A Highly Adaptable and Reliable Stream Data Management Framework to Support Large-scale Ubiquitous Information Applications

2011 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21240005
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Media informatics/Database
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: KITAGAWA Hiroyuki 筑波大学, システム情報系, 教授 (00204876)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): AMAGASA Toshiyuki 筑波大学, システム情報系, 准教授 (70314531) ; KAWASHIMA Hideyuki 筑波大学, システム情報系, 講師 (90407148) ; MORISHIMA Atsuyuki 筑波大学, 図書館情報メディア系, 准教授 (70338309)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): FUKUI Kazuhiro 筑波大学, システム情報系, 准教授 (40375423) ; WATANABE Yousuke 東京工業大学, 学術国際情報センター, 助教 (80532944) ; ISHIKAWA Yoshiharu 名古屋大学, 情報連携基盤センター, 教授 (80263440)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Keywords: ストリーム / ユビキタス / データ基盤 / 高適応性 / 高信頼性 / セキュアストリーム処理 / 耐故障性

Research Abstract

The goal is to develop a highly adaptable and reliable stream processing framework to support large-scale ubiquitous information applications. The main topics include composite stream processing, efficient stream processing, adaptability to applications, consideration of data quality, high availability, and secure stream processing. Research results address issues related with integration of media and tuple streams, stream storage, data uncertainty, reliable distributed stream processing, and stream processing with encryption.

