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不确定XML复杂Twig查询处理技术研究

不确定XML复杂Twig查询处理技术研究

作者：韩雨童内蒙古科技大学

学位级别：硕士

近年来，随着数据管理技术的飞速发展，人们对数据的认知也在逐渐发生变化，研究者们突破对传统数据的理想化定义，认识到不确定性是数据的固有属性。随着计算机技术的不断发展，一种结构灵活的可扩展标记语言XML逐渐成为了数据存储和... 详细信息

近年来，随着数据管理技术的飞速发展，人们对数据的认知也在逐渐发生变化，研究者们突破对传统数据的理想化定义，认识到不确定性是数据的固有属性。随着计算机技术的不断发展，一种结构灵活的可扩展标记语言XML逐渐成为了数据存储和信息传递的事实标准，在Internet中扮演着越来越重要的角色。XML凭借其自身半结构化、自描述性等特点突破传统关系数据模型对数据模式的严格约束，更适用于对不确定性数据的描述。不确定XML管理技术越来越受到研究者们的关注。目前大多数不确定XML查询是基于结构匹配和内容查询，在现实世界中不确定XML查询语义往往是比较复杂的，查询模式不仅是简单的Twig查询，还有可能包括逻辑谓词、通配符等来表达更丰富的查询内容。因此，如何处理不确定XML复杂Twig查询成为亟待解决的问题。首先，通过大量分析总结，针对目前已有的XML复杂Twig查询处理算法并不适用于处理不确定XML复杂Twig查询，且查询效率较低等问题。提出针对包含逻辑谓词AND、OR和NOT的复杂Twig查询匹配算法Prob-BooleanTwig，算法在REDewey编码的基础上，采用路径索引聚集存储具有相同路径的节点编码，加快叶子路径匹配速度;查询过程中仅需遍历一次查询模式，并根据谓词类型采取不同的匹配方式，有效提高了查询效率。其次，针对不确定XML复杂Twig查询中通配符匹配以及需要处理大量中间结果的问题，提出一种优化算法Prob-Boolean StarTwig，算法在原有路径索引的基础上设计LSPI索引，索引中增加兄弟节点标签来提高AND和OR节点的匹配速度;提出路径匹配有限状态自动机，算法只需对查询模式中的叶子节点进行路径匹配，通过路径匹配有限状态自动机将通配符匹配问题转化成结构匹配和层次约束问题进行处理;算法采用概率阈值、层次信息和路径信息三层过滤的自底向上匹配策略，有效的过滤无用中间结果，减少算法在时间和空间上的消耗。通过大量实验测试算法性能，控制变量主要包括文档大小，概率阈值和查询用例，实验在经典DBLP数据集上随机插入分布节点，并且以算法查询响应时间作为评价因子。理论分析和实验测试证明，Prob-BooleanTwig算法和Prob-BooleanStarTwig算法在执行效率上明显高于已有算法。

关键词：不确定性数据 XML LSPI索引复杂Twig查询模式

基于多尺度伪影生成对抗网络的磁共振成像脑肿瘤分割方法

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光子学报 2023年第8期52卷 194-205页

作者：张睦卿韩雨童陈柏年张建新大连民族大学计算机科学与工程学院大连116600 大连民族大学机器智能与生物计算研究所大连116600

针对磁共振成像脑肿瘤分割存在的肿瘤空间信息变化大与精细标注样本数量少的问题,提出一种基于多尺度伪影生成对抗网络的脑肿瘤影像分割方法。该方法采用三维U-Net模型来获取脑肿瘤分割结果并充当生成器,引入三维PatchGAN作为判别器来评... 详细信息

针对磁共振成像脑肿瘤分割存在的肿瘤空间信息变化大与精细标注样本数量少的问题,提出一种基于多尺度伪影生成对抗网络的脑肿瘤影像分割方法。该方法采用三维U-Net模型来获取脑肿瘤分割结果并充当生成器,引入三维PatchGAN作为判别器来评判U-Net输出的脑肿瘤结果与真值标签,通过对抗学习方式来进行模型训练。为提升脑肿瘤分割效果,在生成器编码阶段引入伪影模块,使得在卷积过程中能够捕获到更丰富的深度特征而提升生成器的脑肿瘤生成结果;同时,在解码过程中采用多尺度特征融合方式来有效整合脑肿瘤的浅层信息与深层信息,并在对抗学习中进一步提升分割性能。在公开的BraTS2019-2020数据集上对该方法进行了评估,实验结果验证了所提出方法在脑肿瘤分割任务中的有效性,在两个验证集上获得的全肿瘤、核心肿瘤和增强肿瘤分割Dice值分别为0.902/0.903、0.836/0.826和0.77/0.782。

