调度Fork-Join任务图的贪心算法 被引量：6

1

作者 杨斌 张建军 杨峰 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第15期3864-3866,3894,共4页

任务调度算法的目标是把组成并行程序的一组任务分配到多个处理器以使得程序的完成时间最短,这是一个NP完全问题。虽然许多算法在任务满足某些条件时能产生最优调度,但大多都忽略了节省处理器个数和最小化程序总的完成时间等问题。Fork-... 任务调度算法的目标是把组成并行程序的一组任务分配到多个处理器以使得程序的完成时间最短,这是一个NP完全问题。虽然许多算法在任务满足某些条件时能产生最优调度,但大多都忽略了节省处理器个数和最小化程序总的完成时间等问题。Fork-Join结构是一种并行处理的基本结构。因此,专门针对Fork-Join任务图,提出了一个能产生最优调度的新的贪心调度算法,该算法具有高的加速比和总体效率,时间复杂度为2,其中,表示任务集中任务的个数。实验结果表明,相比其它算法,该算法具有较短的调度长度、较短的完成时间,使用的处理器数较少。 展开更多

关键词 最优调度算法 任务复制 fork—join任务图 关键任务 加速比

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面向Fork/Join框架的软件重构及性能分析 被引量：2

2

作者 张冬雯 柳晨光 张杨 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第11期3172-3177,共6页

针对目前对于Fork/Join框架应用和性能分析的相关工作还不多的现状,以JGF基准测试程序套件为基础,对其中的series、crypt、sparsematmult和sor等程序使用Fork/Join框架进行重构,并以series程序为例,详细地说明了重构的过程。在实验中,首... 针对目前对于Fork/Join框架应用和性能分析的相关工作还不多的现状,以JGF基准测试程序套件为基础,对其中的series、crypt、sparsematmult和sor等程序使用Fork/Join框架进行重构,并以series程序为例,详细地说明了重构的过程。在实验中,首先,测试了每个程序在不同阈值下使用Fork/Join框架分别递归1、2、3次执行程序的时间,进而选择相对较好的阈值;然后,对每个程序使用Fork/Join框架和使用Thread的执行时间进行了对比;此外,测试了重构后的程序在执行过程中任务窃取的情况。实验结果表明,Fork/Join框架执行时间与多线程执行时间相比,平均降低了14.2%;对于series程序,当数据大小为size C且线程个数为2时,Fork/Join框架执行时间比多线程执行时间降低高达40%,可见,在多核处理器平台上应用Fork/Join框架比使用多线程将获得更好的性能。 展开更多

关键词 fork/join框架 软件重构 工作窃取 性能分析

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一个调度Fork-Join任务图的最优算法(英文) 被引量：8

3

作者 李庆华 阮幼林 +2 位作者 刘干 蒋盛益 杨世达 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期684-690,共7页

Fork-Join任务图是一种并行处理的基本结构.虽然许多算法在任务满足某些条件时能产生最优调度,但往往没有考虑节省处理器个数和减少任务集的总完成时间,从而降低算法的加速比和效率.因此,提出一种基于任务复制的平衡调度算法,其时间复... Fork-Join任务图是一种并行处理的基本结构.虽然许多算法在任务满足某些条件时能产生最优调度,但往往没有考虑节省处理器个数和减少任务集的总完成时间,从而降低算法的加速比和效率.因此,提出一种基于任务复制的平衡调度算法,其时间复杂度为O(vq+vlogv),v和q分别表示任务集中任务的个数和使用的处理器个数.通过分析已用处理器的负载和空闲时间段,把任务尽量分配到已用的处理器上以均衡负载,从而提高其利用率.实验结果表明,该算法的加速比和总体效率优于其他算法.因此,该算法对于高性能应用程序的调度是一个较好的选择. 展开更多

