排序合并Join算法的新结果

Ｊｏｉｎ操作是数据库中最昂贵和最常用的操作．排序合并Ｊｏｉｎ算法是实现Ｊｏｉｎ操作的重要算法，得到了普遍接受并广为应用．在重新研究了排序合并Ｊｏｉｎ算法后发现，同时对两个Ｊｏｉｎ关系进行外排序是不必要的，会带来很大的额外开销．针对这个问题，提出了一种基于单关系外排序的分治Ｊｏｉｎ算法，并在该算法的基础上提出了基于单关系外排序的并行分治Ｊｏｉｎ算法．理论和实验结果证明，基于单关系排序的分治Ｊｏｉｎ算法高于排序合并Ｊｏｉｎ算法．特别是在并行计算环境下，基于单关系排序的并行分治Ｊｏｉｎ算法的效率远远高于排序合并Ｊｏｉｎ算法的并行版本．

可扩展的流数据Join处理框架

在流数据查询过程中,join操作非常重要。单个输入流对上常有多流查询,导致了并发的数据join任务。这造成了更久的join有效时间(join window)和更大的数据流输入率,使得join操作的工作量增加。我们迫切需要一个通用(用途无关)且能高效处理多并发join任务的流数据处理机制。为此提出一个可扩展的流数据join处理框架S2J,此框架采用了数据流导向的处理模型,并将整个join操作分解为适当个数的串联的join处理单元,同时采用基于元组块的信息传输协议减少信息传输中的过载现象。该框架能有效处理θ-join,并保证join操作的实时性和结果完整性。大量实验证明了该框架的高效性和有效性。

一种改进的闪存数据库Sort-Merge-Join算法

在对传统的Sort-Merge-Join算法进一步研究的基础上,提出了一种改进的闪存数据库Sort-Merge-Join算法。该算法只对小关系进行外排序,避免了大关系的外排序,节省了大量时间,同时最小化了中间临时表,达到了少写闪存、减小擦除代价的目的。通过理论分析和与传统Sort-Merge-Join算法在闪存上的比较实验,证明了该算法的优越性。

一种关系式JOIN算法的研究与实践

关系式数据库管理系统中经常使用Join运算,因其常常耗费系统的大量资源,是研究关系式运算及其性能方面的聚焦点之一[1～4]。通过分析Merge-Join算法[4,7,8]和SDC算法[1],提出一种在处理速度上更快的Join算法,并在算法复杂性和处理性能上进行了比较,结果表明所给出的Join算法能够使Join性能明显改进。

基于Fork/Join多核并行框架的梯级水库群优化调度

为了满足大规模梯级水库群优化调度精细化管理需求,解决决策计算耗时长及求解效率低等困难,提出了基于Fork/Join多核并行框架的梯级水库群优化调度并行求解方法,并以离散微分动态规划方法并行化为例,给出了梯级水库群优化调度方法在Fork/Join框架下的并行化实现方式。红水河大规模梯级水库群长期发电优化调度测试结果表明,并行计算能够充分发挥多核处理器的加速性能,有效缩短计算耗时,提高求解效率;选择合理的Fork/Join框架规模控制阈值是充分发挥并行优势的关键因素。

NES-Join算法的改进算法

NES-Join算法是一种无需外排序的连接运算算法,其复杂性优于经典的Sort-Merge Join算法及改进后的SDC-Join算法。在NES-Join算法基础上提出一种改进算法,该算法能够有效压缩原算法中未匹配记录暂存块中的空记录信息,从而使NES-Join算法更具实用性。通过实验和分析表明,改进后的NES-Join算法与原算法时间复杂性相当,但显著提高了磁盘空间的使用率。

分布式系统中Semi-Join算法的实现

随着新型分布式系统的使用范围越来越广,应用不再满足于仅使用主键访问方式来读取数据,如何在这些系统中高效实现Join等复杂操作成为研究的热点.本文介绍了如何基于Semi-Join算法在分布式系统中实现Join操作,提出了两种获取右表数据的方法,并通过实验分析了该算法的性能.

