移动计算中位置相关查询的语义缓存替换策略研究

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1、代号10701学号0921221457分类号TP311.5密级公开题（中、英文）目移动计算中位置相关查询的语义缓存替换策略研究ResearchonSemanticCachingReplaceStrategyforLocationDependentQueryinMobileComputingEnvironment作者姓名陈璎指导教师姓名、职务郑有才副教授学科门类工学学科、专业计算机软件与理论提交论文日期二○一二年一月西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指

2、导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查

3、阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在本人签名：导师签名：年解密后适用本授权书。日期日期摘要移动计算环境下，客户端缓存的方法可以较好的解决网络弱连接和断接下客户访问数据的问题。语义缓存是通过客户查询语义信息描述的相关性而建立起的一种客户缓存。客户端具有缓存数据的语义描述，从而可以使用语义信息决定本地数据是否可以满足查询条件。尤其是对于位置相关的查询，语义缓存更能

4、有效提高访问性能。本文主是研究移动环境下位置相关查询的语义缓存的替换算法。本文对移动环境特点、位置相关查询特点和语义缓存技术进行了研究，并对当前比较成熟的缓存替换策略进行了分析，在此基础上提出了两个语义缓存替换策略：FAR(FurthestAwayReplacement)策略的改进算法AUF-FAR（basedonAccessandUpdateFrequencyofFurthestAwayReplacement）和基于最小代价的PLCR（PrioritizedLowestCostReplacement）。AUF-FAR在只考虑语义空间特性的FAR策略基础上

5、进行了改进，引入了一个包含语义片断访问频率和数据更新频率的代价函数，该算法同时考虑语义缓存的空间特性和时间访问特性，从而改善了缓存的性能。PLCR策略是将访问概率、更新频率、数据距离和有效范围等重要的因素都包含在一个代价函数里,用代价函数值的大小来决定被替换的数据，以此保证有限缓存的最大使用率，达到提高缓存性能的目的。最后通过缓存性能测试系统对这两种新的缓存替换策略的性能进行了验证，实验通过与FAR策略和另一种基于代价的PAID(ProbabilityAreaInverseDistance，概率区域反距离)策略的对比，以及两种新的缓存替换策略相互间的对比。

6、显示：AUF-FAR与PLCR的命中率与响应速度都有所提高。在不同的测试环境下，AUF-FAR与PLCR各有所长。关键词：移动计算位置相关数据位置相关查询语义缓存缓存替换策略AbstractInMobileComputingEnvironment,narrowbandwidth,frequentnetworkdisconnectionsandlimitedclientresourcescanbesolvedbydatacaching.Semanticcachingisacachingschemebasedonthedescribeofsemantic

7、informationofthecustomerquery.Sincesemanticsaboutthecacheditemsarestoredinsemanticcaching,theclientisabletodeterminewhetheraquerycanbetotallyansweredandhowmuchcanbeanswered.Especiallyforlocation-relatedqueries,semanticcachingcanimproveperformanceofaccesstodatacaching.Thisarticlest

8、udiesthereplacementstrategyofsema