关键词 任务调度 任务复制 fork-join任务图 加速比

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广义Fork-Join任务图的调度问题研究 被引量：2

4

作者 杨峰 张建军 《兵工自动化》 2009年第12期37-40,共4页

Fork-Join结构是一种并行处理的基本结构。为处理传统方法难以解决的复杂和非线性问题,缩短整个程序的总完成时间,针对广义Fork-Join任务图提出了基于遗传算法的调度算法,该算法将遗传算法和任务复制相结合,有效地缩短了得到最优结果的... Fork-Join结构是一种并行处理的基本结构。为处理传统方法难以解决的复杂和非线性问题,缩短整个程序的总完成时间,针对广义Fork-Join任务图提出了基于遗传算法的调度算法,该算法将遗传算法和任务复制相结合,有效地缩短了得到最优结果的时间。实验结果表明,与其他算法相比,该算法具有较短的调度长度。 展开更多

关键词 任务调度 任务复制 遗传算法 广义fork—join任务图

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异构环境中Fork-Join任务图的调度算法 被引量：2

5

作者 张建军 宋业新 黄登斌 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第3期486-490,共5页

目前已有的Fork-Join任务图的调度算法大多假定处理机为同构的,而没有考虑实际应用中处理机的异构性以及节省处理机的问题,导致算法在具体应用中效率较低。因此,对Fork-Join任务图的调度问题进行研究,提出了一个基于异构环境的贪心调度... 目前已有的Fork-Join任务图的调度算法大多假定处理机为同构的,而没有考虑实际应用中处理机的异构性以及节省处理机的问题,导致算法在具体应用中效率较低。因此,对Fork-Join任务图的调度问题进行研究,提出了一个基于异构环境的贪心调度算法,该算法具有高的加速比和总体效率,其时间复杂度为2,其中,表示任务集中任务的个数。实验结果表明,相比其它算法,该算法具有较短的调度长度、较短的完成时间,使用的处理机数较少,具有更强的实用性。 展开更多

关键词 fork-join任务图 异构性 任务复制 贪心算法 调度长度 关键任务 加速比

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Fork-Join排队网络建模与分析的研究进展 被引量：4

6

作者 徐学雷 郑大钟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第5期449-458,共10页

本文综述了近年来对一类特殊的离散事件动态系统——Fork-Join排队网络的研究进展。全文主要包括三部分:首先给出Fork-Join网络产生的实际背景及其精确的数学描述;其次,介绍已取得的主要结果及其所采用的方法;最后提出一些值得研究的问题。

关键词 排队网络 建模 分析 DEDS

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一类Fork－Join排队系统的分析 被引量：1

7

作者 徐学雷 郑大钟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第3期361-365,共5页

本文研究了一类具有有限排队空间且其到达率和服务率均依赖于状态的Ｆｏｒｋ－Ｊｏｉｎ排队系统，给出了稳态概率和任务等待时间各阶矩的计算方法，并用仿真检验算法的正确性．

关键词 fork-join 排队系统 建模

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基于上下文定界的Fork/Join并行性的并发程序可达性分析

8

作者 钱俊彦 贾书贵 +1 位作者 蔡国永 赵岭忠 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2013年第2期1-6,共6页

随着多核技术日益发展,并发程序通过引入Fork/Join并行性,将任务分解为更细粒度的子任务并行执行,从而充分利用多核处理器提供的计算性能。并发执行线程之间的交错可能产生隐匿的程序设计错误,因此有必要对此类并发程序的正确性进行分... 随着多核技术日益发展,并发程序通过引入Fork/Join并行性,将任务分解为更细粒度的子任务并行执行,从而充分利用多核处理器提供的计算性能。并发执行线程之间的交错可能产生隐匿的程序设计错误,因此有必要对此类并发程序的正确性进行分析。上下文定界分析方法是一种检测并发程序中隐匿错误的高效方法,计算线程有限次上下文切换内的可达状态,确定错误状态是否可达。针对Fork/Join并行性的并发程序的可达性分析思想如下:首先,动态并发程序被建模为可模拟线程Fork/Join操作的动态并发下推系统P;然后从P中提取模拟其k-定界执行的并发下推系统Pk。现有的上下文定界可达算法可解决提取后的并发下推系统的k-定界可达性问题。 展开更多

