大数据分区管理模型及其应用研究

针对大数据分区管理技术缺乏普遍适用的形式化数据分区模型的问题,引入一个包含痕迹代数系统、结构化状态关系代数系统、多结构化状态关系代数系统的大数据范畴,作为支持大数据分区管理及其相关应用研究的基础理论模型;在此基础上,给出了以满足"本地充足"为目标的,由基于活动场景和实体实例标识的大数据切片规则,以及面向活动场景的切片分配规则构成的,支持大数据分区管理和快速查询响应的形式化数据分区模型TSEI-PS。TSEI-PS已经在住房和城乡建设部的信息资源统一规划和国家住房信息系统建设中得到了应用。

支持高效查询检索的大数据资源描述模型

针对当前尚无能够以统一的查询接口形式支持高效查询检索的大数据资源描述模型的问题,通过扩展大数据分区管理模型的痕迹属性,引入扩展项泛函,以支持差异化大数据信息资源组织模式的构建。在此基础上,给出了支持大数据资源高效检索的倒排检索模式,并证明其远比遍历检索模式和层次检索模式高效。同时,给出了方言模式下的统一查询机制。目前,大数据资源描述模型已在住房和城乡建设部的信息资源统一规划和国家住房信息系统建设中取得了成功的应用。

支持分布式大数据应用建模的模型理论

针对当前尚无面向分布式大数据应用、支持多组件协作应用建模的一般实用模型理论的问题。首先,给出了分布式大数据应用问题的形式化定义和问题求解的一般表达形式;然后,引入包含多结构化状态关系代数、协议代数和交互计算总线格代数的交互式计算范畴,并由此建立了交互式计算模型MIC,作为分布式大数据应用建模的模型理论基础。目前,MIC已在住房和城乡建设部的信息资源统一规划和国家住房信息系统建设中取得了成功的应用。