11 research outputs found

    Processing Exact Results for Queries over Data Streams

    Get PDF
    In a growing number of information-processing applications, such as network-traffic monitoring, sensor networks, financial analysis, data mining for e-commerce, etc., data takes the form of continuous data streams rather than traditional stored databases/relational tuples. These applications have some common features like the need for real time analysis, huge volumes of data, and unpredictable and bursty arrivals of stream elements. In all of these applications, it is infeasible to process queries over data streams by loading the data into a traditional database management system (DBMS) or into main memory. Such an approach does not scale with high stream rates. As a consequence, systems that can manage streaming data have gained tremendous importance. The need to process a large number of continuous queries over bursty, high volume online data streams, potentially in real time, makes it imperative to design algorithms that should use limited resources. This dissertation focuses on processing exact results for join queries over high speed data streams using limited resources, and proposes several novel techniques for processing join queries incorporating secondary storages and non-dedicated computers. Existing approaches for stream joins either, (a) deal with memory limitations by shedding loads, and therefore can not produce exact or highly accurate results for the stream joins over data streams with time varying arrivals of stream tuples, or (b) suffer from large I/O-overheads due to random disk accesses. The proposed techniques exploit the high bandwidth of a disk subsystem by rendering the data access pattern largely sequential, eliminating small, random disk accesses. This dissertation proposes an I/O-efficient algorithm to process hybrid join queries, that join a fast, time varying or bursty data stream and a persistent disk relation. Such a hybrid join is the crux of a number of common transformations in an active data warehouse. Experimental results demonstrate that the proposed scheme reduces the response time in output results by exploiting spatio-temporal locality within the input stream, and minimizes disk overhead through disk-I/O amortization. The dissertation also proposes an algorithm to parallelize a stream join operator over a shared-nothing system. The proposed algorithm distributes the processing loads across a number of independent, non-dedicated nodes, based on a fixed or predefined communication pattern; dynamically maintains the degree of declustering in order to minimize communication and processing overheads; and presents mechanisms for reducing storage and communication overheads while scaling over a large number of nodes. We present experimental results showing the efficacy of the proposed algorithms

    Contributions to the Content-Based Image Retrieval Using Pictorial Queris

    Get PDF
    L'accés massiu a les càmeres digitals, els ordinadors personals i a Internet, ha propiciat la creació de grans volums de dades en format digital. En aquest context, cada vegada adquireixen major rellevància totes aquelles eines dissenyades per organitzar la informació i facilitar la seva cerca.Les imatges són un cas particular de dades que requereixen tècniques específiques de descripció i indexació. L'àrea de la visió per computador encarregada de l'estudi d'aquestes tècniques rep el nom de Recuperació d'Imatges per Contingut, en anglès Content-Based Image Retrieval (CBIR). Els sistemes de CBIR no utilitzen descripcions basades en text sinó que es basen en característiques extretes de les pròpies imatges. En contrast a les més de 6000 llengües parlades en el món, les descripcions basades en característiques visuals representen una via d'expressió universal.La intensa recerca en el camp dels sistemes de CBIR s'ha aplicat en àrees de coneixement molt diverses. Així doncs s'han desenvolupat aplicacions de CBIR relacionades amb la medicina, la protecció de la propietat intel·lectual, el periodisme, el disseny gràfic, la cerca d'informació en Internet, la preservació dels patrimoni cultural, etc. Un dels punts importants d'una aplicació de CBIR resideix en el disseny de les funcions de l'usuari. L'usuari és l'encarregat de formular les consultes a partir de les quals es fa la cerca de les imatges. Nosaltres hem centrat l'atenció en aquells sistemes en què la consulta es formula a partir d'una representació pictòrica. Hem plantejat una taxonomia dels sistemes de consulta en composada per quatre paradigmes diferents: Consulta-segons-Selecció, Consulta-segons-Composició-Icònica, Consulta-segons-Esboç i Consulta-segons-Il·lustració. Cada paradigma incorpora un nivell diferent en el potencial expressiu de l'usuari. Des de la simple selecció d'una imatge, fins a la creació d'una il·lustració en color, l'usuari és qui pren el control de les dades d'entrada del sistema. Al llarg dels capítols d'aquesta tesi hem analitzat la influència que cada paradigma de consulta exerceix en els processos interns d'un sistema de CBIR. D'aquesta manera també hem proposat un conjunt de contribucions que hem exemplificat des d'un punt de vista pràctic mitjançant una aplicació final