关键词 上下文定界 并发 可达性分析 fork join并行性 动态线程创建

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基于通信竞争的Fork-Join任务图的调度算法

9

作者 张建军 杨峰 瞿勇 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第23期5301-5304,5351,共5页

Fork-Join任务图是一种并行处理的基本结构,目前已有的Fork-Join任务图的调度算法大多没有考虑实际应用中通信链路的竞争及延迟以及节省处理机的问题,导致算法在具体应用中效率较低。因此,针对Fork-Join任务图,提出一个基于通信竞争的... Fork-Join任务图是一种并行处理的基本结构,目前已有的Fork-Join任务图的调度算法大多没有考虑实际应用中通信链路的竞争及延迟以及节省处理机的问题,导致算法在具体应用中效率较低。因此,针对Fork-Join任务图,提出一个基于通信竞争的贪心调度算法,该算法具有高的加速比和总体效率,时间复杂度为O(vlogv),其中v表示任务集中任务的个数。实验结果表明,该算法相比其它算法具有较短的调度长度、较短的完成时间,使用的处理机数较少,具有更强的实用性。 展开更多

关键词 任务调度 任务复制 fork-join任务图 通信竞争 关键任务 调度长度

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基于Fork/Join多核并行框架的梯级水库群优化调度 被引量：4

10

作者 王森 马志鹏 +2 位作者 李善综 王凌河 熊静 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2017年第2期48-54,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 梯级水库群 优化调度 fork/join并行框架 多核处理器 并行计算

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CCTD:一种通信限制下的Fork-Join任务调度算法 被引量：2

11

作者 梁珊珊 吴佳骏 张军超 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第6期282-285,共4页

现代并行系统的复杂调度问题可以转化为Fork-join图的任务调度问题。然而在实际计算环境中,两个处理节点之间的通信大多以独占方式进行,现有的大多数任务调度算法往往忽略了对通信信道独占性的考虑。提出了一种带通信限制的Fork-join图... 现代并行系统的复杂调度问题可以转化为Fork-join图的任务调度问题。然而在实际计算环境中,两个处理节点之间的通信大多以独占方式进行,现有的大多数任务调度算法往往忽略了对通信信道独占性的考虑。提出了一种带通信限制的Fork-join图调度算法CCTD。该算法引入了实际环境中的通信独占性限制,同时保证了Fork-join图的基于复制的优化调度,而且尽可能地减少了对处理器占用。实验结果表明,CCTD算法是一种适应性强的、高效的Fork-join图调度算法。 展开更多

关键词 任务调度 任务复制 fork-join 通信限制

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一个调度Fork-Join任务图的新算法

12

作者 张艳 李延红 《计算机工程与科学》 CSCD 2007年第4期64-67,共4页

对基于总线的机群系统,本文提出了一种基于任务复制的调度Fork-Join任务图的新算法。该算法通过任务集划分计算调度长度,并在不增加调度长度的同时将任务尽可能调度在已用处理器上,节省处理器数。新算法的时间复杂度高于现有算法,但其... 对基于总线的机群系统,本文提出了一种基于任务复制的调度Fork-Join任务图的新算法。该算法通过任务集划分计算调度长度,并在不增加调度长度的同时将任务尽可能调度在已用处理器上,节省处理器数。新算法的时间复杂度高于现有算法,但其调度性能最优。 展开更多

关键词 任务调度 调度长度 fork-join DAG

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基于Fork/Join的事务日志伴随模式挖掘方法

13

作者 孔明 魏东 +1 位作者 冉义兵 毕国鹏 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2023年第2期239-247,共9页

