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HybriG:一种高效处理大量重边的属性图存储架构
被引量：
8
1
作者
黄权隆
黄艳香
+4 位作者
邵蓥侠
孟嘉
任鑫琦
崔斌
冯是聪
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第8期1766-1779,共14页
在图中,起点和终点都相同的两条边称为重边.属性图是一种带标志和重边的有向图,图中的点和边可以拥有任意数目的属性值.属性图由于其丰富的表达能力而广泛应用于实际建模中.实际应用中一般用图数据库解决属性图的存储需求.相比于传统的...
在图中,起点和终点都相同的两条边称为重边.属性图是一种带标志和重边的有向图,图中的点和边可以拥有任意数目的属性值.属性图由于其丰富的表达能力而广泛应用于实际建模中.实际应用中一般用图数据库解决属性图的存储需求.相比于传统的关系型数据库,图数据库在做多跳邻域查询、路径查询等与图结构相关的查询时,具有更优异的性能.Titan是产业界日渐关注的一个开源的分布式图数据库,Titan的数据以邻接表的方式组织,每个点的邻接表存储了相邻的所有边,这使得与邻接点集相关的查询都需要遍历整个邻接表.当图中含有大量重边时,邻接表规模巨大,这种数据组织方式导致邻域查询性能严重受损.邻域查询是大部分图查询的基础,如多跳邻域查询、路径查询、局部聚集系数查询(计算)等,这些查询往往由嵌套的邻域查询实现,随着邻域深度的增加,这种性能受损将被急剧放大.文中提出了一种基于Titan和列式存储数据库HBase的复合架构设计——HybriG,基于Titan和HBase建立存储层,用Titan来存储图的结构信息和点集的属性信息,HBase存储边集的所有属性信息.在HybriG中邻接表保持了项数和数据量上的精简,从而能克服上述图数据库的缺点.相比于传统图数据库Titan,HybriG在邻域点集相关查询以及边集数据批量导入上的性能提升一个量级以上.文中介绍了HybriG基于Titan和HBase的存储设计,并描述了在此存储设计基础上,如何高效地实现图查询以及图数据的插入操作.此外,文中还提出了图数据的高效导入方案,并保证导入过程中Titan与HBase存储数据的一致性.最后通过实验验证了HybriG在处理大量重边时的优异性能.
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关键词
属性图
重边
图数据库
TITAN
HBASE
架构设计
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职称材料
一种基于Sketch的Top-k紧密中心性快速搜索算法
被引量：
2
2
作者
邵蓥侠
崔斌
+1 位作者
马林
阴红志
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第10期1965-1978,共14页
在大数据的时代背景下,由于网络数据(network data)能有效简洁地描述社交网络、电子商务、医疗记录、在线教育等多种应用中各类复杂关系,越来越受到工业界和学术界的关注.在社交网络分析任务中,一个基本操作是从网络中发现重要程度前k...
在大数据的时代背景下,由于网络数据(network data)能有效简洁地描述社交网络、电子商务、医疗记录、在线教育等多种应用中各类复杂关系,越来越受到工业界和学术界的关注.在社交网络分析任务中,一个基本操作是从网络中发现重要程度前k大的节点.紧密中心性(closeness centrality)是一种常见的节点重要性刻画指标,它用节点在网络中心的程度来反映节点的重要性.用紧密中心性衡量节点重要性进行节点搜索的问题称为top-k紧密中心性搜索问题.然而,传统的精确算法由于其多项式级别的复杂度无法高效地扩展到大规模的网络数据上.近来,研究人员提出了近似算法,通过牺牲结果精度来获得性能提升.通过分析发现,目前存在的近似算法虽然性能得到了有效提升,但是结果精度牺牲过大.为了解决这个问题,该文设计了一种新颖的近似算法,叫做基于Sketch的紧密中心性搜索算法.此近似算法应用了一个全新的计算方式,利用Sketch估计同一距离的邻居数目,然后得到近似的最短距离之和,最终得到各个节点的紧密中心性的估计值.此算法的时间复杂度为O(mt Dmax),其中t是常数,Dmax是网络直径,m是网络边数.根据实际社交网络的小世界现象的特性,此近似算法基本是个线性算法.最后,相比于目前存在的精确算法和近似算法,该文通过全面的实验验证了基于Sketch的紧密中心性搜索算法在时间性能和结果精度等两方面的优势.
