融合实时实体解析的数值Top-N连接查询处理与优化

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目前,Top-N查询处理和优化的研究主要是针对Top-N选择查询,而Top-N连接查询相关研究仍然较少。传统Top-N查询处理方法通常未整合实体解析技术,对于包含重复元组的脏数据集,这些方法可能检索出重复的Top-N结果,难以得到足够多的有效元组,查询效率低下。此外,对于大型数据集,实时实体解析是一个具有挑战性的问题。因此,如何将实时实体解析与Top-N连接查询有效融合,是一个有待深入研究的重要课题,同时面临非单调排序函数、任意查询点、维数灾难以及实体解析的代价等挑战。针对d维赋范空间((?)d,||·||)中包含重复元组的脏数据集,基于“顺序访问和/或随机访问”及“非猜测条件”,本文研究融合实时实体解析的数值Top-N连接查询模型。对于有限维lp空间中的任意查询点,以范数距离作为非单调排序函数,运用泛函分析中的范数等价定理和最大范数距离,计算查询半径,确定候选元组,并给出实时实体解析算法对候选集进行聚类;不断扩大查询半径,直到候选集中包含足够多的候选元组,最终得到Top-N连接查询结果。本文给出三种数据库友好算法,分别处理以下三种数据访问方式下的Top-N连接查询:“既有顺序访问又有随机访问”、“限制顺序访问”以及“无随机访问”。主要工作如下:(1)构建索引:基于有序列表结构,为每个关系的相关属性创建索引。(2)设计并实现算法:基于“顺序访问和/或随机访问”及“非猜测条件”,给出三种融合实时实体解析的数值Top-N连接查询处理算法,即算法Er TA、算法Er TAz和算法Er NRA,能应用于Web可访问数据库,也适用于传统的关系数据库以及分布式数据库。(3)实验分析:针对上述三种查询算法,使用12个不同维数不同数据量的脏数据集,用曼哈顿距离、欧几里得距离和最大范数距离作为排序函数,分别对两个关系、三个关系和四个关系的连接查询进行大量实验;使用多种度量验证、对比和分析对查询性能有影响的相关因素,实验结果表明本文给出的融合实体解析与Top-N连接查询的处理和优化算法是有效的,能够快速且准确地处理脏数据集上的数值Top-N连接查询。
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