Research Products

• [Journal Article] 情報伝搬を考慮したグラフ分析によるTwitterユーザランキング手法 (2011)
  • Author(s): 山口祐人, 天笠俊之, 高橋翼, 北川博之
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌データベース Volume: Vol.4, No.2 Pages: 142-157
  • URL: http://www.bookpark.ne.jp/cm/ipsj/search.asp?flag=6 & keyword=IPSJ-TOD0402013 & mode=PDF
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spiros Papadimitriou, and Christos Faloutsos, Outlier Detection by Example (2011)
  • Author(s): Cui Zhu, Hiroyuki Kitagawa
  • Journal Title: Journal of Intelligent Information Systems Volume: Vol.36, No.2 Pages: 217-247
  • DOI: DOI:10.1007/s10844-010-0128-1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Query Result Caching for Multiple Event-driven Continuous Queries (2010)
  • Author(s): Yousuke Watanabe, Hiroyuki Kitagawa
  • Journal Title: Information Systems Volume: Vol.35, No.1 Pages: 94-110
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.is.2009.04.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 分散ストリーム処理システムにおける高信頼化方式の提案 (2010)
  • Author(s): 塩川浩昭, 北川博之, 川島英之
  • Journal Title: 電子情報通信学会論文誌 Volume: Vol.J93-D, No.6 Pages: 767-780
  • URL: http://search.ieice.org/bin/summary.php?id=j93-d_6_767 & category=D & year=2010 & lang=J & abst=
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficient Probabilistic Event Stream Processing with Lineage and Kleene-plus (2009)
  • Author(s): Zhitao Shen, Hideyuki Kawashima and Hiroyuki Kitagawa
  • Journal Title: International Journal of Communication Networks and Distributed Systems Volume: Vol.2, No.4 Pages: 355-374
  • DOI: DOI:10.1504/IJCNDS.2009.026554
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ストリーム処理エンジンにおける効率的な来歴管理 (2009)
  • Author(s): 川島英之, 北川博之, 寺島裕貴
  • Journal Title: 日本データベース学会論文誌 Volume: Vol.8, No.1 Pages: 101-106
  • URL: http://www.dbsj.org/journal/vol8/no1/
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] データストリーム処理へのベイジアンネットワークの導入 (2009)
  • Author(s): 佐藤亮, 川島英之, 北川博之
  • Journal Title: 日本データベース学会論文誌 Volume: Vol.8, No.1 Pages: 137-142
  • URL: http://www.dbsj.org/journal/vol8/no1/
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 対象情報源を動的に選択可能なストリーム処理機能の実装と評価 (2009)
  • Author(s): 大喜恒甫, 渡辺陽介, 北川博之, 川島英之
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌:データベース Volume: Vol.2, No.3 Pages: 1-17
  • URL: http://www.bookpark.ne.jp/cm/ipsj/search.asp?flag=6 & keyword=IPSJ-TOD0203002 & mode=PDF
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Managing Frequent Updates in R-trees for Update-intensive Applications (2009)
  • Author(s): MoonBae Song and Hiroyuki Kitagawa
  • Journal Title: IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering Volume: Vol.21, No.11 Pages: 1573-1589
  • URL: http://www.computer.org/csdl/trans/tk/2009/11/ttk2009111573.html
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Effective Web Video Clustering using Playlist Information (2012)
  • Author(s): Mariko Kamie, Takako Hashimoto and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: Proc. of 27th ACM Symposium on Applied Computing (SAC 2012)
  • Place of Presentation: The Riva del Garda Congress Center (Italy)
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] An Efficient Stream Archiving Method by Operator Merge and Write Control (2012)
  • Author(s): Taiga Abe, Hideyuki Kawashima and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: Proc. of 5th. International Workshop on Data Management for Wireless and Pervasive Communications (DMWPC)
  • Place of Presentation: 福岡工業大学(福岡県)
  • Year and Date: 2012-03-06
• [Presentation] メディアストリームとタプルストリームの統合的管理に関する研究 (2012)
  • Author(s): 西村和也, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 情報処理学会第74回全国大会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学(愛知県)
  • Year and Date: 2012-03-06
• [Presentation] 分散ストリーム処理環境における高信頼化手法の適用とその評価 (2012)
  • Author(s): 栗原耕平, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 情報処理学会第74回全国大会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学(愛知県)
  • Year and Date: 2012-03-06
• [Presentation] XMLストリームに対する省電力を考慮した問合せ処理 (2012)
  • Author(s): 清野真奈, 天笠俊之, 北川博之
  • Organizer: 第4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 2012)
  • Place of Presentation: シーサイドホテル舞子(兵庫県)
  • Year and Date: 2012-03-03
• [Presentation] マイクロブログにおけるユーザ専門性を考慮したWebページ推薦 (2012)
  • Author(s): 山口祐人, 天笠俊之, 北川博之
  • Organizer: 第4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 2012)
  • Place of Presentation: シーサイドホテル舞子(兵庫県)
  • Year and Date: 2012-03-03
• [Presentation] ストリームデータ処理における状態一貫性の保証 (2012)
  • Author(s): 小山田昌史, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 第4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 2012)
  • Place of Presentation: シーサイドホテル舞子(兵庫県)
  • Year and Date: 2012-03-03
• [Presentation] 安全性を考慮したストリームデータ処理 (2012)
  • Author(s): 冨山克裕, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 第4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 2012)
  • Place of Presentation: シーサイドホテル舞子(兵庫県)
  • Year and Date: 2012-03-03
• [Presentation] On Efficient Distance-based Similarity Search (2011)
  • Author(s): Jianquan Liu, Hanxiong Chen, Kazutaka Furuse, Hiroyuki Kitagawa and Jeffrey Xu Yu
  • Organizer: Proc. 11th IEEE International Conference on Data Mining Workshops(ICDMW)
  • Place of Presentation: Marriott Pinnacle Downtown Hotel (Canada)
  • Year and Date: 2011-12-11
• [Presentation] A Framework of Faceted Navigation for XML Data (2011)
  • Author(s): Takahiro Komamizu, Toshiyuki Amagasa, and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: Proc. 13th International Conference on Information Integration and Web-based Applications & Services (iiWAS2011)
  • Place of Presentation: International University-Vietnam National University HCMC (Vietnam)
  • Year and Date: 2011-12-05
• [Presentation] Efficient Invocation of Transaction Sequences Triggered by Data Streams (2011)
  • Author(s): Masafumi Oyamada, Hideyuki Kawashima, and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: The 2nd International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems (SMDMS 2011)
  • Place of Presentation: Technical University of Catalonia (Spain)
  • Year and Date: 2011-10-26
• [Presentation] A Video Manager for Relational Stream Processing Systems (2011)
  • Author(s): Tsubasa Takahashi, Hideyuki Kawashima and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: The 2nd International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems (SMDMS 2011)
  • Place of Presentation: Technical University of Catalonia (Spain)
  • Year and Date: 2011-10-26
