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面向长过程的复杂事件检测技术的研究

作　者: 马海芳
导　师: 林树宽
学　校: 东北大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 复杂事件件检测长过程内存受限事件流滑动窗口
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 25次
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内容摘要

随着无线射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)、传感器等电子数据采集设备(Electronic Data Gathering Equipment, EDGE)的不断发展,产生了空前的海量数据。由于复杂事件检测技术能够帮助人们从这些海量数据中获取其所需信息,因而近年来受到了广泛关注与研究。那些传统的方法大多是通过建立某种内存数据结构,并采用某种能够减少中间结果的优化策略,从而达到对一段较短时间内发生的复杂事件进行检测的目的。然而,现实生活中,除了这种在短期内即可发生的复杂事件之外,还存在许多复杂事件,从它们开始发生到其完全结束需要花费很长时间。换言之,人们周围还存在着许多符合长过程特点的事件流。由于内存的限制,采用传统的复杂事件检测技术不能够对这种事件流进行处理,而且目前几乎还没有针对长过程事件流进行复杂事件检测的相关研究成果,因此对长过程复杂事件检测技术的研究迫在眉睫。为实现面向长过程的复杂事件检测,本文以传统复杂事件检测方法为基础,结合长过程事件流自身的特点建立了一系列数据结构,并基于这些结构提出了一套支持长过程复杂事件检测的方法。本文的研究重点在于实现长过程情形事件实例高效的内外存调度,另外还提出了能够加速复杂事件检测进行的算法,主要贡献如下：首先,为了存储随长过程事件流到达的事件实例,提出了TSH (Hash by object ID based on timeslice model)实例存储策略。它能够为进行长过程复杂事件检测提供有规律的事件实例。其次,基于TSH策略,提出了一种称为实例映射结构的数据结构来帮助查找所需实例。由于它起到了对先前所有事件实例的存储位置进行索引的作用,因此本文通过实例映射结构和TSH策略的结合实现了候选实例高效的内外存调度算法。再次,为匹配过程提出了增量匹配方法。在时间戳前缀数组的帮助下,该方法通过共享子序列直接输出结果序列,从而达到了加速匹配过程进行的目的,进而加速了整个复杂事件检测过程的进行。最后,通过将上述方法进行扩展,实现了滑动窗口情形下的长过程复杂事件检测。通过理论分析和实验评估,证明了本文提出的长过程复杂事件检测方法符合理论上的可行性和操作上的高效与正确性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章引言  10-16
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 问题提出  11-13
  1.3 本文的研究内容  13-14
  1.4 组织结构  14-16
第2章复杂事件检测相关知识及相关工作  16-26
  2.1 事件分类与事件运算符  16-19
    2.1.1 事件分类  16-17
    2.1.2 事件运算符  17-19
  2.2 查询语言  19-20
  2.3 传统复杂事件检测技术  20-22
    2.3.1 复杂事件检测方法  20-21
    2.3.2 复杂事件检测模型  21-22
  2.4 事件流上的复杂事件检测  22-24
    2.4.1 面向确定事件流的复杂事件检测  23-24
    2.4.2 面向不确定事件流的复杂事件检测  24
  2.5 本章小结  24-26
第3章面向长过程的复杂事件检测方法  26-52
  3.1 事件模型与查询语言  26-29
    3.1.1 事件模型  26-28
    3.1.2 查询语言  28-29
  3.2 长过程复杂事件检测的处理过程  29-31
  3.3 内存中的检测模型  31-34
    3.3.1 模型形式的确定  31-32
    3.3.2 NB-tree模型  32-34
  3.4 事件实例的存储  34-37
    3.4.1 存储结构  34-36
    3.4.2 存储方法  36-37
  3.5 实例映射结构及存储  37-40
    3.5.1 实例映射结构  37-39
    3.5.2 实例映射结构的存储  39-40
  3.6 候选实例转换  40-44
    3.6.1 基本转换过程  40-41
    3.6.2 转换过程优化  41-42
    3.6.3 实例映射结构和H结构对转换的影响  42-44
  3.7 增量匹配方法  44-51
  3.8 本章小结  51-52
第4章滑动窗口情形下的长过程复杂事件检测  52-58
  4.1 时间戳更新  52-53
  4.2 窗口滑动时的复杂事件检测  53-57
    4.2.1 窗口滑动时的实例存储与实例映射结构  53-55
    4.2.2 窗口滑动时的时间戳前缀数组更新  55-56
    4.2.3 窗口滑动时的复杂事件检测过程  56-57
  4.3 本章小结  57-58
第5章实验分析  58-66
  5.1 实验基本设置  58-59
  5.2 实例映射结构和TSH策略的性能分析  59-61
  5.3 实例映射结构与TSDH策略和TSH策略的性能比较  61-62
  5.4 时间片对I/O代价的影响  62-63
  5.5 查询过程优化方法的有效性验证  63-64
  5.6 增量匹配方法的有效性验证  64
  5.7 滑动窗口情形的检测效果评估  64-65
  5.8 本章小结  65-66
第6章结论  66-68
  6.1 总结  66
  6.2 未来工作  66-68
参考文献  68-72
致谢  72-74
攻读硕士学位期间的论文项目情况  74

面向长过程的复杂事件检测技术的研究

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