Optimal Time-dependent Sequenced Route Queries in Road Networks

In this paper we present an algorithm for optimal processing of time-dependent sequenced route queries in road networks, i.e., given a road network where the travel time over an edge is time-dependent and a given ordered list of categories of interest, we find the fastest route between an origin and destination that passes through a sequence of points of interest belonging to each of the specified categories of interest. For instance, considering a city road network at a given departure time, one can find the fastest route between one's work and his/her home, passing through a bank, a supermarket and a restaurant, in this order. The main contribution of our work is the consideration of the time dependency of the network, a realistic characteristic of urban road networks, which has not been considered previously when addressing the optimal sequenced route query. Our approach uses the A* search paradigm that is equipped with an admissible heuristic function, thus guaranteed to yield the optimal solution, along with a pruning scheme for further reducing the search space. In order to compare our proposal we extended a previously proposed solution aimed at non-time dependent sequenced route queries, enabling it to deal with the time-dependency. Our experiments using real and synthetic data sets have shown our proposed solution to be up to two orders of magnitude faster than the temporally extended previous solution.Comment: 10 pages, 12 figures To be published as a short paper in the 23rd ACM SIGSPATIA

Transferência de Aprendizado para Redes Bayesianas com Aplicação em Predição de Falha de Discos Rígidos

Predizer falhas em Discos Rígidos é muito importante para evitar perda de dados e custos adicionais. Logo, um esforço pode ser observado para encontrar métodos adequados de predição de falhas. Apesar dos resultados encorajantes alcançados por vários métodos, um aspecto notado é a falta de dados disponíveis para construir modelos confiáveis. Transferência de Aprendizado oferece uma alternativa válida, uma vez que pode ser usada para transferir conhecimento de modelos de Disco com muitos dados para Discos com menos dados. Neste trabalho, avaliamos estratégias de Transferência de Aprendizado para esta tarefa. Além disso propomos uma estratégia para construir fontes de informação baseadas no agrupamento de modelos de disco parecidos. Resultados mostraram que todos os cenários testados de transferência melhoram a performance dos métodos de predição, principalmente para Discos com muito poucos dados

Parrallélisme et transactions dans les bases de données à objets

This thesis defines an approach for exploring parallelism in object-oriented database systems outside of the context of SQL queries. We propose a technique for parallelazing transactions in a flat classical transaction model where a transaction is sequence of operations. Intra-transaction parallelism is accomplished by transforming transaction code definition in order to execute operations in parallel. Our approach for exploring parallelism inside applications first extends the intra-transaction parallelization model so that a transaction is considered as an unit of parallelization. We have then considered a nested transaction model for exploring parallelism inside applications. We developed a parallelization model for applications where we merge capabilities for parallel execution already given in nested transactions with our approach for transaction parallelization by transformation. We implemented a prototype for the intra-transaction parallelization model, using the O2 object-oriented database system. The prototype introduces parallel execution inside O2 transactions through creation and synchronization of threads inside an O2 client running an application. Our prototype runs in a monoprocessor Unix-like workstation and supports virtual parallelism. We also applied the transaction parallelization model to the NAOS Rule System. Our approach considers a set of rules of an execution cycle for parallelization. We build an execution plan for the rules of a cycle which defines sequential or parallel execution for the rules.Cette thèse cherche à exploiter le parallélisme dans le contexte des systèmes de gestion de bases de données à objet à d'autres niveaux d'abstraction que celui d'une requête SQL, à savoir le parallélisme intra-transaction et le parallélisme intra-application. Notre approche pour parallélisation des transactions considère un modèle de transactions classiques, ou une transaction est une séquence d'opérations. Le parallélisme intra-transaction consiste à transformer le code d'une transaction pour pouvoir exécuter ses opérations en parallèle. Notre approche pour l'exploitation du parallélisme intra-application étend tout d'abord le modèle de parallélisme intra-transaction de manière à considérer la transaction comme unité de parallélisation. Deuxièmement nous avons considéré l'exploitation du parallélisme intra-application dans un contexte ou le modèle de transactions fournit des transactions emboîtées. Nous avons développé un modèle de parallélisation des applications où nous associons le parallélisme offert par le modèle des transactions emboîtées avec le parallélisme par transformation de notre approche de parallélisation des transactions. Nous avons implanté un premier prototype qui met en oeuvre le modèle de parallélisation des transactions. Pour cela, nous avons utilisé le système de bases de données à objet O2. Notre prototype introduit le parallélisme par la création et la synchronisation des activités parallèles au sein du processus client O2 qui exécute une application. Le système étant développé sur une machine monoprocesseur, les fonctions liées au parallélisme utilisent de processus légers. Nous avons appliqué ensuite notre modèle de parallélisation au système de règles NAOS. Notre approche considère l'ensemble de règles d'un cycle d'exécution, dites règles candidates, pour la parallélisation. Nous construisons un plan d'exécution pour les règles candidates d'un cycle qui détermine l'exécution séquentielle ou parallèle des règles