关键词：脑肿瘤分割三维U-Net 生成对抗网络伪影特征多尺度特征融合

不确定XML的Top-k关键字查询算法研究

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小型微型计算机系统 2014年第12期35卷 2691-2696页

作者：张晓琳苏龙超韩雨童王静宇内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

目前不确定XML的Top-k关键字查询仅返回概率值排在前k的根节点,需要进一步的处理才能构建满足特定条件下的子树,效率低下.针对这一问题,定义了一种新的基于最小相关联通子树的Top-k查询语义SRCT-Top-k(smallest related connected subtr... 详细信息

目前不确定XML的Top-k关键字查询仅返回概率值排在前k的根节点,需要进一步的处理才能构建满足特定条件下的子树,效率低下.针对这一问题,定义了一种新的基于最小相关联通子树的Top-k查询语义SRCT-Top-k(smallest related connected subtree Top-k),SRCT-Top-k查询返回概率值排在前k的最小相关联通子树,并提出基于动态Keyw ord数据仓的Pr ListTop-k算法来处理SRCT-Top-k查询.Pr List Top-k算法仅扫描一次动态Keyw ord数据仓就能构建满足特定条件下的子树,并制定了过滤策略减少了中间结果.理论分析和实验结果表明,Pr List Top-k是一种高效的不确定XML的Top-k查询算法.

关键词：不确定XML 最小相关联通子树 Top-k 关键字查询

基于LSPI索引的不确定XML查询处理算法

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计算机应用研究 2014年第7期31卷 2078-2081,2100页

作者：张晓琳韩雨童苏龙超谭跃生内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

针对目前已有XML通配符查询处理需将文档中所有元素标签读入内存中,匹配效率低的问题,提出一种新的基于LSPI(leaf sibling of path information)索引的不确定XML包含通配符和复杂谓词的查询处理算法Prob-BooleanStarTwig。算法基于有效... 详细信息

针对目前已有XML通配符查询处理需将文档中所有元素标签读入内存中,匹配效率低的问题,提出一种新的基于LSPI(leaf sibling of path information)索引的不确定XML包含通配符和复杂谓词的查询处理算法Prob-BooleanStarTwig。算法基于有效过滤策略自底向上进行模式匹配,将通配符转换成A-D关系和层次信息约束,解决传统通配符匹配问题,避免多次扫描查询模式,提高查询速度。理论分析和实验结果表明,算法的查询效率明显优于已有的算法。

关键词：不确定XML 通配符查询 LSPI索引小枝模式匹配

基于级联动态注意力U-Net的脑肿瘤分割方法

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计算机科学 2023年第S2期50卷 1019-1025页

作者：陈柏年韩雨童何涛刘斌张建新大连民族大学计算机科学与工程学院大连116600 大连民族大学机器智能与生物计算研究所大连116600 大连理工大学中日国际信息与软件学院大连116620

脑肿瘤是一种严重威胁人类健康的疾病,脑肿瘤精确分割在临床诊疗中非常重要。由于脑肿瘤形状大小各异、位置不固定和边界模糊等,实现高精度脑肿瘤自动分割仍是一项具有挑战性的任务。近年来,U-Net凭借其简洁的架构和优秀的性能成为解决... 详细信息

脑肿瘤是一种严重威胁人类健康的疾病,脑肿瘤精确分割在临床诊疗中非常重要。由于脑肿瘤形状大小各异、位置不固定和边界模糊等,实现高精度脑肿瘤自动分割仍是一项具有挑战性的任务。近年来,U-Net凭借其简洁的架构和优秀的性能成为解决医学图像分割任务的主流模型,但其也存在局部感受野有限、空间信息丢失和未充分利用上下文信息等问题。为此,提出一种基于动态卷积和非局部注意力机制的级联U-Net新模型(CDAU-Net)用于脑肿瘤分割任务。首先,将两阶段级联三维U-Net作为主体架构,来重建更精细的高分辨率脑肿瘤空间信息;进而,在级联网络横向连接上添加期望最大化注意力,通过提高网络捕获长距离依赖能力来更好利用肿瘤上下文信息;最后,在级联网络中将普通卷积替换为具有局部自适应能力的动态卷积,可进一步增强网络局部特征捕获能力。在公开的BraTS2019-2020数据集上进行了大量实验并与其他代表性方法进行对比,实验结果表明了所提方法在脑肿瘤分割任务上的有效性。其中,在BraTS2019/2020验证集上获得的全部肿瘤、肿瘤核心和增强肿瘤分割Dice值分别为0.897/0.903,0.826/0.828和0.781/0.786,表现出了良好的脑肿瘤分割性能。

