Duplicate Detection in Probabilistic Data

Collected data often contains uncertainties. Probabilistic databases have been proposed to manage uncertain data. To combine data from multiple autonomous probabilistic databases, an integration of probabilistic data has to be performed. Until now, however, data integration approaches have focused on the integration of certain source data (relational or XML). There is no work on the integration of uncertain (esp. probabilistic) source data so far. In this paper, we present a first step towards a concise consolidation of probabilistic data. We focus on duplicate detection as a representative and essential step in an integration process. We present techniques for identifying multiple probabilistic representations of the same real-world entities. Furthermore, for increasing the efficiency of the duplicate detection process we introduce search space reduction methods adapted to probabilistic data

End-to-End Entity Resolution for Big Data: A Survey

One of the most important tasks for improving data quality and the reliability of data analytics results is Entity Resolution (ER). ER aims to identify different descriptions that refer to the same real-world entity, and remains a challenging problem. While previous works have studied specific aspects of ER (and mostly in traditional settings), in this survey, we provide for the first time an end-to-end view of modern ER workflows, and of the novel aspects of entity indexing and matching methods in order to cope with more than one of the Big Data characteristics simultaneously. We present the basic concepts, processing steps and execution strategies that have been proposed by different communities, i.e., database, semantic Web and machine learning, in order to cope with the loose structuredness, extreme diversity, high speed and large scale of entity descriptions used by real-world applications. Finally, we provide a synthetic discussion of the existing approaches, and conclude with a detailed presentation of open research directions

The Impact of Near-Duplicate Documents on Information Retrieval Evaluation

Near-duplicate documents can adversely affect the efficiency and effectiveness of search engines. Due to the pairwise nature of the comparisons required for near-duplicate detection, this process is extremely costly in terms of the time and processing power it requires. Despite the ubiquitous presence of near-duplicate detection algorithms in commercial search engines, their application and impact in research environments is not fully explored. The implementation of near-duplicate detection algorithms forces trade-offs between efficiency and effectiveness, entailing careful testing and measurement to ensure acceptable performance. In this thesis, we describe and evaluate a scalable implementation of a near-duplicate detection algorithm, based on standard shingling techniques, running under a MapReduce framework. We explore two different shingle sampling techniques and analyze their impact on the near-duplicate document detection process. In addition, we investigate the prevalence of near-duplicate documents in the runs submitted to the adhoc task of TREC 2009 web track

Algoritmos de pré-processamento para uniformização de instâncias XML heterogêneas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência da ComputaçãoO aumento no volume de informações disponíveis na Web torna necessário sistemas cada vez mais práticos e eficientes na coleta e integração destas informações, para fins de consulta. Um dos formatos mais utilizados para disponibilizar as informações na Web é O XML. O XML, dada a sua natureza dinâmica, permite representações completas e adequadas dos mais diferentes domínios de dados. Ao mesmo tempo, esta natureza dinâmica lhe confere aspectos que tornam complexa a integração de dados neste formato. Este trabalho vem ao encontro deste problema, provendo um conjunto de técnicas de pré-processamento para uniformizar as estruturas de dados no formato XML. Esta uniformização, que busca respeitar a semântica dos dados, visa facilitar a comparação e posterior integração por abordagens já existentes para comparação e integração de dados. Através de estudos de caso e experimentos, demonstra-se como os pré-processamentos sugeridos influem positivamente nos resultados de trabalhos existentes

