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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Implementation of Unified Indexing Mechanisms Satisfying Various Retrieval Requirements for Big Data Era

Research Project

Project/Area Number 18H04095
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

原 隆浩  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (20294043)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 天方 大地  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助教 (40770649)
前川 卓也  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (50447025)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywordsビッグデータ / インデックス / データ検索
Outline of Annual Research Achievements

IoTを始めとして多種多様なビッグデータが発生しており、データ集合の特徴抽出や指定条件に合致するデータの取得など、検索技術へのニーズも多様化している。既存研究では、多種多様な検索要求に対して、個別にデータ構造(インデックス)とオンライン検索アルゴリズムを構築しており、メモリ・ストレージのコストや構築・メンテナンスの手間が膨大となる。そのため、既存研究の考案技術のうち、実際のシステムにおいて利用されているものはほとんどない。そこで本研究では、多様な検索要求を満たすことができる統一的なインデックス基盤を確立することを目的とし、以下のように二つの研究課題を推進した。
課題1:多様な検索要求を満たす統一的なインデックス構造の構築
本課題では、多様な検索要求に対して、それぞれの検索の種類で効率化(探索空間の枝刈り・絞込みなど)に用いることのできる数学的・理論的アイデアを整理もしくは新たに定義する。そして、複数の異なる検索要求において共通して利用できる効率化手段を検討した。本研究課題の最終年度にあたる2022年度は、これまでの成果をさらに発展させて、さまざまな高度な検索に適用可能なグラフインデックスの構築を進めつつ、研究期間全体で達成した成果の取りまとめを行った。
課題2:統一的なインデックス構造上のオンライン検索アルゴリズムの構築
主にグラフインデックスを想定して、新たな検索の概念を考案するとともに、その高速なオンライン検索アルゴリズムを設計・実装した。さらに、本研究のとりまとめとして、これまでに考案した検索技術を整理し、インデックスの共通化の観点から体系化を進めた。本研究で開発したインデックスやオンライン検索アルゴリズムは、国際会議や論文誌で研究成果を公表したものを中心に公開している。これにより、他の研究者や技術者による考案技術の利用を可能とし、研究成果の社会還元を促進している。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results)

  • [Journal Article] Reverse Maximum Inner Product Search: Formulation, Algorithms, and Analysis2023

    • Author(s)
      Daichi Amagata, Takahiro Hara
    • Journal Title

      ACM Transactions on the Web

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1145/3587215

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Categorical Diversity-Aware Inner Product Search2023

    • Author(s)
      Kohei Hirata, Daichi Amagata, Sumio Fujita, Takahiro Hara
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 11 Pages: 2586~2596

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2023.3234072

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cardinality Estimation in Inner Product Space2022

    • Author(s)
      Kohei Hirata, Daichi Amagata, Takahiro Hara
    • Journal Title

      IEEE Open Journal of the Computer Society

      Volume: 3 Pages: 208~216

    • DOI

      10.1109/OJCS.2022.3215206

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Efficient Retrieval of Top-k Weighted Triangles on Static and Dynamic Spatial Data2022

    • Author(s)
      Ryosuke Taniguchi, Daichi Amagata, Takahiro Hara
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 10 Pages: 55298~55307

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2022.3177620

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Lamps: Location-Aware Moving Top-k Pub/Sub (Extended abstract)2023

    • Author(s)
      Shunya Nishio, Daichi Amagata, Takahiro Hara
    • Organizer
      IEEE International Conference on Data Engineering (ICDE)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Diversity Maximization in the Presence of Outliers2023

    • Author(s)
      Daichi Amagata
    • Organizer
      AAAI Conference on Artificial Intelligence
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 埋め込み順序従属性の検証アルゴリズム2023

    • Author(s)
      ラモス アレハンドロ, 天方 大地, 原 隆浩
    • Organizer
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIMフォーラム2023)
  • [Presentation] 公平性を考慮した高速な内積探索2023

    • Author(s)
      青山 和禎, 天方 大地, 藤田 澄男, 原 隆浩
    • Organizer
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIMフォーラム2023)
  • [Presentation] Scalable and Accurate Density-Peaks Clustering on Fully Dynamic Data2022

    • Author(s)
      Daichi Amagata
    • Organizer
      IEEE International Conference on Big Data
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Retrieving Top-N Weighted Spatial k-cliques2022

    • Author(s)
      Ryosuke Taniguchi, Daichi Amagata, Takahiro Hara
    • Organizer
      IEEE International Conference on Big Data
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Learned k-NN Distance Estimation2022

    • Author(s)
      Daichi Amagata, Yusuke Arai, Sumio Fujita, Takahiro Hara
    • Organizer
      ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographic Information System (SIGSPATIAL)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Solving Diversity-Aware Maximum Inner Product Search Efficiently and Effectively2022

    • Author(s)
      Kohei Hirata, Daichi Amagata, Sumio Fujita, Takahiro Hara
    • Organizer
      ACM Recommender Systems Conference (RecSys)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Efficient Retrieval of Top-k Weighted Spatial Triangles2022

    • Author(s)
      Ryosuke Taniguchi, Daichi Amagata, Takahiro Hara
    • Organizer
      International Conference on Database Systems for Advanced Applications (DASFAA)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多様性を考慮した最大内積探索2022

    • Author(s)
      平田 皓平, 天方 大地, 原 隆浩, 藤田 澄男
    • Organizer
      FIT2022 第21回情報科学技術フォーラム
  • [Presentation] 高速・高精度なk最近傍距離推定2022

    • Author(s)
      新井 悠介, 天方 大地, 藤田 澄男, 原 隆浩
    • Organizer
      FIT2022 第21回情報科学技術フォーラム

URL: 

Published: 2023-12-25  

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