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题名一种基于管算存分离的内存数据库实现技术
被引量：4
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作者
张延松
韩瑞琛
刘专
张宇
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机构
中国人民大学数据工程与知识工程教育部重点实验室
中国人民大学信息学院
中国人民大学中国调查与数据中心
英特尔(中国)研究中心有限公司
国家卫星气象中心
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出处
《计算机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期761-779,共19页
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基金
国家自然科学基金项目(61732014,61772533)
北京市自然科学基金项目(4192066)资助.
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文摘
在多核处理器、大内存、非易失内存等新硬件技术的支持下,异构存储与计算平台成为主流的高性能计算平台.传统的数据库引擎采用一体化设计,新兴数据库则采用存算分离和算子下推技术以更好适应新型分布式存储架构.提出了一种新颖的基于管算存分离方法的内存数据库实现技术,在存算分离技术的基础上进一步根据数据库模式、数据分布与负载计算特征将数据集划分为元数据集和数值集,将统一的查询引擎分解为元数据管理引擎、计算引擎和存储引擎,将包含语义信息的元数据管理抽象为独立的管理层,将无语义的数值存储和计算抽象为计算存储层,其中计算密集型负载定义为计算层,数据密集型负载设计为存储层,并根据硬件平台的不同分离或合并计算与存储层.内存数据库的实现技术分为几个层次:1)模式优化,实现数据库存储中“数(数值)”与“据(元数据)”的分离,根据数据的内在特性选择不同的存储与计算策略;2)模型优化,采用Fusion OLAP模型,实现在关系存储模型上的高性能多维计算;3)算法优化,通过代理键索引、向量索引支持优化的向量连接、向量聚集算法,提高OLAP性能;4)系统设计优化,通过数据库引擎分层技术实现管理与计算分离、存储与计算分离以及多维计算算子下推到存储层.实验结果表明,管算存分离计算模型可以灵活地支持CPU-GPU异构计算平台、DRAM-PM(Persistent Memory,持久内存)异构存储平台和外部存储平台,采用开源的Arrow内存列存储引擎作为数据库“数”的存储引擎,以及应用多维计算算子下推到Arrow存储引擎技术的OLAP实现技术在SSB基准测试中与存算结合的内存OLAP实现技术性能相当,查询性能优于主流内存数据库Hyper和OmniSciDB,以及基于Arrow存储的GPU数据库PG-Strom.
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关键词
内存数据库
数据分离
存算分离
管算分离
向量索引
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Keywords
in-memory database
separation of data and meta data
separation of storage and compute
separation of manage,compute and storage
vector index
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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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题名油气管道爬行机器人的设计及仿真实验
被引量：10
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作者
彭鹤
王路路
王勇
赵翰学
贡军民
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机构
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院
英特尔(中国)研究中心有限公司
新疆石油管理局有限公司工程技术公司
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出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
北大核心
2021年第1期48-54,共7页
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基金
中国石油大学(北京)科研基金资助项目(2462018YJRC018).
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文摘
针对新建无流体管道、非常规流体管道、分支管道和逆流体流向管道等特殊工况下,传统介质推动机器人无法完成作业的问题,对能够适应特殊管道工况的油气管道爬行机器人进行了研究,完成了一种气动式爬行机器人的详细设计,包括结构设计和控制系统设计等.利用ADAMS虚拟样机软件对油气管道爬行机器人在U型和90°管道的动力学进行了仿真分析.结果表明,该油气管道爬行机器人具有一定避障和过弯能力,可以完成油气管道特殊工况下的检测和维修.
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关键词
油气管道
特殊工况
爬行机器人
结构设计
控制系统设计
运动学仿真
虚拟样机实验
物理样机实验
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Keywords
oil and gas pipeline
special working condition
crawling robot
structural design
control system design
kinematics simulation
virtual prototype experiment
physical prototype experiment
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分类号
TE973
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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