基于增长网络的索引结构优化与更新维护算法

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1、木ｊ許遷據若大赛ｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ硕±学位论文－．？．謙：纖ＣｅｅＴｅＮａｎｄＸ＾＾论文题目篡子增长巧洛的秦引结物化化与义新繪批算法作者姓名周乐乐学科专业控制科学与工程导师姓名郑洽到教换—完成时间二〇六？年五月中＠种《我术乂缘硕±学位论文基于増长网络的索引结构优化与更新维护算法作者姓名：周乐乐学科专业：控制科学与工程导师姓名：郑栓副教授—完成时间：二〇六年五月四曰Ｕｎｌｉｖｅ巧ｉｔｙｏｆ

2、ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＡ’ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｓｔｅｒｓｄｅｇｒｅｅＩｎｄｅｘＳｔｒｕｃｔｕｒｅＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐａｎｄＵｄａｔｉｎＡｌｏｒｉｔｈｍｐｇｇＢａｓｅｄｏｎＧｒｏｗｉｎＮｅｔｗｏｒｋｇＡ＇ｕｔｈｏｒｓＮａｍｅ：ＺｈｏｕＬｅｌｅＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅ打ｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ｕａｎＺｈｅｎｐＱｇ＊Ｆｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ｍａ４２０１６ｙ，中国科学技

3、术大学学位论文原创性声明。本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果除已特别加一Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研究成果。与我同工作的同志对本研巧所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：间异，朵、签字日期；心乂．７５（中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部，分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关

4、数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。Ｂ公开□保密（年）作者签名：爾井，开／导师签名：今〇．签字日期‘：２／《５左《签字日期：如摘要摘要随着互联网和数字多媒体技术的高速发展，社交平台和即时通信软件的迅速普及，图片、视频等多媒体数据出现爆炸式增长，这些数据普遍具有高维度和海量的特点。目前，云计算或大数据研巧领域对这些数据处理技术的研巧也正如火如茶地进行。研究如何管理这种海量髙维数据库，并能同时在数据库中快速地

5、查询到所需数据十分重要。对数据建立索引结构，然后在这些高维索引中研巧有效的查询技术是其中一种解决方案。传统的索引方案在面临窩维且海量数据时都会＂＂一系列问题：树形结构索引有维度灾难问题表现出；降维类索引会出现信息丢失；哈希类索引设计出优秀的哈希函数比较困难。基于小世界网络的高维索引一个有效解决方案技术是针对这壁问题的，能够应用于高维海量数据检索，具有广阔的研巧和发展前景。本文将增长网络模型应用于高维索引技术的研究与优化中，主要研巧内容分为两部分：（１）基于増长网络的索引结构及生成算法优化。在深入研究小世界基本理论及増长网络模型、传统高维索引技术

6、化及原有基于小世界网络的索引技术的基础上，提出基于增长网络模型的索引结构模型，同时理论分析该索引结构的基本持征参数，证明该索引模型具有小世界特性；其次，基于増长网络模型提出新的索引生成算法，，该算法具有更低的时间复杂度并且实现更简单。通过实验验证该索引结构模型及相应索引生成算法不仅高效，还具有与原有索引模型相似的查询性能。２）基于增长网络的高维索引更新维护研究。在研究原有基于小世界网络（的索引技术更新维护算法和其他高维索引技术的更新维护算法的基础上，本文借鉴増长网络模型，提出高效的插入和删除节点后索引的更新和维护算法。本文算一个或多个节点后，索

7、引的更新操作法包括插入或删除，并确保插入或删除节点后索引可Ｗ继续维持小世界恃性及算法的收敛性。实验结果表明，本文提出的基于増长网络的高维索引技术相较于原有基于小世界模型的索引技术具有更好的索引生成性能，同时提出的更新维护算法确保了该索引技术是动态的。关键词：小世界理论高维索引增长网络模型更新维护索引结构ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｏｄｅｍ虹化ｍｅｔａｎｄｄｉｇｉｔａｌ