Um modelo de dados para ambientes de projeto

A aplicação de projeto é comumente classificada como uma aplicação não-convencional. Como tal, apresenta requerimentos no tratamento dos dados que os bancos de dados comercialmente disponíveis não conseguem satisfazer /SID 80/. A estruturação dos dados dos sistemas que apóiam o projeto de sistemas digitais tem muito em comum com a organização dos dados nos modernos ambientes de desenvolvimento de software /MAC 89/. Este trabalho tem por objetivo propor um modelo de dados capaz de suprir as necessidades de modelagem dos dados dos ambientes de projeto de software e de hardware. O modelo proposto, chamado de BD_PAC, é uma extensão do modelo de dados do Sistema DAMOKLES. Ele apresenta os conceitos de objetos e relacionamentos organizados em tipos. Um tipo define a estrutura dos seus objetos. Os relacionamentos possibilitam ligações genéricas entre objetos, ou seja, ligações sem significado semantico preciso para o modelo de dados. O BD_PAC suporta uma coleção de conceitos de abstração /BRO 84/ que organiza e associa os objetos. O conceito de agregação corresponde a noção de propriedade no sentido de composição /MAT 88/. Objetos agregados podem compartilhar objetos componentes. O conceito de generalização suporta a formação de hierarquias de supertipos e subtipos. Nestas hierarquias, os subtipos herdam as propriedades dos supertipos.O conceito de associação permite a criação de conjuntos de objetos. 0 modelo fornece algumas funções para calcular automaticamente valores dos atributos dos conjuntos de acordo com valores dos atributos dos objetos membros. Todos estes conceitos podem-se compor indistintamente, formando hierarquias mistas em conceitos. O piano de versões do DAMOKLES também foi modificado. Ele agora reflete as características semânticas dos tipos versionados. Os tipos de objetos podem ser versionados ou não-versionados. Os objetos de urn tipo não-versionado são objetos que mantém a estrutura declarada no tipo. Por outro lado, cada objeto de tipo versionado é interpretado como um objeto abstrato que agrupa o conjunto de suas versões. As versões dos tipos versionados assumem a estrutura declarada no tipo. Finalmente, o BD_PAC é implementado tendo como base o sistema de gerencia de banco de dados DAMOKLES. Isto significa que, alem das características comuns de SGBDs (controle de concorrência, reconstrução de falha), são mantidas todas as facilidades de gerencia de dados para ambientes de projeto do DAMOKLES. Por exemplo, suporte para transação de projeto e manutenção de áreas de dados públicas e privativas a projetistas.Design application has been classified as a nonconventional application. As such, it presents data processing requirements that are not fulfilled with the database management systems available commercially /SID 80/. The data structure of the systems that support digital systems design has much in common with the data organization in the moderns software development environments /MAC 89/. This work's goal is to propose a data model that is able to fulfil the data modelling necessities of the software and hardware design environments. The proposed data model, called BD_PAC, is an extension of the DAMOKLES Design Object Data Model. It supports objects and relationships organized in types. An object type defines the structure of its objects. Relationships allow generic connection between objects, that is, connections that have no semantic meaning to the data model. BI)_PAC supports a collection of abstraction concepts /BRO 84/ that organize and associate objects. The aggregation concept corresponds to the notion of property, in the sense of composition /MAT 88/. Aggregate objects are allowed to share component objects. The generalization concept supports supertype and subtypes hierarchies. In those hierarchies, subtypes inherit the supertypes properties. The association concept supports object set creation. the data model offers some functions to be used in the automatic derivation of set attributes. The derivation is done over the values of the member objects' attributes. All these abstraction concepts may be integrated to form concept mixed hierarchies. The DAMOKLES versions plan has been also modified. It now reflects the semantic characteristics of versioned types. Object types may be either versioned or non-versioned. The objects of a nonversioned type keep the structured declared for the type. Otherwise, each object of a versioned type is treated as an abstract object that groups its version set. Versions of versioned types assume the structured declared for the type. Finally, BD_PAC is implemented over the DAMOKLES database management system. It means that, besides those common characteristics found in DBMS (concurrence control, recovery), facilities specially implemented for design application in DAMOKLES are also kept. For example, support for design transaction and public and private databases

