Knowledge discovery in multi-relational graphs

Ante el reducido abanico de metodologías para llevar a cabo tareas de aprendizaje automático relacional, el objetivo principal de esta tesis es realizar un análisis de los métodos existentes, modificando u optimizando en la medida de lo posible algunos de ellos, y aportar nuevos métodos que proporcionen nuevas vías para abordar esta difícil tarea. Para ello, y sin nombrar objetivos relacionados con revisiones bibliográficas ni comparativas entre modelos e implementaciones, se plantean una serie de objetivos concretos a ser cubiertos: 1. Definir estructuras flexibles y potentes que permitan modelar fenómenos en base a los elementos que los componen y a las relaciones establecidas entre éstos. Dichas estructuras deben poder expresar de manera natural propiedades complejas (valores continuos o categóricos, vectores, matrices, diccionarios, grafos,...) de los elementos, así como relaciones heterogéneas entre éstos que a su vez puedan poseer el mismo nivel de propiedades complejas. Además, dichas estructuras deben permitir modelar fenómenos en los que las relaciones entre los elementos no siempre se dan de forma binaria (intervienen únicamente dos elementos), sino que puedan intervenir un número cualquiera de ellos. 2. Definir herramientas para construir, manipular y medir dichas estructuras. Por muy potente y flexible que sea una estructura, será de poca utilidad si no se poseen las herramientas adecuadas para manipularla y estudiarla. Estas herramientas deben ser eficientes en su implementación y cubrir labores de construcción y consulta. 3. Desarrollar nuevos algoritmos de aprendizaje automático relacional de caja negra. En aquellas tareas en las que nuestro objetivo no es obtener modelos explicativos, podremos permitirnos utilizar modelos de caja negra, sacrificando la interpretabilidad a favor de una mayor eficiencia computacional. 4. Desarrollar nuevos algoritmos de aprendizaje automático relacional de caja blanca. Cuando estamos interesados en una explicación acerca del funcionamiento de los sistemas que se analizan, buscaremos modelos de aprendizaje automático de caja blanca. 5. Mejorar las herramientas de consulta, análisis y reparación para bases de datos. Algunas de las consultas a larga distancia en bases de datos presentan un coste computacional demasiado alto, lo que impide realizar análisis adecuados en algunos sistemas de información. Además, las bases de datos en grafo carecen de métodos que permitan normalizar o reparar los datos de manera automática o bajo la supervisión de un humano. Es interesante aproximarse al desarrollo de herramientas que lleven a cabo este tipo de tareas aumentando la eficiencia y ofreciendo una nueva capa de consulta y normalización que permita curar los datos para un almacenamiento y una recuperación más óptimos. Todos los objetivos marcados son desarrollados sobre una base formal sólida, basada en Teoría de la Información, Teoría del Aprendizaje, Teoría de Redes Neuronales Artificiales y Teoría de Grafos. Esta base permite que los resultados obtenidos sean suficientemente formales como para que los aportes que se realicen puedan ser fácilmente evaluados. Además, los modelos abstractos desarrollados son fácilmente implementables sobre máquinas reales para poder verificar experimentalmente su funcionamiento y poder ofrecer a la comunidad científica soluciones útiles en un corto espacio de tiempo

多次元データに対するランキング問合せ処理に関する研究

筑波大学 (University of Tsukuba)201

Reverse Thinking in Spatial Queries

In recent years, an increasing number of researches are conducted on spatial queries regarding the influence of query objects. Among these queries, reverse k nearest neighbors (RkNN) query is the one studied the most extensively. Reverse k furthest neighbors (RkFN) queries is the natural complement of RkNN queries. RkNN query is introduced to reflect the influence of the query object. Since this representation is intuitive, RkNN query has attracted significant attention among the database community. Later, reverse top-k queries was introduced, and also used extensively to represent influence. In many scenarios, when we consider the influence of an spatial object, reverse thinking is involved. That is, whether an object is influential to another object is depending on how the other object assess this object, other than how this object considers the other object. In this thesis, we study three problems involves reverse thinking. We first study the problem of efficiently computing RkFN queries. We are the first to propose a solution for arbitrary value of k. Based on several interesting observations, we present an efficient algorithm to process the RkFN queries. We also present a rigorous theoretical analysis to study various important aspects of the problem and our algorithm. An extensive experimental study demonstrates that our algorithm outperforms the state-of-the-art algorithm even for k=1. The accuracy of our theoretical analysis is also verified. We then study the problem of selecting set of representative products considering both diversity and coverage based on reverse top-k queries. Since this problem is NP-hard, we employ a greedy algorithm. We adopt MinHash and KMV Synopses to assist set operations. Our experimental study demonstrates the performance of the proposed algorithm. We also study the problem of maximizing spatial influence of facility bundle based on RkNN queries. We are the first to study this problem. We prove its NP-hardness, and propose a branch-and-bound best first search algorithm that greedily select the currently best facility until we get the required number of facilities. We introduce the concept of kNN region. It allows us to avoid redundant calculation with dynamic programming technique. Experiments show that our algorithm is orders of magnitudes better than our baseline algorithm

Forschungsbericht Universität Mannheim, 2004 / 2005

Die Universität Mannheim gibt in dem vorliegenden Forschungsbericht 2004/2005 Rechenschaft über ihre Leistungen auf dem Gebiet der Forschung. Erstmals folgt diese Dokumentation einer neuen Gliederung, die auf einen Beschluss des Forschungsrates der Universität Mannheim zurückgeht. Wie gewohnt erhalten Sie einen Überblick über die Publikationen und Forschungsprojekte der Lehrstühle, Professuren und zentralen Forschungseinrichtungen. Diese werden ergänzt um Angaben zur Organisation von Forschungsveranstaltungen, der Mitwirkung in Forschungsausschüssen, einer Übersicht zu den für Forschungszwecke eingeworbenen Drittmitteln, zu den Promotionen und Habilitationen, zu Preisen und Ehrungen und zu Förderern der Universität Mannheim. Abgerundet werden diese Daten durch zusammenfassende Darstellungen der Forschungsschwerpunkte und des Forschungsprofils der Fakultäten

The Largest Unethical Medical Experiment in Human History

This monograph describes the largest unethical medical experiment in human history: the implementation and operation of non-ionizing non-visible EMF radiation (hereafter called wireless radiation) infrastructure for communications, surveillance, weaponry, and other applications. It is unethical because it violates the key ethical medical experiment requirement for “informed consent” by the overwhelming majority of the participants. The monograph provides background on unethical medical research/experimentation, and frames the implementation of wireless radiation within that context. The monograph then identifies a wide spectrum of adverse effects of wireless radiation as reported in the premier biomedical literature for over seven decades. Even though many of these reported adverse effects are extremely severe, the true extent of their severity has been grossly underestimated. Most of the reported laboratory experiments that produced these effects are not reflective of the real-life environment in which wireless radiation operates. Many experiments do not include pulsing and modulation of the carrier signal, and most do not account for synergistic effects of other toxic stimuli acting in concert with the wireless radiation. These two additions greatly exacerbate the severity of the adverse effects from wireless radiation, and their neglect in current (and past) experimentation results in substantial under-estimation of the breadth and severity of adverse effects to be expected in a real-life situation. This lack of credible safety testing, combined with depriving the public of the opportunity to provide informed consent, contextualizes the wireless radiation infrastructure operation as an unethical medical experiment