Management of historical information and preference in massive datasets

Abstract

H εκρηκτική αύξηση του ρυθμού παραγωγής δεδομένων η οποία παρατηρείται από πλήθος διαφορετικών πηγών, αποτελεί ένα χαρακτηριστικό φαινόμενο των τελευταίων δύο δεκαετιών. Ιστοσελίδες παροχής περιεχομένου, κοινωνικά δίκτυα καθώς επίσης και επιχειρήσεις ή οργανισμοί διαφόρων πεδίων όπως Αστρονομία και Γονιδιωματική έχουν καθημερινές ανάγκες αποθήκευσης και επεξεργασίας δεδομένων οι οποίες απαιτούν ένα σημαντικό πλήθος πόρων. Προκύπτει, επομένως, η ανάγκη εύρεσης λύσεων στα προβλήματα των σύγχρονων εφαρμογών οι οποίες θα χαρακτηρίζονται τόσο από χρονική όσο και από χωρική αποδοτικότητα. Για το σκοπό αυτό, η παρούσα διατριβή μελετάει ζητήματα που σχετίζονται με τον αποδοτικό υπολογισμό ερωτημάτων προτίμησης καθώς και την αποδοτική διαχείριση ιστορικής πληροφορίας προτείνοντας αλγορίθμους και δομές δεδομένων με γραμμικό χωρικό κόστος. Πιο συγκεκριμένα, το πρώτο μέρος της διατριβής ασχολείται με τη δυναμική διατήρηση των k κορυφαίων σημείων κυριαρχίας και τον υπολογισμό 3-πλευρών ερωτημάτων κορυφογραμμής σε πλήρως δυναμικά σύνολα δεδομένων. Το δεύτερο μέρος της διατριβής παρουσιάζει ένα πρότυπο σύστημα με το όνομα HiNode το οποίο διαχειρίζεται ιστορική πληροφορία σε ακολουθίες εξελισσόμενων γραφημάτων και χαρακτηρίζεται από ασυμπτωτικά βέλτιστο χωρικό κόστος. Τέλος, περιγράφονται δύο υλοποιήσεις για το σύστημα HiNode, που βασίζονται σε διαφορετικές υποκείμενες τεχνολογίες, οι οποίες ακολούθως αξιολογούνται πειραματικά.