核聚变实验中相似波形智能检索方法研究综述.pdf

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1、计算机与现代化2014年第l0期JISUANJIYUXIANDAIHUA总第230期文章编号：1006—2475(2014)10-0095-05核聚变实验中相似波形智能检索方法研究综述刘英，黄建军，齐冰，汝丽丽，王凡(深圳大学深圳大学一中科院等离子体物理研究所联合应用等离子体实验室，广东深圳518060)摘要：随着核聚变实验数据量的与日俱增，需要针对相似波形开发智能检索方法来加速数据识别和分析。波形的相似性查询包括全序列相似查询和子序列相似查询2个方面。日本的LABCOM小组和欧盟的JET—EF

2、DA小组在这方面做了大量的研究工作，并取得一系列成果。通过详细评述波形相似性查询方法的基本思想和关键技术，对这些方法进行分析和比较，总结了这些方法的优点和不足，并对进一步的研究方向作出了展望。关键词：核聚变；相似波形；数据检索；结构模式识别；时间序列中图分类号：TP39文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1006-2475．2014．10．022OverviewofIntelligentDataRetrievalMethodsforSimilarWaveformsinFusion

3、DatabasesLIUYing，HUANGJian-jun，QIBing，RULi—li，WANGFan(SZU—IPPCASJointLab．forAppliedPlasma，ShenzhenUniversity，Shenzhen518060，China)Abstract：Therehasbeendrasticdatagrowthinmanyfusionplasmaexperiments．Someintelligentdataretrievalmethodstofindsimilarwave

4、formshavebecomeindispensableforacceleratingdatarecognitionandanalysis．Twoverygeneralapproachestosearchforsimilarwaveformsareconsidered：searchingforentirewaveformsandsearchingsubsequenceswithinwaveforills．LAB—COMgroupofJapanandJET—EFDAgroupoftheEUhave

5、donealotofresearchinthisarea，andgotmanyachievements．Thispaperreviewsthefundamentalideaandkeytechnologiesofdataretrievalmethodsforsimilarwaveforms，comparesandshowstheiradvantagesaswellaslimitations．Finally，somefutureresearchtrendsaregiven．Keywords：nuc

6、learfusion；similarwaveform；dataretrieval；structuralpatternrecognition；timeseries情况是可行的，但是随着实验数据量的与日俱增，这0引言种方式已经很难再满足要求。在这种情况下，需要开聚变能将来有可能成为解决人类能源问题的途发自动化的，高效的数据检索方法来搜索任意波形的径之一¨。目前世界上比较著名的核聚变实验装置相似波形。有ITER、EAST、JET、LHD和NIF。核聚变实验往往波形(或时间序列)的相似性查询分为全序列相

7、会产生大量与时间相关的数据，这些数据称为波形似查询和子序列相似查询2种方式：1)查询序列和被(或时间序列)。核聚变实验的一次等离子体放电过查询序列的长度相同，称为全序列相似查询；2)在较程称为一炮，JET数据量超过10GBytes／炮，LHD的长的时间序列中，找出与查询序列相似的子序列，称长脉冲放电数据量已经达到80GBytes／炮。分析为子序列相似查询。目前主要有日本LHD装置的等离子体行为往往需要查找某些波形的相似波形，以LABCOM小组和欧盟JET装置的JET—EFDA小组开充分的统计为基

8、础来拟定假设。通常情况下，研究人展了相似波形智能检索方面的研究工作。本文纵览员利用可视化数据访问工具逐个查看波形的结构形LHD和JET的波形相似性查询方法，对其基本思想状，来实现数据检索。这种方式对于数据量比较小的加以分析和提炼，总结这些方法的优缺点。目的是为收稿日期：2014-07—14基金项目：科技部国际热核聚变实验堆(ITER)计划专项(2011GB110004)；广东高校优秀青年创新人才培养计划项目(2012LYM0115)；深圳市科技研发资金基础研究计划(JC201105130405A