複合オブジェクトの索引クラスタリングとその応用

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09230207
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 都司 達夫 福井大学, 工学部, 教授 (80115302)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宝珍 輝尚 福井大学, 工学部, 助教授 (00251984)
• Keywords: データベース / 索引 / クラスタリング / 並列処理 / 分散処理 / 超並列マシン / 複合オブジェクト

Research Abstract

1.水平クラスタリングの論理モデル設計
検索要求のターゲットクラスをルートクラスとするクラス継承階層Hを意識して、Hに含まれるoid集合から集約階層に沿ってトップダウンにクラスタリングを行う方式を設計した.Hはクラスタリングの同値類によって類別される.Hに属するクラス中のインスタンスはすべて同じクラスタに所属するためにクラスタの管理が容易である.
先ず、索引クラスタリングの代数モデルを定式化し、さらに、2種類の索引操作アルゴリズムを提案した.索引要素の挿入、削除、更新操作により索引クラスタの併合や分割が起こり得る方法と、これらの操作が繰り返し行われても索引クラスタの数は一定である方法である.前者の方法は、時間的、空間的オーバーヘッドが少ないものが、併合・分割操作のオーバーヘッドが多大であり、実用性が低い.また、後者の方法は関連索引要素のコピーにより併合処理を回避する方法であり、空間的オーバーヘッドの可能性はあるものの、これを並列処理により回避している.後者の方法について、シュミュレーションにより、索引操作の効率を評価したところ、並列処理の効果により良好な結果が得られた.
2.水平・垂直クラスタリングとクラスタリングの静的評価式
検索要求中の属性の値集合から集約階層に沿ってボトムアップに水平・垂直にクラスタリングを行う方式を設計した.クラスタリングに際して、インスタンスの集約リンクのみを利用しており、所属クラスは考慮していない.したがって、より柔軟なクラスタリングが可能である.
先ず、与えられたクラスタリングがどれだけ、検索スループットを実現するかを近似する静的な評価式を3つの基本評価基準の値の重み係数付きの和として与えた.並列処理環境として、メッセージ通信非共有メモリ型の並列計算機を、通信経路として2次元トーラスネットワークを仮定し、シュミュレーションにより本方式を評価した結果、研究目的が達成されていることと、評価式が検索負荷に関わらず、一定の範囲内で検索スループットの向上をよく近似していることを明かにした.

Research Products

• [Publications] 山崎顕治: "分散オブジェクトシステムの動的な再構成とカプセル化を実現するモデル提案" 電子情報通信学会第8回データ工学ワークショップ論文集. 167-172 (1997)
• [Publications] 小倉一泰: "複合オブジェクトの索引に対する水平・垂直分割の一方式" 電子情報通信学会論文誌. J77-6. 486-494 (1997)
• [Publications] 原田正則: "データ型に基づくマルチメディアデータ参照機構の実現と有効性" 情報処理学会論文誌. 38,3. 1603-1612 (1997)
• [Publications] 小倉一泰: "複合検索のための複合オブジェクト索引の並列処理" 情報処理学会第55回全国大会. 5AA-4. 381-382 (1997)
• [Publications] 樋口健: "複合オブジェクト集合に対する索引分割を決定する確率・アルゴリズム" 電子情報通信学会技術研究報告. AI97. 45-50 (1997)