信息系统产生的大量事务日志数据蕴含着潜在的伴随模式,伴随模式是指在时空上频繁共现的一组对象.由于传统的滑动窗口算法和FP-Growth算法只能调用单一线程进行计算,随着数据规模的扩张,会导致挖掘伴随模式的时间急剧增加.为此本文提出... 信息系统产生的大量事务日志数据蕴含着潜在的伴随模式,伴随模式是指在时空上频繁共现的一组对象.由于传统的滑动窗口算法和FP-Growth算法只能调用单一线程进行计算,随着数据规模的扩张,会导致挖掘伴随模式的时间急剧增加.为此本文提出了一种基于Fork/Join并行技术的伴随模式挖掘框架,其能够实现从单线程到多线程的迁移,充分利用多核配置的加速性能.该框架由划定伴随数据集、频繁项集挖掘和关联规则挖掘三部分组成.首先,提出了基于Fork/Join的多核并行滑动窗口算法,以缩短从事务日志中划定伴随数据集的时间;然后,提出基于Fork/Join的多核并行FP-Growth算法,以并行地挖掘伴随数据集中的频繁项集;最后,引入支持度、置信度和提升度3个参数,对伴随模式中各对象间的关联规则进行挖掘.基于门禁刷卡数据的实验结果表明,相比传统算法,本文所提出的框架能够挖掘出更多的伴随模式,同时挖掘效率较高. 展开更多

关键词 事务日志 伴随模式 fork/join框架 滑动窗口 FP-GROWTH算法

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面向众核CPU的稠密线性求解器性能评测与优化

14

作者 付晓 苏醒 +1 位作者 董德尊 钱程东 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2024年第6期984-992,共9页

稠密线性求解器在高性能计算和机器学习等领域扮演着重要的角色。其典型的并行算法实现通常构建在著名的fork-join或task-based编程模型之上。尽管采用fork-join模型的主流稠密线性代数库能将大部分的计算转移到高度优化、高性能的BLAS ... 稠密线性求解器在高性能计算和机器学习等领域扮演着重要的角色。其典型的并行算法实现通常构建在著名的fork-join或task-based编程模型之上。尽管采用fork-join模型的主流稠密线性代数库能将大部分的计算转移到高度优化、高性能的BLAS 3例程上,由于fork-join不灵活的执行流,它们仍然未能高效地利用众核CPU的计算资源。采用task-based编程模型的开源库能实现更加灵活、负载更均衡的算法,因此能获得明显的性能提升。然而,在众核CPU平台上,尤其是对于中等矩阵规模的问题而言,它们仍然有较大的优化空间。对稠密线性求解器的性能进行了全面的测评,以定位性能瓶颈,并提出了2种优化策略,以提高程序性能。具体地,通过重叠LU分解和下三角求解的计算过程,减少同步开销线程的空等,从而提高算法的并行性;进一步通过减少冗余的矩阵打包操作,降低算法的访存开销。分别在2个主流的众核CPU平台(Intel®Xeon Gold®6252N(48核)和HiSilicon Kunpeng 920(64核))上进行了性能评估。实验结果表明,该优化的稠密线性求解器在上述两个CPU平台上,相比最佳开源实现分别取得了10.05%(Xeon)和13.63%(Kunpeng 920)的性能提升。 展开更多

关键词 稠密线性求解器 LU分解 fork-join模型 task-based模型 众核CPU

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大规模电力系统潮流转移比多核并行批处理方法 被引量：9

15

作者 罗彬 李刚 +3 位作者 苗树敏 程春田 吴琛 王森 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期5446-5454,共9页