Effiziente MapReduce-Parallelisierung von Entity Resolution-Workflows

In den vergangenen Jahren hat das neu entstandene Paradigma Infrastructure as a Service die IT-Welt massiv verändert. Die Bereitstellung von Recheninfrastruktur durch externe Dienstleister bietet die Möglichkeit, bei Bedarf in kurzer Zeit eine große Menge von Rechenleistung, Speicherplatz und Bandbreite ohne Vorabinvestitionen zu akquirieren. Gleichzeitig steigt sowohl die Menge der frei verfügbaren als auch der in Unternehmen zu verwaltenden Daten dramatisch an. Die Notwendigkeit zur effizienten Verwaltung und Auswertung dieser Datenmengen erforderte eine Weiterentwicklung bestehender IT-Technologien und führte zur Entstehung neuer Forschungsgebiete und einer Vielzahl innovativer Systeme. Ein typisches Merkmal dieser Systeme ist die verteilte Speicherung und Datenverarbeitung in großen Rechnerclustern bestehend aus Standard-Hardware. Besonders das MapReduce-Programmiermodell hat in den vergangenen zehn Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Es ermöglicht eine verteilte Verarbeitung großer Datenmengen und abstrahiert von den Details des verteilten Rechnens sowie der Behandlung von Hardwarefehlern. Innerhalb dieser Dissertation steht die Nutzung des MapReduce-Konzeptes zur automatischen Parallelisierung rechenintensiver Entity Resolution-Aufgaben im Mittelpunkt. Entity Resolution ist ein wichtiger Teilbereich der Informationsintegration, dessen Ziel die Entdeckung von Datensätzen einer oder mehrerer Datenquellen ist, die dasselbe Realweltobjekt beschreiben. Im Rahmen der Dissertation werden schrittweise Verfahren präsentiert, welche verschiedene Teilprobleme der MapReduce-basierten Ausführung von Entity Resolution-Workflows lösen. Zur Erkennung von Duplikaten vergleichen Entity Resolution-Verfahren üblicherweise Paare von Datensätzen mithilfe mehrerer Ähnlichkeitsmaße. Die Auswertung des Kartesischen Produktes von n Datensätzen führt dabei zu einer quadratischen Komplexität von O(n²) und ist deswegen nur für kleine bis mittelgroße Datenquellen praktikabel. Für Datenquellen mit mehr als 100.000 Datensätzen entstehen selbst bei verteilter Ausführung Laufzeiten von mehreren Stunden. Deswegen kommen sogenannte Blocking-Techniken zum Einsatz, die zur Reduzierung des Suchraums dienen. Die zugrundeliegende Annahme ist, dass Datensätze, die eine gewisse Mindestähnlichkeit unterschreiten, nicht miteinander verglichen werden müssen. Die Arbeit stellt eine MapReduce-basierte Umsetzung der Auswertung des Kartesischen Produktes sowie einiger bekannter Blocking-Verfahren vor. Nach dem Vergleich der Datensätze erfolgt abschließend eine Klassifikation der verglichenen Kandidaten-Paare in Match beziehungsweise Non-Match. Mit einer steigenden Anzahl verwendeter Attributwerte und Ähnlichkeitsmaße ist eine manuelle Festlegung einer qualitativ hochwertigen Strategie zur Kombination der resultierenden Ähnlichkeitswerte kaum mehr handhabbar. Aus diesem Grund untersucht die Arbeit die Integration maschineller Lernverfahren in MapReduce-basierte Entity Resolution-Workflows. Eine Umsetzung von Blocking-Verfahren mit MapReduce bedingt eine Partitionierung der Menge der zu vergleichenden Paare sowie eine Zuweisung der Partitionen zu verfügbaren Prozessen. Die Zuweisung erfolgt auf Basis eines semantischen Schlüssels, der entsprechend der konkreten Blocking-Strategie aus den Attributwerten der Datensätze abgeleitet ist. Beispielsweise wäre es bei der Deduplizierung von Produktdatensätzen denkbar, lediglich Produkte des gleichen Herstellers miteinander zu vergleichen. Die Bearbeitung aller Datensätze desselben Schlüssels durch einen Prozess führt bei Datenungleichverteilung zu erheblichen Lastbalancierungsproblemen, die durch die inhärente quadratische Komplexität verschärft werden. Dies reduziert in drastischem Maße die Laufzeiteffizienz und Skalierbarkeit der entsprechenden MapReduce-Programme, da ein Großteil der Ressourcen eines Clusters nicht ausgelastet ist, wohingegen wenige Prozesse den Großteil der Arbeit verrichten müssen. Die Bereitstellung verschiedener Verfahren zur gleichmäßigen Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Ressourcen stellt einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit dar. Blocking-Strategien müssen stets zwischen Effizienz und Datenqualität abwägen. Eine große Reduktion des Suchraums verspricht zwar eine signifikante Beschleunigung, führt jedoch dazu, dass ähnliche Datensätze, z. B. aufgrund fehlerhafter Attributwerte, nicht miteinander verglichen werden. Aus diesem Grunde ist es hilfreich, für jeden Datensatz mehrere von verschiedenen Attributen abgeleitete semantische Schlüssel zu generieren. Dies führt jedoch dazu, dass ähnliche Datensätze unnötigerweise mehrfach bezüglich verschiedener Schlüssel miteinander verglichen werden. Innerhalb der Arbeit werden deswegen Algorithmen zur Vermeidung solch redundanter Ähnlichkeitsberechnungen präsentiert. Als Ergebnis dieser Arbeit wird das Entity Resolution-Framework Dedoop präsentiert, welches von den entwickelten MapReduce-Algorithmen abstrahiert und eine High-Level-Spezifikation komplexer Entity Resolution-Workflows ermöglicht. Dedoop fasst alle in dieser Arbeit vorgestellten Techniken und Optimierungen in einem nutzerfreundlichen System zusammen. Der Prototyp überführt nutzerdefinierte Workflows automatisch in eine Menge von MapReduce-Jobs und verwaltet deren parallele Ausführung in MapReduce-Clustern. Durch die vollständige Integration der Cloud-Dienste Amazon EC2 und Amazon S3 in Dedoop sowie dessen Verfügbarmachung ist es für Endnutzer ohne MapReduce-Kenntnisse möglich, komplexe Entity Resolution-Workflows in privaten oder dynamisch erstellten externen MapReduce-Clustern zu berechnen

Detecting Duplicates in Complex XML Data

Recent work both in the relational and the XML world have shown that the efficacy and efficiency of duplicate detection is enhanced by regarding relationships between entities. However, most approaches for XML data rely on 1:n parent/child relationships, and do not apply to XML data that represents m:n relationships