Apache Calcite: A Foundational Framework for Optimized Query Processing Over Heterogeneous Data Sources

Apache Calcite is a foundational software framework that provides query processing, optimization, and query language support to many popular open-source data processing systems such as Apache Hive, Apache Storm, Apache Flink, Druid, and MapD. Calcite's architecture consists of a modular and extensible query optimizer with hundreds of built-in optimization rules, a query processor capable of processing a variety of query languages, an adapter architecture designed for extensibility, and support for heterogeneous data models and stores (relational, semi-structured, streaming, and geospatial). This flexible, embeddable, and extensible architecture is what makes Calcite an attractive choice for adoption in big-data frameworks. It is an active project that continues to introduce support for the new types of data sources, query languages, and approaches to query processing and optimization.Comment: SIGMOD'1

A Grammatical Inference Approach to Language-Based Anomaly Detection in XML

False-positives are a problem in anomaly-based intrusion detection systems. To counter this issue, we discuss anomaly detection for the eXtensible Markup Language (XML) in a language-theoretic view. We argue that many XML-based attacks target the syntactic level, i.e. the tree structure or element content, and syntax validation of XML documents reduces the attack surface. XML offers so-called schemas for validation, but in real world, schemas are often unavailable, ignored or too general. In this work-in-progress paper we describe a grammatical inference approach to learn an automaton from example XML documents for detecting documents with anomalous syntax. We discuss properties and expressiveness of XML to understand limits of learnability. Our contributions are an XML Schema compatible lexical datatype system to abstract content in XML and an algorithm to learn visibly pushdown automata (VPA) directly from a set of examples. The proposed algorithm does not require the tree representation of XML, so it can process large documents or streams. The resulting deterministic VPA then allows stream validation of documents to recognize deviations in the underlying tree structure or datatypes.Comment: Paper accepted at First Int. Workshop on Emerging Cyberthreats and Countermeasures ECTCM 201

Extensible Languages for Flexible and Principled Domain Abstraction

Die meisten Programmiersprachen werden als Universalsprachen entworfen. Unabhängig von der zu entwickelnden Anwendung, stellen sie die gleichen Sprachfeatures und Sprachkonstrukte zur Verfügung. Solch universelle Sprachfeatures ignorieren jedoch die spezifischen Anforderungen, die viele Softwareprojekte mit sich bringen. Als Gegenkraft zu Universalsprachen fördern domänenspezifische Programmiersprachen, modellgetriebene Softwareentwicklung und sprachorientierte Programmierung die Verwendung von Domänenabstraktion, welche den Einsatz von domänenspezifischen Sprachfeatures und Sprachkonstrukten ermöglicht. Insbesondere erlaubt Domänenabstraktion Programmieren auf dem selben Abstraktionsniveau zu programmieren wie zu denken und vermeidet dadurch die Notwendigkeit Domänenkonzepte mit universalsprachlichen Features zu kodieren. Leider ermöglichen aktuelle Ansätze zur Domänenabstraktion nicht die Entfaltung ihres ganzen Potentials. Einerseits mangelt es den Ansätzen für interne domänenspezifische Sprachen an Flexibilität bezüglich der Syntax, statischer Analysen, und Werkzeugunterstützung, was das tatsächlich erreichte Abstraktionsniveau beschränkt. Andererseits mangelt es den Ansätzen für externe domänenspezifische Sprachen an wichtigen Prinzipien, wie beispielsweise modularem Schließen oder Komposition von Domänenabstraktionen, was die Anwendbarkeit dieser Ansätze in der Entwicklung größerer Softwaresysteme einschränkt. Wir verfolgen in der vorliegenden Doktorarbeit einen neuartigen Ansatz, welcher die Vorteile von internen und externen domänenspezifischen Sprachen vereint um flexible und prinzipientreue Domänenabstraktion zu unterstützen. Wir schlagen bibliotheksbasierte erweiterbare Programmiersprachen als Grundlage für Domänenabstraktion vor. In einer erweiterbaren Sprache kann Domänenabstraktion durch die Erweiterung der Sprache mit domänenspezifischer Syntax, statischer Analyse, und Werkzeugunterstützung erreicht werden . Dies ermöglicht Domänenabstraktionen die selbe Flexibilität wie externe domänenspezifische Sprachen. Um die Einhaltung üblicher Prinzipien zu gewährleisten, organisieren wir Spracherweiterungen als Bibliotheken und verwenden einfache Import-Anweisungen zur Aktivierung von Erweiterungen. Dies erlaubt modulares Schließen (durch die Inspektion der Import-Anweisungen), unterstützt die Komposition von Domänenabstraktionen (durch das Importieren mehrerer Erweiterungen), und ermöglicht die uniforme Selbstanwendbarkeit von Spracherweiterungen in der Entwicklung zukünftiger Erweiterungen (durch das Importieren von Erweiterungen in einer Erweiterungsdefinition). Die Organisation von Erweiterungen in Form von Bibliotheken ermöglicht Domänenabstraktionen die selbe Prinzipientreue wie interne domänenspezifische Sprachen. Wir haben die bibliotheksbasierte erweiterbare Programmiersprache SugarJ entworfen und implementiert. SugarJ Bibliotheken können Erweiterungen der Syntax, der statischen Analyse, und der Werkzeugunterstützung von SugarJ deklarieren. Eine syntaktische Erweiterung besteht dabei aus einer erweiterten Syntax und einer Transformation der erweiterten Syntax in die Basissyntax von SugarJ. Eine Erweiterung der Analyse testet Teile des abstrakten Syntaxbaums der aktuellen Datei und produziert eine Liste von Fehlern. Eine Erweiterung der Werkzeugunterstützung deklariert Dienste wie Syntaxfärbung oder Codevervollständigung für bestimmte Sprachkonstrukte. SugarJ Erweiterungen sind vollkommen selbstanwendbar: Eine erweiterte Syntax kann in eine Erweiterungsdefinition transformiert werden, eine erweiterte Analyse kann Erweiterungsdefinitionen testen, und eine erweiterte Werkzeugunterstützung kann Entwicklern beim Definieren von Erweiterungen assistieren. Um eine Quelldatei mit Erweiterungen zu verarbeiten, inspizieren der SugarJ Compiler und die SugarJ IDE die importierten Bibliotheken um die aktiven Erweiterungen zu bestimmen. Der Compiler und die IDE adaptieren den Parser, den Codegenerator, die Analyseroutine und die Werkzeugunterstützung der Quelldatei entsprechend der aktiven Erweiterungen. Wir beschreiben in der vorliegenden Doktorarbeit nicht nur das Design und die Implementierung von SugarJ, sondern berichten darüber hinaus über Erweiterungen unseres ursprünglich Designs. Insbesondere haben wir eine Generalisierung des SugarJ Compilers entworfen und implementiert, die neben Java alternative Basissprachen unterstützt. Wir haben diese Generalisierung verwendet um die bibliotheksbasierten erweiterbaren Programmiersprachen SugarHaskell, SugarProlog, und SugarFomega zu entwickeln. Weiterhin haben wir SugarJ ergänzt um polymorphe Domänenabstraktion und Kommunikationsintegrität zu unterstützen. Polymorphe Domänenabstraktion ermöglicht Programmierern mehrere Transformationen für die selbe domänenspezifische Syntax bereitzustellen. Dies erhöht die Flexibilität von SugarJ und unterstützt bekannte Szenarien aus der modellgetriebenen Entwicklung. Kommunikationsintegrität spezifiziert, dass die Komponenten eines Softwaresystems nur über explizite Kanäle kommunizieren dürfen. Im Kontext von Codegenerierung stellt dies eine interessante Eigenschaft dar, welche die Generierung von impliziten Modulabhängigkeiten untersagt. Wir haben Kommunikationsintegrität als weiteres Prinzip zu SugarJ hinzugefügt. Basierend auf SugarJ und zahlreicher Fallstudien argumentieren wir, dass flexible und prinzipientreue Domänenabstraktion ein skalierbares Programmiermodell für die Entwicklung komplexer Softwaresysteme darstellt