半连接查询优化算法的研究

为了提高分布式数据库管理系统的查询效率,分析了分布式数据库管理系统的特点,找出了影响分布式数据库管理系统查询效率的关键因素,讨论了直接连接查询的常见策略和半连接查询的原理、实现方法以及所花费的传输代价,最后结合分布式数据库管理系统的具体实例提出了一种半连接查询策略。改进后的半连接查询策略优化了连接方案,降低了数据传输过程的成本,缩短了查询处理的响应时间,提高了查询操作的效率。

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。

非紧密衔接工序动态车间调度算法

对于实际生产中经常出现的非紧密衔接工序调度问题,提出一种将非紧密衔接工序变为紧密衔接工序的转换策略,用该策略在对工序间延迟约束进一步研究的基础上,提出标准工序、延迟工序和扩展加工工艺树概念。通过对拟关键路径法和最佳适应调度法算法进一步完善,设计一种通过优先调度延迟工序,对标准工序分批采用拟关键路径法和最佳适应调度法,同时考虑关键设备上标准工序尽量紧凑的具有非紧密衔接工序的动态调度算法。实例验证表明,所提出的调度算法不仅能够较好地解决更具实际意义的动态非紧密衔接工序调度问题,而且能够扩展解决动态紧密衔接工序调度问题。

15例糖尿病患者人工髋关节置换术的围手术期处理

对 1 5例 2型糖尿病伴发股骨颈骨折患者行人工关节置换术。术后经过 1～ 2年的随访 ,疗效满意 ,未发生任何并发症。提示 :对于 2型糖尿病患者 ,可采用人工关节置换术治疗股骨颈骨折 ,并且可取得良好的近期效果 ,成功的关键是严格的围手术期治疗。

基于数据网格环境的连接操作算法

数据网格是一种分布式数据管理体系结构 ,能够为分布在网格中的资源提供协同的管理机制 数据库管理系统在数据网格中发挥着重要作用 ,在各种数据库操作中 ,连接操作是一种最常用也是最耗时的操作 ,到目前为止 ,尚未有文献提出数据网格环境下的连接操作算法 主要对数据网格环境下海量数据的连接操作算法进行了研究 ,针对网格中各结点之间网络带宽异构的特点 ,采取关系缩减算法、行分块传输技术和流水线并行机制来减少查询的响应时间 理论分析和实验结果证明 ,算法在减少网络通信开销、增加I/O和CPU并行。

HLA联合作战仿真训练系统研究

为了实现仿真模型的互操作性和重用性,采用高层体系结构(HLA)开发联合作战仿真训练系统,直接利用单兵种作战仿真训练系统的成果,提高联合作战仿真训练系统开发效率.研究了联合作战仿真训练系统的HLA设计方案,重点围绕HLA联邦成员软件的快速开发和重用进行了详细讨论.实践表明,该方案可行且效果良好.

基于向量引用Platform-Oblivious内存连接优化技术

以MapD为代表的图分析数据库系统通过GPU、Phi等新型众核处理器来支持高性能分析处理,在面向复杂数据模式时,连接操作仍然是重要的性能瓶颈.近年来,异构处理器逐渐成为高性能计算的主流平台,内存连接性能的研究从多核CPU平台扩展到新兴的众核处理器,但众多的研究成果并未系统地揭示连接算法性能、连接数据集大小、硬件架构之间的内在联系,难以为未来异构处理器平台的数据库提供连接平台优化选择策略.以面向多核CPU、Xeon Phi、GPU处理器平台的内存连接优化技术为目标,通过优化内存哈希表设计,实现以向量映射替代哈希映射操作,消除哈希代价对内存连接算法的影响,从而更加准确地测量内存连接算法在多核CPU的cache大小、Xeon Phi的cache大小、Xeon Phi的并发多线程、GPU的SIMT(单指令多线程)机制等硬件相关因素影响下的性能特征.实验结果表明,缓存与并发多线程机制是提高内存连接算法性能的重要影响因素.缓存机制对于满足cache大小的连接操作具有性能优势,而GPU的并发多线程机制则在较大表的连接操作中具有较高的性能,Xeon Phi则在满足其L2 cache大小的连接操作中具有最高性能.实验结果揭示了内存连接操作性能与异构处理器硬件特性的联系,为未来异构处理器平台内存数据库查询优化器提供了优化策略.

