超高速圧縮データストリーム処理に基づく軽量ＸＭＬデータベース管理システム基盤技術

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22300010
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 竹田 正幸 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (50216909)
• 研究分担者: 篠原 歩 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (00226151) ; 坂内 英夫 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (20323644) ; 瀧本 英二 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (50236395) ; 坂本 比呂志 九州工業大学, その他の研究科, 准教授 (50315123) ; 畑埜 晃平 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (60404026) ; 稲永 俊介 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (60448404)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: アルゴリズム / 圧縮データストリーム / データ圧縮 / 圧縮による高速化

研究概要

本研究では、圧縮データ処理に基づく軽量ＸＭＬデータベース管理システム基盤技術の確立を目指している。本年度は、主として、以下の成果を得ることができた。
A. 圧縮テキスト上の高速パターン照合に適した文法圧縮アルゴリズムの開発．圧縮パターン照合に適した圧縮形式であるStraight-Line Program (SLP) をとりあげ、テキストからサイズの小さいSLPを得るための高速軽量な文法圧縮アルゴリズムの開発を行い、既存の文法圧縮アルゴリズムに比べて高い性能を示すことを実証した。
B. 圧縮テキスト上のq-グラム統計計算アルゴリズムの開発．前年度に引き続き、SLP上でq-グラム統計を求める問題に取り組んだ。前年度に開発した多項式時間アルゴリズムはqの値が大きいときに速度が低下する問題を抱えていたが，SLPをqグラムの観点から見た本質である「隣接木」という構造を提案し、これを用いることで、qの値によらず高速化することに成功した。これにより、理論と実用の両面から「圧縮による高速化」という目標をも達成したということができる。
C. 高速XMLデータストリームフィルタリング技術の開発．XMLデータストリーム処理アルゴリズムにはリアルタイム処理と省スペースが求められる。既存アルゴリズムは、計算時間・領域は効率的であるものの、lazyであるという欠点があった。本研究では、計算量を改善し、かつ、eagerに改善することに成功した。
D. その他．データベースシステムのもつ知的情報処理機能として、機械学習およびそれに基づく知識発見、パターンの効率的な枚挙、分類に関する研究を行い、多くの成果を得た。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] A Succinct Grammar Compression (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasao Tabei
  • 雑誌名: Proc. 24th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching (CPM2013) 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Lyndon factorization of grammar compressed text (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro I
  • 雑誌名: Proc. 24th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching (CPM2013) 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Converting SLP to LZ78 in almost linear time (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideo Bannai
  • 雑誌名: Proc. 24th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching (CPM2013) 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computing convolution on grammar-compressed text (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Tanaka
  • 雑誌名: Proc. Data Compression Conference 2013 (DCC 2013) 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] From Run Length Encoding to LZ78 and Back Again (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuya Tamakoshi
  • 雑誌名: Proc. Data Compression Conference 2013 (DCC 2013) 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simpler and Faster Lempel Ziv Factorization (2013)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Goto
  • 雑誌名: Proc. Data Compression Conference 2013 (DCC 2013) 巻: - ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Permuted Pattern Matching on Multi-track Strings (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Katsura
  • 雑誌名: Proc. SOFSEM 2013 巻: - ページ: 280-291
  • DOI: 10.1007/978-3-642-35843-2_25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast q-gram mining on SLP compressed strings (2013)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Goto
  • 雑誌名: J. Discrete Algorithms 巻: 18 ページ: 89-99
  • DOI: 10.1016/j.jda.2012.07.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] ESP-index: A compressed index based on edit-sensitive parsing (2013)
  • 著者名/発表者名: Shirou Maruyama
  • 雑誌名: J. Discrete Algorithms 巻: 18 ページ: 100-112
  • DOI: 10.1016/j.jda.2012.07.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scalable Detection of Frequent Substrings by Grammar-Based Compression (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaya Nakahara
  • 雑誌名: IEICE Transactions 巻: 96-D(3) ページ: 457-464
  • 査読あり
• [雑誌論文] Online Rank Aggregation (2012)
  • 著者名/発表者名: Shota Yasutake
  • 雑誌名: Journal of Machine Learning Research - Proceedings Track 25 巻: - ページ: 539-553
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lightweight Grammar-Based Compression (2012)
  • 著者名/発表者名: Shirou Maruyama
  • 雑誌名: Algorithms 巻: 5(2) ページ: 214-235
  • DOI: 10.3390/a5020214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracting research communities from bibliographic data (2012)
  • 著者名/発表者名: Yushi Nakamura
  • 雑誌名: KES Journal 巻: 16(1) ページ: 25-34
  • DOI: 10.3233/KES-2012-0230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional programs as compressed data (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kobayashi
  • 雑誌名: PEPM 2012 巻: - ページ: 121-130
  • DOI: 10.1145/2103746.2103770
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finding Characteristic Substrings from Compressed Texts (2012)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Inenaga
  • 雑誌名: Int. J. Found. Comput. Sci. 巻: 23(2) ページ: 261-280
  • DOI: 10.1142/S0129054112400126
  • 査読あり
• [雑誌論文] An efficient algorithm to test square-freeness of strings compressed by straight-line programs (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideo Bannai
  • 雑誌名: Inf. Process. Lett. 巻: 112(19) ページ: 711-714
  • DOI: 10.1016/j.ipl.2012.06.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient LZ78 Factorization of Grammar Compressed Text (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideo Bannai
  • 雑誌名: SPIRE 2012 巻: - ページ: 86-98
  • DOI: 10.1007/978-3-642-34109-0_10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eager XPath Evaluation over XML Streams (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhito Hagio
  • 雑誌名: SPIRE 2012 巻: - ページ: 245-250
  • DOI: 10.1007/978-3-642-34109-0_26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computing Maximum Number of Runs in Strings (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Kusano
  • 雑誌名: SPIRE 2012 巻: - ページ: 318-329
  • DOI: 10.1007/978-3-642-34109-0_33
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Position Heap of a Trie (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuto Nakashima
  • 雑誌名: SPIRE 2012 巻: - ページ: 360-371
  • DOI: 10.1007/978-3-642-34109-0_38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variable-Length Codes for Space-Efficient Grammar-Based Compression (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshimasa Takabatake
  • 雑誌名: SPIRE 2012 巻: - ページ: 398-410
  • DOI: 10.1007/978-3-642-34109-0_42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Online Prediction under Submodular Constraints (2012)
  • 著者名/発表者名: Daiki Suehiro
  • 雑誌名: ALT 2012 巻: - ページ: 260-274
  • DOI: 10.1007/978-3-642-34106-9_22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyphonic Music Classification on Symbolic Data Using Dissimilarity Functions (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoko Anan
  • 雑誌名: ISMIR 2012 巻: - ページ: 229-234
  • 査読あり
• [雑誌論文] General Algorithms for Mining Closed Flexible Patterns under Various Equivalence Relations (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro I
  • 雑誌名: ECML/PKDD (2) 2012 巻: - ページ: 435-450
  • DOI: 10.1007/978-3-642-33486-3_28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Speeding Up q-Gram Mining on Grammar-Based Compressed Texts (2012)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Goto
  • 雑誌名: CPM 2012 巻: - ページ: 220-231
  • DOI: 10.1007/978-3-642-31265-6_18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction for Control Delay on Reinforcement Learning (2012)
  • 著者名/発表者名: Junya Saito
  • 雑誌名: ICAART (1) 2012 巻: - ページ: 579-586
  • 査読あり