XNMT: The eXtensible Neural Machine Translation Toolkit

This paper describes XNMT, the eXtensible Neural Machine Translation toolkit. XNMT distin- guishes itself from other open-source NMT toolkits by its focus on modular code design, with the purpose of enabling fast iteration in research and replicable, reliable results. In this paper we describe the design of XNMT and its experiment configuration system, and demonstrate its utility on the tasks of machine translation, speech recognition, and multi-tasked machine translation/parsing. XNMT is available open-source at https://github.com/neulab/xnmtComment: To be presented at AMTA 2018 Open Source Software Showcas

Specification Design for an XML Mining Configurable Application

http://www.iaeng.org/publication/IMECS2011/IMECS2011_pp378-381.pdfInternational audienceThis work presents a methodology for XML mining centered on the process of extracting document features related to structure and content. This information is used to obtain similarity measures and to cluster XML documents. A conceptual framework is proposed to design an application with the primary goal of implementing a modular and easily configurable tool for mining large XML document collections

ATLAS: A flexible and extensible architecture for linguistic annotation

We describe a formal model for annotating linguistic artifacts, from which we derive an application programming interface (API) to a suite of tools for manipulating these annotations. The abstract logical model provides for a range of storage formats and promotes the reuse of tools that interact through this API. We focus first on ``Annotation Graphs,'' a graph model for annotations on linear signals (such as text and speech) indexed by intervals, for which efficient database storage and querying techniques are applicable. We note how a wide range of existing annotated corpora can be mapped to this annotation graph model. This model is then generalized to encompass a wider variety of linguistic ``signals,'' including both naturally occuring phenomena (as recorded in images, video, multi-modal interactions, etc.), as well as the derived resources that are increasingly important to the engineering of natural language processing systems (such as word lists, dictionaries, aligned bilingual corpora, etc.). We conclude with a review of the current efforts towards implementing key pieces of this architecture.Comment: 8 pages, 9 figure

A grid-based infrastructure for distributed retrieval

In large-scale distributed retrieval, challenges of latency, heterogeneity, and dynamicity emphasise the importance of infrastructural support in reducing the development costs of state-of-the-art solutions. We present a service-based infrastructure for distributed retrieval which blends middleware facilities and a design framework to ‘lift’ the resource sharing approach and the computational services of a European Grid platform into the domain of e-Science applications. In this paper, we give an overview of the DILIGENT Search Framework and illustrate its exploitation in the field of Earth Science