入口匝道衔接区域交通流运行机理解析

由于对交通流运行和演变机理解析不足,从而导致入口匝道管理和控制策略缺乏针对性和实际可操作性,采用波动理论方法建立数学模型,分析不同匝道和主线上游流量条件下,合流区、匝道合流区上游、合流区下游及匝道等处的交通流运行状态和交通流的演变规律,解析入口匝道无控制时拥堵的形成和传播机理,从而为相关管理和控制策略的提出和优化提供理论支持.实例分析表明,衔接区域交通流运行规律与实际交通流运行符合较好.

泪小管断裂吻合手术不同支撑物的效果分析

目的探讨外伤性泪小管断裂的吻合手术使用麻醉导管和硅胶管做支撑物的效果和并发症。方法16眼使用麻醉导管为支撑吻合断裂的泪小管,10眼使用硅胶管逆行鼻腔导入,支撑并吻合断裂的泪小管。结果随访1～4年,发现使用麻醉导管为支撑的吻合术16眼中有4眼泪点外翻,占25.00%。结论麻醉导管质地较硬,长期留置易造成睑缘畸形,泪点外翻。

共享连接结果的连续查询处理

深入研究了适合数据流连续查询处理的Shared PushDown,PullUp和Filtered PullUp三种可共享连接结果的策略.通过理论分析和实验证明,在数据流的连续查询处理中,PullUp策略性能较低,而Filtered PullUp和Shared PushDown策略各占优势.Filtered PullUp处理简单,消耗内存相对较少.而Shared PushDown增加内存使用,但在注册查询的选择因子覆盖较少时有一定优势.考虑到处理的方便,一般情况下Filtered PullUp是适合数据流连续查询处理的最佳方案.

分布式数据库中半连接操作的查询优化

查询优化技术是分布式数据库中的关键技术、而半连接操作是查询技术中的非常有效和重要的技术.介绍了查询优化技术实现的目标、查询执行的途径,分析了分布式数据库中半连接操作的执行代价,半连接的操作过程,比较了两种半连接操作的执行代价评估和优化结果,并给出结论.

空间数据库中连接运算的处理与优化

空间数据库的性能问题严重制约了它的应用与发展 .由于空间连接运算是空间数据库中最复杂、最耗时的基本操作 ,因此其处理效率在很大程度上决定了空间数据库的整体性能 .尽管目前已经有许多空间连接算法 ,但空间连接运算的代价估计和查询优化仍然有待进一步研究 .众所周知 ,大部分空间连接算法都是基于 R树索引实现的 ,如果参与空间连接运算的关系上没有索引或只有部分索引 ,那么就需要使用特殊的算法来处理 .另外 ,各种算法的代价评估模型需要一个相对统一的计算方法 ,实践证明 ,根据空间数据库的实际情况 ,使用 I/ O代价来估计算法的复杂性较为合理 .在此基础上 ,针对复杂的空间查询中可能出现多个关系参与空间连接运算的情况 ,故还需要合理地应用动态编程算法来找出代价最优的连接顺序 ,以便最终形成一个通用的算法框架 .通过对该算法框架的复杂性分析可以看出 ,在此基础上实现的空间数据库查询优化系统将具有较高的时空效率 。

基于认证树的外包数据库连接查询验证方案

在外包数据库广泛应用的同时,其安全性受到了很大的挑战。用户在查询数据时无法保证查询结果的正确性和完整性。文章针对现有的外包数据库不能支持连接查询验证问题,提出一种基于认证树的外包数据库连接查询验证模型,并给出了模型的形式化定义以及模型的正确性和安全性定义。文章利用双线性映射累加器、认证树等技术构建了基于认证树的外包数据库连接查询验证方案,利用密码学的VBDHE和q-BSDH困难性假设给出了安全性分析;通过证明敌手不能通过伪造错误结果来使得验证通过,从而证明了方案的正确性。实验结果及性能分析表明,文章方案在密钥生成、查询验证、通信开销、存储开销等方面比其他方案有更高的效率。