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关键词
紧密中心性
图算法
近似算法
图分析
社交网络
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职称材料
题名
HybriG:一种高效处理大量重边的属性图存储架构
被引量：
8
1
作者
黄权隆
黄艳香
邵蓥侠
孟嘉
任鑫琦
崔斌
冯是聪
机构
北京大学信息科学技术学院高可信软件技术重点实验室
北京
明略
软件
系统有限公司
出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第8期1766-1779,共14页
基金
国家自然科学基金(61572039)
国家"九七三"重点基础研究发展规划项目基金(2014CB340405)
深圳政府研究项目(JCYJ20151014093505032)资助~~
文摘
在图中,起点和终点都相同的两条边称为重边.属性图是一种带标志和重边的有向图,图中的点和边可以拥有任意数目的属性值.属性图由于其丰富的表达能力而广泛应用于实际建模中.实际应用中一般用图数据库解决属性图的存储需求.相比于传统的关系型数据库,图数据库在做多跳邻域查询、路径查询等与图结构相关的查询时,具有更优异的性能.Titan是产业界日渐关注的一个开源的分布式图数据库,Titan的数据以邻接表的方式组织,每个点的邻接表存储了相邻的所有边,这使得与邻接点集相关的查询都需要遍历整个邻接表.当图中含有大量重边时,邻接表规模巨大,这种数据组织方式导致邻域查询性能严重受损.邻域查询是大部分图查询的基础,如多跳邻域查询、路径查询、局部聚集系数查询(计算)等,这些查询往往由嵌套的邻域查询实现,随着邻域深度的增加,这种性能受损将被急剧放大.文中提出了一种基于Titan和列式存储数据库HBase的复合架构设计——HybriG,基于Titan和HBase建立存储层,用Titan来存储图的结构信息和点集的属性信息,HBase存储边集的所有属性信息.在HybriG中邻接表保持了项数和数据量上的精简,从而能克服上述图数据库的缺点.相比于传统图数据库Titan,HybriG在邻域点集相关查询以及边集数据批量导入上的性能提升一个量级以上.文中介绍了HybriG基于Titan和HBase的存储设计,并描述了在此存储设计基础上,如何高效地实现图查询以及图数据的插入操作.此外,文中还提出了图数据的高效导入方案,并保证导入过程中Titan与HBase存储数据的一致性.最后通过实验验证了HybriG在处理大量重边时的优异性能.
关键词
属性图
重边
图数据库
TITAN
HBASE
架构设计
Keywords
property graph
multi-edge
graph database
Titan
HBase
architecture
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
一种基于Sketch的Top-k紧密中心性快速搜索算法
被引量：
2
2
作者
邵蓥侠
崔斌
马林
阴红志
机构
北京大学信息科学技术学院高可信软件技术重点实验室
昆士兰
大学
信息
技术
和电子工程
学院
出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第10期1965-1978,共14页
基金
国家自然科学基金(61272155
61572039)
+1 种基金
国家"九七三"重点基础研究发展规划项目基金(2014CB340405)
深圳政府研究项目(JCYJ20151014093505032)资助~~
文摘
在大数据的时代背景下,由于网络数据(network data)能有效简洁地描述社交网络、电子商务、医疗记录、在线教育等多种应用中各类复杂关系,越来越受到工业界和学术界的关注.在社交网络分析任务中,一个基本操作是从网络中发现重要程度前k大的节点.紧密中心性(closeness centrality)是一种常见的节点重要性刻画指标,它用节点在网络中心的程度来反映节点的重要性.用紧密中心性衡量节点重要性进行节点搜索的问题称为top-k紧密中心性搜索问题.然而,传统的精确算法由于其多项式级别的复杂度无法高效地扩展到大规模的网络数据上.近来,研究人员提出了近似算法,通过牺牲结果精度来获得性能提升.通过分析发现,目前存在的近似算法虽然性能得到了有效提升,但是结果精度牺牲过大.为了解决这个问题,该文设计了一种新颖的近似算法,叫做基于Sketch的紧密中心性搜索算法.此近似算法应用了一个全新的计算方式,利用Sketch估计同一距离的邻居数目,然后得到近似的最短距离之和,最终得到各个节点的紧密中心性的估计值.此算法的时间复杂度为O(mt Dmax),其中t是常数,Dmax是网络直径,m是网络边数.根据实际社交网络的小世界现象的特性,此近似算法基本是个线性算法.最后,相比于目前存在的精确算法和近似算法,该文通过全面的实验验证了基于Sketch的紧密中心性搜索算法在时间性能和结果精度等两方面的优势.
关键词
紧密中心性
图算法
近似算法
图分析
社交网络
Keywords
closeness centrality
graph algorithm
approximation algorithm
graph analysis
social network
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
HybriG:一种高效处理大量重边的属性图存储架构
黄权隆
黄艳香
邵蓥侠
孟嘉
任鑫琦
崔斌
冯是聪
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种基于Sketch的Top-k紧密中心性快速搜索算法
邵蓥侠
崔斌
马林
阴红志
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
2
在线阅读
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职称材料
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