关键词：脑肿瘤分割 U-Net 级联网络动态卷积期望最大化注意力

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高效不确定XML复杂Twig查询处理算法

计算机工程与设计 2014年第4期35卷 1258-1263页

作者：张晓琳韩雨童苏龙超刘立新内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

针对目前普通XML复杂Twig查询处理算法易造成大量空间和时间浪费,且不能完全适用于不确定XML的问题,提出一种基于P-文档模型的不确定XML复杂Twig查询处理算法Prob-BooleanTwig,处理包含AND,NOT和OR复杂谓词的查询模式。算法在扩展了EDe... 详细信息

针对目前普通XML复杂Twig查询处理算法易造成大量空间和时间浪费,且不能完全适用于不确定XML的问题,提出一种基于P-文档模型的不确定XML复杂Twig查询处理算法Prob-BooleanTwig,处理包含AND,NOT和OR复杂谓词的查询模式。算法在扩展了EDewey编码的基础上,构建路径叶子节点索引,进行自底向上的查询模式匹配,避免了对查询模式的多次扫描。理论分析和实验结果表明,Prob-BooleanTwig算法具有高效性。

关键词：不确定XML 复杂Twig查询编码路径索引查询处理

PrList:一种高效的不确定XML关键字查询算法

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微电子学与计算机 2014年第3期31卷 36-39,43页

作者：张晓琳苏龙超韩雨童刘立新内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

提出基于动态Keyword数据仓的不确定XML关键字查询算法PrList.算法首先初始化动态Keyword数据仓,然后自底向上、自左向右遍历Keyword数据仓中的结点求解SLCA节点,不需要进出栈和字符串的比较.实验结果表明,PrList算法是一种高效的不确定... 详细信息

提出基于动态Keyword数据仓的不确定XML关键字查询算法PrList.算法首先初始化动态Keyword数据仓,然后自底向上、自左向右遍历Keyword数据仓中的结点求解SLCA节点,不需要进出栈和字符串的比较.实验结果表明,PrList算法是一种高效的不确定XML关键字查询算法.

关键词：不确定XML 关键字查询动态Keyword数据仓 PrList

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犬细小病毒病的诊断与防控

中国畜禽种业 2021年第9期17卷 150-151页

作者：孙华博韩雨童宫冉冉曹珂炜国桂海韩照清山东省临沂市临沂大学 276000

犬细小病毒(CPV)是一种单链脱氧核糖核酸病毒,食肉动物原细小病毒属,是影响犬的最重要的致病病毒之一。CPV在世界各地都有发现,其感染症状从无症状到严重的肠胃炎、白细胞减少、脱水、嗜睡和死亡。6个月以下的幼犬更常见,但临床上受影... 详细信息

犬细小病毒(CPV)是一种单链脱氧核糖核酸病毒,食肉动物原细小病毒属,是影响犬的最重要的致病病毒之一。CPV在世界各地都有发现,其感染症状从无症状到严重的肠胃炎、白细胞减少、脱水、嗜睡和死亡。6个月以下的幼犬更常见,但临床上受影响的任何年龄的犬都可能死于疾病,接种CPV疫苗是控制疾病最有效的方法。

关键词：犬细小病毒病原防治疫苗接种

基于扩展倒排索引的不确定XML关键字查询算法

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计算机应用与软件 2015年第4期32卷 247-251页

作者：牛大伟苏龙超韩雨童张晓琳内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

现有的不确定XML关键字查询算法均需遍历不确定XML文档,并且算法在执行过程中需要频繁的字符串比较,造成时间浪费。针对上述问题,提出基于扩展倒排索引的不确定XML关键字查询算法Pr E。扩展倒排索引有效地存储了不确定XML文档中节点的... 详细信息

现有的不确定XML关键字查询算法均需遍历不确定XML文档,并且算法在执行过程中需要频繁的字符串比较,造成时间浪费。针对上述问题,提出基于扩展倒排索引的不确定XML关键字查询算法Pr E。扩展倒排索引有效地存储了不确定XML文档中节点的相关信息,根据扩展倒排索引即可初始化动态哈希表和序号编码链表,并且Pr E算法在执行过程中利用整数的比较代替了字符串的比较。理论分析与实验结果表明,Pr E算法是一种高效的不确定XML关键字查询算法。

关键词：不确定XML 关键字查询扩展倒排索引 PrE