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申请/专利权人：南开大学

摘要：本发明属于图数据处理的技术领域，更具体地，涉及一种基于滑动窗口的标签感知图形流草图构建方法及应用。该方法首先，对于图数据流中的每个项目，使用现有的哈希方法和指纹技术获得项目的初始地址和指纹。其次，通过矩阵分块技术根据项目的顶点标签对其进行定位，并使用线性同余方法生成地址候选列表。稍后，设计双计数器机制高效存储项目的边缘标签及对应权重。最后，使用额外池存储矩阵中的冲突项目。本发明能够解决图数据流草图构建领域中的信息缺失问题，将顶点标签、边缘标签和时间戳高效嵌入草图，丰富了其表达能力。基于构建的草图，能够支持下游更多种类的查询和分析，例如交通网络中的路线规划以及社交网络中的虚假新闻检测。

主权项：1.基于滑动窗口的标签感知图形流草图构建方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取带有标签和时间戳的异质图数据流；S2、根据图数据流中到达项目的时间戳对窗口进行滑动；所述步骤S2中设定滑动窗口的大小是W时间单位，通过将时间窗口划分为k个子窗口，每个子窗口包含Wk时间单位，在仅保留一个最近子窗口的起始时间tn的基础上可以完成草图的有效滑动，通过比对当前时间t与tn，t≤tn+Wk，则开启一个新的子窗口并剔除最远子窗口，实现子窗口的更新并完成整体窗口的滑动；S3、确定图数据流中的任一项目在矩阵中的存储位置；所述步骤S3中针对处理的异质图数据流，假定当前到达图数据流的项目表示为e＝A，B，lA，lB，le，w，t，其中A和B为项目的两个顶点标识符，lA和lB是顶点对应的顶点标签，le是项目的边缘标签，w是项目的权重，t是项目的时间戳，标识项目到达图数据流的时间；首先利用项目的两个顶点标签lA和lB信息确定其所属的初始矩阵块，然后提取项目本身的标识符A和B作为信息在选定的矩阵块中游走，最终确定其在矩阵中的存储位置，并使用双计数器机制高效记录其到达的边缘标签及对应权重；3.1、根据顶点标签确定项目所属的矩阵块；为了高效存储项目的顶点标签，使用矩阵分块思想，将具有相同顶点标签的项目聚集存储在同一个大块中，在不增加存储耗费的基础上完成顶点标签的嵌入，基于预先设置好的草图参数，包括矩阵宽度d、矩阵块宽度b，根据项目的两个顶点标签lA和lB得到对应的哈希值为HlA和HlB，进而将其转化为二维矩阵中每一维的定位标志HlA％m、HlB％m，其中m是一维中分块的数量，表示为db；由此，可以确定项目所属的矩阵块，该矩阵块的起始位置为b*HlA％m，b*HlB％m，该矩阵块的大小范围为：A∈b*HlA％m，b*HlA％m+bB∈b*HlB％m，b*HlB％m+b3.2、根据标识符信息确定项目所属的矩阵格；对项目的标识符A和B处理，得到哈希值以及对应的初始地址和指纹，分别为HA、HB；fA＝HA％F、fB＝HB％F，其中F是设定的指纹长度，根据已有的线性同余方法，使用标识符A和B的指纹fA、fB作为种子，使用公式 分别生成项目对应的地址候选序列{s1A，s2A，...，srA}、{s1B，s2B，...，srB}，其中0≤siA≤b,0≤siB≤b，r是候选列表的长度，乘数T、增量I、模数M都是线性同余方程中的设定常量，依次检查候选列表并在项目选定的矩阵块中进行游走；若没有冲突，则完成项目在矩阵中的定位；3.3、使用双计数器机制，存储项目的边缘标签及对应权重；设计双计数器机制解决图数据流中同一项目多次以不同权重、不同边缘标签到达的统一性问题，定义数量计数器列表C＝{C1，C2，...，Ck}存储项目在不同时间窗口内的所有边缘的总体权重，此外，预定义一个质数列表PList＝{2，3，5，...}，使用哈希函数将每一个边缘标签映射到独有的质数上，利用质数乘积的因式分解的唯一性定义标签计数器列表P＝{P1，P2，...，Pk}，通过将多个时间点到达的具有不同权重、不同边缘标签的项目转化成质数，并乘入计数器列表P，从而在能够分解的情况下高效完成边缘标签的存储；S4、对矩阵中存在冲突的项目使用额外池进行存储；S5、融合存储矩阵和额外池两个部分，完成草图的最终构建。

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百度查询： 南开大学 基于滑动窗口的标签感知图形流草图构建方法及应用