实现各类预想故障下潮流转移比快速仿真分析是电网安全稳定运行的重要保证。针对现有实际运行方式中潮流转移分析困难问题,提出大规模电力系统潮流转移比多核并行批处理方法。该方法基于广泛使用的商业大系统分析工具,在参数解析分类、... 实现各类预想故障下潮流转移比快速仿真分析是电网安全稳定运行的重要保证。针对现有实际运行方式中潮流转移分析困难问题,提出大规模电力系统潮流转移比多核并行批处理方法。该方法基于广泛使用的商业大系统分析工具,在参数解析分类、故障自动设置及结果解析的基础上,引入深度优先搜索(depth first search,DFS)算法进行孤立节点和孤岛区域检测以保证网络完整性,结合潮流计算合理性的自动判别以实现潮流转移比的批处理分析;同时在多核环境下,构建基于Fork/Join的并行框架,采用"分治模式"递归分解计算任务,从而实现分析方法的多核并行。算例仿真和在云南电网的实际应用验证了所提方法的有效性和快速性。 展开更多

关键词 潮流转移 深度优先搜索 多核并行 fork/join框架 PSD-BPA

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基于任务复制的调度算法 被引量：10

16

作者 张建军 李庆华 瞿勇 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第8期1896-1899,2029,共5页

任务调度是并行分布式计算系统中最具挑战性的NP完全问题之一。基于任务复制的调度是一种有效的调度方法。在通信开销较小的情况下,现已有许多算法能产生最优调度。但其最优条件要么比较苛刻,要么比较复杂。因此,针对这些算法存在的问题... 任务调度是并行分布式计算系统中最具挑战性的NP完全问题之一。基于任务复制的调度是一种有效的调度方法。在通信开销较小的情况下,现已有许多算法能产生最优调度。但其最优条件要么比较苛刻,要么比较复杂。因此,针对这些算法存在的问题,提出一个新的基于任务复制的聚集调度(TDCS)算法,不仅其最优条件简单、宽松,而且该算法具有更小的时间复杂度O(log),其中,和分别表示任务集中任务的个数和最大入度。 展开更多

关键词 最优调度算法 任务复制 最优条件 任务聚集 fork—join任务图

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基于数据流的k-近邻连接算法 被引量：3

17

作者 王飞 秦小麟 +1 位作者 刘亮 沈尧 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第5期204-210,共7页

k-近邻连接查询是空间数据库中一种常用的操作,该查询处理过程涉及连接和最近邻查询两个复杂操作。传统的集中式k-近邻连接查询算法已不能适应当前呈爆炸式增长的数据规模,设计分布式k-近邻连接查询算法成为了目前亟需解决的问题。现有... k-近邻连接查询是空间数据库中一种常用的操作,该查询处理过程涉及连接和最近邻查询两个复杂操作。传统的集中式k-近邻连接查询算法已不能适应当前呈爆炸式增长的数据规模,设计分布式k-近邻连接查询算法成为了目前亟需解决的问题。现有的分布式k-近邻连接查询算法都包括了多轮串行的MapReduce任务,而每个MapReduce任务均需要读写分布式文件系统,导致MapReduce不能有效表达多个任务之间的依赖关系,因此算法效率低下。首先提出了一种基于数据流的计算框架,该框架建立在MapReduce之上,将数据处理过程按照数据流图建模。在该框架基础上,提出了一种高效的k-近邻连接算法,它利用空间填充曲线将多维数据映射为一维数据,从而将k-近邻连接查询转化为一维范围查询。实验结果表明,该算法的可扩展性较高,且效率比现有算法更优。 展开更多