    Contributions to the content-based image retrieval using pictorial queries

    Get PDF
    Descripció del recurs: el 02 de novembre de 2010L'accés massiu a les càmeres digitals, els ordinadors personals i a Internet, ha propiciat la creació de grans volums de dades en format digital. En aquest context, cada vegada adquireixen major rellevància totes aquelles eines dissenyades per organitzar la informació i facilitar la seva cerca. Les imatges són un cas particular de dades que requereixen tècniques específiques de descripció i indexació. L'àrea de la visió per computador encarregada de l'estudi d'aquestes tècniques rep el nom de Recuperació d'Imatges per Contingut, en anglès Content-Based Image Retrieval (CBIR). Els sistemes de CBIR no utilitzen descripcions basades en text sinó que es basen en característiques extretes de les pròpies imatges. En contrast a les més de 6000 llengües parlades en el món, les descripcions basades en característiques visuals representen una via d'expressió universal. La intensa recerca en el camp dels sistemes de CBIR s'ha aplicat en àrees de coneixement molt diverses. Així doncs s'han desenvolupat aplicacions de CBIR relacionades amb la medicina, la protecció de la propietat intel·lectual, el periodisme, el disseny gràfic, la cerca d'informació en Internet, la preservació dels patrimoni cultural, etc. Un dels punts importants d'una aplicació de CBIR resideix en el disseny de les funcions de l'usuari. L'usuari és l'encarregat de formular les consultes a partir de les quals es fa la cerca de les imatges. Nosaltres hem centrat l'atenció en aquells sistemes en què la consulta es formula a partir d'una representació pictòrica. Hem plantejat una taxonomia dels sistemes de consulta en composada per quatre paradigmes diferents: Consulta-segons-Selecció, Consulta-segons-Composició-Icònica, Consulta-segons-Esboç i Consulta-segons-Il·lustració. Cada paradigma incorpora un nivell diferent en el potencial expressiu de l'usuari. Des de la simple selecció d'una imatge, fins a la creació d'una il·lustració en color, l'usuari és qui pren el control de les dades d'entrada del sistema. Al llarg dels capítols d'aquesta tesi hem analitzat la influència que cada paradigma de consulta exerceix en els processos interns d'un sistema de CBIR. D'aquesta manera també hem proposat un conjunt de contribucions que hem exemplificat des d'un punt de vista pràctic mitjançant una aplicació final

    Integration and visualisation of clinical-omics datasets for medical knowledge discovery

    Get PDF
    In recent decades, the rise of various omics fields has flooded life sciences with unprecedented amounts of high-throughput data, which have transformed the way biomedical research is conducted. This trend will only intensify in the coming decades, as the cost of data acquisition will continue to decrease. Therefore, there is a pressing need to find novel ways to turn this ocean of raw data into waves of information and finally distil those into drops of translational medical knowledge. This is particularly challenging because of the incredible richness of these datasets, the humbling complexity of biological systems and the growing abundance of clinical metadata, which makes the integration of disparate data sources even more difficult. Data integration has proven to be a promising avenue for knowledge discovery in biomedical research. Multi-omics studies allow us to examine a biological problem through different lenses using more than one analytical platform. These studies not only present tremendous opportunities for the deep and systematic understanding of health and disease, but they also pose new statistical and computational challenges. The work presented in this thesis aims to alleviate this problem with a novel pipeline for omics data integration. Modern omics datasets are extremely feature rich and in multi-omics studies this complexity is compounded by a second or even third dataset. However, many of these features might be completely irrelevant to the studied biological problem or redundant in the context of others. Therefore, in this thesis, clinical metadata driven feature selection is proposed as a viable option for narrowing down the focus of analyses in biomedical research. Our visual cortex has been fine-tuned through millions of years to become an outstanding pattern recognition machine. To leverage this incredible resource of the human brain, we need to develop advanced visualisation software that enables researchers to explore these vast biological datasets through illuminating charts and interactivity. Accordingly, a substantial portion of this PhD was dedicated to implementing truly novel visualisation methods for multi-omics studies.Open Acces

    Humanoid Robots

    Get PDF
    For many years, the human being has been trying, in all ways, to recreate the complex mechanisms that form the human body. Such task is extremely complicated and the results are not totally satisfactory. However, with increasing technological advances based on theoretical and experimental researches, man gets, in a way, to copy or to imitate some systems of the human body. These researches not only intended to create humanoid robots, great part of them constituting autonomous systems, but also, in some way, to offer a higher knowledge of the systems that form the human body, objectifying possible applications in the technology of rehabilitation of human beings, gathering in a whole studies related not only to Robotics, but also to Biomechanics, Biomimmetics, Cybernetics, among other areas. This book presents a series of researches inspired by this ideal, carried through by various researchers worldwide, looking for to analyze and to discuss diverse subjects related to humanoid robots. The presented contributions explore aspects about robotic hands, learning, language, vision and locomotion

    Model Checking and Model-Based Testing : Improving Their Feasibility by Lazy Techniques, Parallelization, and Other Optimizations

    Get PDF
    This thesis focuses on the lightweight formal method of model-based testing for checking safety properties, and derives a new and more feasible approach. For liveness properties, dynamic testing is impossible, so feasibility is increased by specializing on an important class of properties, livelock freedom, and deriving a more feasible model checking algorithm for it. All mentioned improvements are substantiated by experiments
    corecore