Um modelo de dados para ambientes de projeto

A aplicação de projeto é comumente classificada como uma aplicação não-convencional. Como tal, apresenta requerimentos no tratamento dos dados que os bancos de dados comercialmente disponíveis não conseguem satisfazer /SID 80/. A estruturação dos dados dos sistemas que apóiam o projeto de sistemas digitais tem muito em comum com a organização dos dados nos modernos ambientes de desenvolvimento de software /MAC 89/. Este trabalho tem por objetivo propor um modelo de dados capaz de suprir as necessidades de modelagem dos dados dos ambientes de projeto de software e de hardware. O modelo proposto, chamado de BD_PAC, é uma extensão do modelo de dados do Sistema DAMOKLES. Ele apresenta os conceitos de objetos e relacionamentos organizados em tipos. Um tipo define a estrutura dos seus objetos. Os relacionamentos possibilitam ligações genéricas entre objetos, ou seja, ligações sem significado semantico preciso para o modelo de dados. O BD_PAC suporta uma coleção de conceitos de abstração /BRO 84/ que organiza e associa os objetos. O conceito de agregação corresponde a noção de propriedade no sentido de composição /MAT 88/. Objetos agregados podem compartilhar objetos componentes. O conceito de generalização suporta a formação de hierarquias de supertipos e subtipos. Nestas hierarquias, os subtipos herdam as propriedades dos supertipos.O conceito de associação permite a criação de conjuntos de objetos. 0 modelo fornece algumas funções para calcular automaticamente valores dos atributos dos conjuntos de acordo com valores dos atributos dos objetos membros. Todos estes conceitos podem-se compor indistintamente, formando hierarquias mistas em conceitos. O piano de versões do DAMOKLES também foi modificado. Ele agora reflete as características semânticas dos tipos versionados. Os tipos de objetos podem ser versionados ou não-versionados. Os objetos de urn tipo não-versionado são objetos que mantém a estrutura declarada no tipo. Por outro lado, cada objeto de tipo versionado é interpretado como um objeto abstrato que agrupa o conjunto de suas versões. As versões dos tipos versionados assumem a estrutura declarada no tipo. Finalmente, o BD_PAC é implementado tendo como base o sistema de gerencia de banco de dados DAMOKLES. Isto significa que, alem das características comuns de SGBDs (controle de concorrência, reconstrução de falha), são mantidas todas as facilidades de gerencia de dados para ambientes de projeto do DAMOKLES. Por exemplo, suporte para transação de projeto e manutenção de áreas de dados públicas e privativas a projetistas.Design application has been classified as a nonconventional application. As such, it presents data processing requirements that are not fulfilled with the database management systems available commercially /SID 80/. The data structure of the systems that support digital systems design has much in common with the data organization in the moderns software development environments /MAC 89/. This work's goal is to propose a data model that is able to fulfil the data modelling necessities of the software and hardware design environments. The proposed data model, called BD_PAC, is an extension of the DAMOKLES Design Object Data Model. It supports objects and relationships organized in types. An object type defines the structure of its objects. Relationships allow generic connection between objects, that is, connections that have no semantic meaning to the data model. BI)_PAC supports a collection of abstraction concepts /BRO 84/ that organize and associate objects. The aggregation concept corresponds to the notion of property, in the sense of composition /MAT 88/. Aggregate objects are allowed to share component objects. The generalization concept supports supertype and subtypes hierarchies. In those hierarchies, subtypes inherit the supertypes properties. The association concept supports object set creation. the data model offers some functions to be used in the automatic derivation of set attributes. The derivation is done over the values of the member objects' attributes. All these abstraction concepts may be integrated to form concept mixed hierarchies. The DAMOKLES versions plan has been also modified. It now reflects the semantic characteristics of versioned types. Object types may be either versioned or non-versioned. The objects of a nonversioned type keep the structured declared for the type. Otherwise, each object of a versioned type is treated as an abstract object that groups its version set. Versions of versioned types assume the structured declared for the type. Finally, BD_PAC is implemented over the DAMOKLES database management system. It means that, besides those common characteristics found in DBMS (concurrence control, recovery), facilities specially implemented for design application in DAMOKLES are also kept. For example, support for design transaction and public and private databases

Conceito de abstração em banco de dados

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DORS: Database Query Optimizer with Rule Based Search Engine

The database query optimizer is a very important and complex module in database management systems. It receives a query optimization request with a query tree as a parameter and return an optimized execution plan. The query optimization problem is NP-Hard; therefore, there are many proposals of heuristics and techniques for optimization strategies. There are also several data models (e.g objectoriented, relational, object-relational and semi-structured/XML) suitable to store information for different kinds of applications. Several optimization frameworks were proposed with the aim of making easier to build optimizers and reuse design decisions. However, they are tied to some specific language and hard to integrate with other database modules. We propose a design pattern to help the design and construction of a database optimizer. So far, we do not have knowledge about similar work. Context Different types of applications should use a suitable data model. For instance, commercial systems work well with relational data models, CAD/CAM systems need a more expressive data model as the objectoriented, and the Internet with XML [W3C] applications work well with semi-structured data models. Different data models and different kinds of applications require specific implementation of the quer

Conceito de abstração em banco de dados

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