关键词 k-近邻连接 数据流 MAPREDUCE 计算框架

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海量高维向量的并行Top-k连接查询 被引量：10

18

作者 马友忠 慈祥 孟小峰 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期86-98,共13页

在很多应用领域中,向量的Top-k连接查询是一种很重要的操作,给定两个向量集合R和S,Top-k连接查询要求从R和S中返回距离最小的前k个向量对.由于数据的海量性和高维特性,传统的集中式算法已经无法在可接受的时间内完成连接查询任务.MapRed... 在很多应用领域中,向量的Top-k连接查询是一种很重要的操作,给定两个向量集合R和S,Top-k连接查询要求从R和S中返回距离最小的前k个向量对.由于数据的海量性和高维特性,传统的集中式算法已经无法在可接受的时间内完成连接查询任务.MapReduce作为一个并行处理框架,能够有效地处理大规模数据.由于其高可扩展性、高可用性等特点,MapReduce已经成为海量数据处理的首选实现方案,在很多领域都得到了广泛的应用.文中基于分段累积近似法对高维向量进行降维,然后利用符号累积近似法对高维向量进行分组;在此基础上,结合MapReduce框架,提出了基于SAX的并行Top-k连接查询算法.实验表明,文中所提方案具有良好的性能和扩展性. 展开更多

关键词 高维向量 MAPREDUCE框架 Top-k连接查询 大数据

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大数据相似性连接查询技术研究进展 被引量：15

19

作者 马友忠 张智辉 林春杰 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第4期978-986,1006,共10页

为了深入理解和全面把握大数据相似性连接查询技术的研究进展,更好地促进其在图片聚类、实体解析、相似文档检测、相似轨迹检索等领域的广泛应用,对大数据相似性连接查询技术相关研究工作进行了深入调研和分析。首先对相似性连接查询的... 为了深入理解和全面把握大数据相似性连接查询技术的研究进展,更好地促进其在图片聚类、实体解析、相似文档检测、相似轨迹检索等领域的广泛应用,对大数据相似性连接查询技术相关研究工作进行了深入调研和分析。首先对相似性连接查询的基本概念进行了介绍,然后分别对集合、向量、空间数据、概率数据、字符串等不同类型大数据的相似性连接查询相关研究工作进行了深入研究,对其优缺点进行了分析和总结。最后,指出了大数据相似性连接查询面临的若干挑战性问题及未来的研究重点。 展开更多

关键词 大数据 相似性连接查询 MAPREDUCE框架 K最近邻

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基于EMD距离的数据流分布式相似性连接技术 被引量：4

20

作者 许嘉 宋超 +1 位作者 吕品 李陶深 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1779-1796,共18页

随着数据获取设备的不断进步和数据获取技术的快速发展,如何分析和挖掘应用中快速产生的数据流成为亟待解决的问题.数据流的相似性连接返回两个数据流上相似的数据对,是分析和挖掘数据流的重要操作.相比于Lp范式距离,例如曼哈顿距离和... 随着数据获取设备的不断进步和数据获取技术的快速发展,如何分析和挖掘应用中快速产生的数据流成为亟待解决的问题.数据流的相似性连接返回两个数据流上相似的数据对,是分析和挖掘数据流的重要操作.相比于Lp范式距离,例如曼哈顿距离和欧氏距离,EMD距离(Earth Mover’s Distance)因其可以更准确地量化直方图元组之间的相似性而受到广泛关注,被广泛应用于解决基于内容的图像检索、冗余图像识别以及视频对象跟踪等重要应用问题.然而EMD距离的计算复杂度却高达三次方,阻碍了EMD距离在数据流相似性连接问题中的应用.该文基于开源的Apache Storm数据流分布式并行处理框架,设计并实现了基于EMD距离的数据流分布式相似性连接技术,命名为EMD-DDSJ技术.该技术在数据分发时维护了连接计算节点上的数据局部性,并基于该数据局部性增强了连接算法对不相似直方图元组对间EMD计算的过滤性能,提高了各个连接计算节点的执行效率.同时基于连接计算节点的代价模型,提出了基于反馈的负载均衡策略,有效提升EMD-DDSJ技术的整体执行性能.在真实数据集上的实验结果展示了该文提出的EMD-DDSJ技术的高效性和可扩展性,比相关最好的技术在处理吞吐率上最高提升了1.4倍,在元组平均处理延迟上最多降低了44%,并且随着相似性阈值或滑动窗口大小的增大该提升比率还会进一步增大. 展开更多

关键词 EMD距离 相似性连接 数据流 APACHE Storm框架 数据局部性

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