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Representation and Exploitation of Event Sequences
Programa Oficial de Doutoramento en Computación . 5009V01[Abstract]
The Ten Commandments, the thirty best smartphones in the market and
the five most wanted people by the FBI. Our life is ruled by sequences:
thought sequences, number sequences, event sequences. . . a history book
is nothing more than a compilation of events and our favorite film is
just a sequence of scenes. All of them have something in common, it
is possible to acquire relevant information from them. Frequently, by
accumulating some data from the elements of each sequence we may
access hidden information (e.g. the passengers transported by a bus
on a journey is the sum of the passengers who got on in the sequence
of stops made); other times, reordering the elements by any of their
characteristics facilitates the access to the elements of interest (e.g. the
publication of books in 2019 can be ordered chronologically, by author,
by literary genre or even by a combination of characteristics); but it
will always be sought to store them in the smallest space possible.
Thus, this thesis proposes technological solutions for the storage
and subsequent processing of events, focusing specifically on three
fundamental aspects that can be found in any application that needs
to manage them: compressed and dynamic storage, aggregation
or accumulation of elements of the sequence and element sequence
reordering by their different characteristics or dimensions.
The first contribution of this work is a compact structure for the
dynamic compression of event sequences. This structure allows any
sequence to be compressed in a single pass, that is, it is capable of
compressing in real time as elements arrive. This contribution is
a milestone in the world of compression since, to date, this is the
first proposal for a variable-to-variable dynamic compressor for general purpose.
Regarding aggregation, a data warehouse-like proposal is presented
capable of storing information on any characteristic of the events in a
sequence in an aggregated, compact and accessible way. Following the
philosophy of current data warehouses, we avoid repeating cumulative
operations and speed up aggregate queries by preprocessing the
information and keeping it in this separate structure.
Finally, this thesis addresses the problem of indexing event sequences
considering their different characteristics and possible reorderings. A new
approach for simultaneously keeping the elements of a sequence ordered
by different characteristics is presented through compact structures.
Thus, it is possible to consult the information and perform operations
on the elements of the sequence using any possible rearrangement in a
simple and efficient way.[Resumen]
Los diez mandamientos, los treinta mejores móviles del mercado y las
cinco personas más buscadas por el FBI. Nuestra vida está gobernada
por secuencias: secuencias de pensamientos, secuencias de números,
secuencias de eventos. . . un libro de historia no es más que una sucesión
de eventos y nuestra película favorita no es sino una secuencia de
escenas. Todas ellas tienen algo en común, de todas podemos extraer
información relevante. A veces, al acumular algún dato de los elementos
de cada secuencia accedemos a información oculta (p. ej. los viajeros
transportados por un autobús en un trayecto es la suma de los pasajeros
que se subieron en la secuencia de paradas realizadas); otras veces, la
reordenación de los elementos por alguna de sus características facilita
el acceso a los elementos de interés (p. ej. la publicación de obras
literarias en 2019 puede ordenarse cronológicamente, por autor, por
género literario o incluso por una combinación de características); pero
siempre se buscará almacenarlas en el espacio más reducido posible sin
renunciar a su contenido.
Por ello, esta tesis propone soluciones tecnológicas para el almacenamiento
y posterior procesamiento de secuencias, centrándose
concretamente en tres aspectos fundamentales que se pueden encontrar
en cualquier aplicación que precise gestionarlas: el almacenamiento
comprimido y dinámico, la agregación o acumulación de algún dato
sobre los elementos de la secuencia y la reordenación de los elementos
de la secuencia por sus diferentes características o dimensiones.
La primera contribución de este trabajo es una estructura compacta
para la compresión dinámica de secuencias. Esta estructura permite
comprimir cualquier secuencia en una sola pasada, es decir, es capaz de comprimir en tiempo real a medida que llegan los elementos de la
secuencia. Esta aportación es un hito en el mundo de la compresión ya
que, hasta la fecha, es la primera propuesta de un compresor dinámico
“variable to variable” de carácter general.
En cuanto a la agregación, se presenta una propuesta de almacén
de datos capaz de guardar la información acumulada sobre alguna
característica de los eventos de la secuencia de modo compacto y
fácilmente accesible. Siguiendo la filosofía de los actuales almacenes de
datos, el objetivo es evitar repetir operaciones de acumulación y agilizar
las consultas agregadas mediante el preprocesado de la información
manteniéndola en esta estructura.
Por último, esta tesis aborda el problema de la indexación de
secuencias de eventos considerando sus diferentes características y
posibles reordenaciones. Se presenta una nueva forma de mantener
simultáneamente ordenados los elementos de una secuencia por diferentes
características a través de estructuras compactas. Así se permite
consultar la información y realizar operaciones sobre los elementos
de la secuencia usando cualquier posible ordenación de una manera
sencilla y eficiente