• [Presentation] FACTUS : Faceted Twitter User Search using Twitter Lists (2011)
  • Author(s): Takahiro Komamizu, Yuto Yamaguchi, Toshiyuki Amagasa, and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: Proc. of 12th International Conference on Web Information System Engineering (WISE 2011)
  • Place of Presentation: Sydney Convention & Exhibition Centre (AUS)
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] An Extended Method for Finding Related Web Pages with Focused Crawling Techniques (2011)
  • Author(s): Kazutaka Furuse, Hiroaki Ohmura, Hanxiong Chen and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: Proc. of 15th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems (KES 2011)
  • Place of Presentation: The University of Kaiserslautern (Germany)
  • Year and Date: 2011-09-12
• [Presentation] Fast Frequent Itemset Mining from Uncertain Database Using GPGPU (2011)
  • Author(s): Yusuke Kozawa, Toshiyuki Amagasa and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: Proc. of Fifth International VLDB Workshop on Management of Uncertain Data (MUD 2011)
  • Place of Presentation: The Westin Seattle (USA)
  • Year and Date: 2011-08-29
• [Presentation] Tag-based User Topic Discovery using Twitter Lists (2011)
  • Author(s): Yuto Yamaguchi, Toshiyuki Amagasa and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: of International Conference on Advances in Social Network Analysis and Mining (ASONAM 2011)
  • Place of Presentation: National University of Kaohsiung (Taiwan)
  • Year and Date: 2011-07-25
• [Presentation] Integration of Data Streams and Relations with Main Memory Database (2011)
  • Author(s): Masafumi Oyamada, Hideyuki Kawashima and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: Proc. of International Workshop on Networked Sensing Systems (INSS 2011)
  • Place of Presentation: National Penghu Univ. of Science and Technology (Taiwan)
  • Year and Date: 2011-06-13
• [Presentation] ストリームに起因する連続的トランザクション呼び出しの効率化 (2011)
  • Author(s): 小山田昌史, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 信学技報
  • Place of Presentation: vol.111, No.76
  • Year and Date: 2011-06-06
• [Presentation] 移動軌跡ストリームに対する連続的k-匿名化技法 (2011)
  • Author(s): 冨山克裕, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 情報処理学会第73回全国大会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京都)
  • Year and Date: 2011-03-02
• [Presentation] 書込み処理の遅延化と動的制御によるストリームデータの永続化 (2011)
  • Author(s): 阿部泰芽, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 第3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 2011)
  • Place of Presentation: ラフォーレ修善寺(静岡県)
  • Year and Date: 2011-02-27
• [Presentation] 高信頼化を考慮した分散ストリーム処理の問合せ最適化方式 (2011)
  • Author(s): 塩川浩昭, 北川博之, 川島英之
  • Organizer: 第3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 2011)
  • Place of Presentation: ラフォーレ修善寺(静岡県)
  • Year and Date: 2011-02-27
• [Presentation] ストリーム処理システムにおける映像データ管理機構 (2011)
  • Author(s): 高橋翼, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 第3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 2011)
  • Place of Presentation: ラフォーレ修善寺(静岡県)
  • Year and Date: 2011-02-27
• [Presentation] 確率推論を有する関係データストリーム処理エンジンの設計 (2010)
  • Author(s): 川島英之, 北川博之, 佐藤亮
  • Organizer: 情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会(UBI)
  • Place of Presentation: 筑波大学(茨城県)
  • Year and Date: 2010-07-15
• [Presentation] ユビキタス・センサネットワークを支えるデータストリーム処理 (2010)
  • Author(s): 北川博之
  • Organizer: 情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会(UBI)(招待講演)
  • Place of Presentation: 筑波大学(茨城県)
  • Year and Date: 2010-07-15
• [Presentation] A-SAS : An Adaptive High-Availability Scheme for Distributed Stream Processing Systems (2010)
  • Author(s): Hiroaki Shiokawa, Hiroyuki Kitagawa, and Hideyuki Kawashima
  • Organizer: Proc. of 3rd. International Workshop on Sensor Network Technologies for Information Explosion Era (SeNTIE 2010)
  • Place of Presentation: Holiday Inn-at the PLAZA, Kansas City (USA)
  • Year and Date: 2010-05-23
• [Presentation] データストリーム処理におけるコスト推定に基づく動的な来歴保存方式 (2010)
  • Author(s): Nguyen Thien Truc, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 情報処理学会第72回全国大会
  • Place of Presentation: 東京大学(東京都)
  • Year and Date: 2010-03-09
• [Presentation] ベイジアンネットワークのストリーム演算化ならびに関係データ処理との統合 (2010)
  • Author(s): 佐藤亮, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 第2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 2010)
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-02-28
• [Presentation] 分散ストリーム処理環境における適応的高信頼化手法 (2010)
  • Author(s): 塩川浩昭, 北川博之, 川島英之
  • Organizer: 第2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 2010)
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-02-28
• [Presentation] Providing Persistence to Provenances on Stream Processing Environment (2009)
  • Author(s): Yuki Terajima, Hideyuki Kawashima and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: Proc. 3rd International Workshop on SensorWebs, Databases and Mining in Networked Sensing Systems (SWDMNSS 2009)
  • Place of Presentation: Carnegie Mellon University (USA)
  • Year and Date: 2009-06-17
• [Presentation] Associating Bayesian Networks with Stream Data Processing (2009)
  • Author(s): Ryo Sato, Hideyuki Kawashima and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: Proc. 3rd International Workshop on SensorWebs, Databases and Mining in Networked Sensing Systems (SWDMNSS 2009)
  • Place of Presentation: Carnegie Mellon University (USA)
  • Year and Date: 2009-06-17
• [Presentation] Pattern-based Window : A Novel Window Operator to Support Event Detection for Data Stream Processing (2009)
  • Author(s): Xin Li, Zhitao Shen, Hideyuki Kawashima and Hiroyuki Kitagawa
  • Organizer: Proc. International Workshop on Sensor Network Technologies for Information Explosion Era (SeNTIE2009)
  • Place of Presentation: Taipei (Taiwan)
  • Year and Date: 2009-05-18
• [Presentation] ストリーム処理における来歴データ永続化の投機的実行方式 (2009)
  • Author(s): 川島英之, 北川博之, 天笠俊之
  • Organizer: 情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂(奈良県)
  • Year and Date: 2009-05-15
• [Presentation] データストリーム永続化処理の適応的最適化
  • Author(s): 阿部泰芽, 川島英之, 北川博之
  • Organizer: 情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会(UBI)
  • Place of Presentation: 筑波大学(茨城県)
• [Book] Studies in Computational Intelligence Series (2010)
  • Author(s): Hiroyuki Kitagawa, Yousuke Watanabe, Hideyuki Kawashima, and Toshiyuki Amagasa
  • Total Pages: 173-204
  • Publisher: Wireless Sensor Network Technologies for the Information Explosion Era