 模型  25-26
    3.3.3 AND-OR 图  26-27
  3.4 物化视图静态选择算法  27-32
    3.4.1 贪心算法选取物化视图  27-28
    3.4.2 遗传算法选取物化视图  28-30
    3.4.3 蚁群算法选取物化视图  30-32
  3.5 物化视图动态调整算法  32-37
    3.5.1 FPUS 动态查询集调整算法  32-34
    3.5.2 基于聚类的物化视图选择算法  34-37
  3.6 小结  37-38
第四章基于蚁群-遗传算法的物化视图选取策略  38-50
  4.1 VSP 问题相关定义  38-41
  4.2 蚁群-遗传混合算法基本原理  41
  4.3 蚁群-遗传混合算法(Ant-Genetic Algorithm，AGA)  41-47
    4.3.1 编码方式  41-42
    4.3.2 AGA 中蚁群算法  42-43
    4.3.3 AGA 中的遗传算法  43-44
    4.3.4 AGA 算法步骤及描述  44-46
    4.3.5 AGA 算法分析  46-47
  4.4 AGA 实验及结果分析  47-49
    4.4.1 实验设计  47-48
    4.4.2 实验结果  48-49
  4.5 小结  49-50
第五章物化视图动态调整算法  50-61
  5.1 现有物化视图调整算法  50-51
  5.2 改进的物化视图动态批量调整算法——IDBAAMV  51-58
    5.2.1 相关定义  51-52
    5.2.2 候选视图生成算法  52-55
    5.2.3 物化视图批量选择算法  55-56
    5.2.4 物化视图集动态调整算法  56-58
    5.2.5 物化视图动态批量调整算法  58
  5.3 实验及结果分析  58-60
    5.3.1 实验设计  58-59
    5.3.2 实验结果  59-60
  5.4 小结  60-61
结论  61-63
参考文献  63-67
攻读硕士学位期间取得的学术成果  67-68
致谢  68

数据仓库中多维数据实视图选择算法研究

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