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Towards Efficient sparql Query Processing on RDF Data

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Tsinghua Science and Technology 2010年第6期15卷 613-622页

作者：刘畅王昊奋俞勇徐林昊 Department of Computer Science and Engineering Shanghai Jiao Tong University IBM China Research Lab

Efficient support for querying large-scale resource description framework （RDF） triples plays an important role in semantic web data management. This paper presents an efficient RDF query engine to evaluate sparql queries, where the inverted index structure is employed for indexing the RDF triples. A set of operators on the inverted index was developed for query optimization and evaluation. Then a main-tree-shaped optimization algorithm was developed that transforms a sparql query graph into the op-timal query plan by effectively reducing the search space to determine the optimal joining order. The opti-mization collects a set of RDF statistics for estimating the execution cost of the query plan. Finally the opti-mal query plan is evaluated using the defined operators for answering the given sparql query. Extensive tests were conducted on both synthetic and real datasets containing up to 100 million triples to evaluate this approach with the results showing that this approach can answer most queries within 1 s and is extremely efficient and scalable in comparison with previous best state-of-the-art RDF stores.

关键词： resource description framework (RDF) query engine sparql optimization

Improving sparql query performance with algebraic expression tree based caching and entity caching

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Journal of Zhejiang University-Science C(Computers and Electronics) 2012年第4期13卷 281-294页

作者： Gang WU Meng-dong YANG College of Information Science and Engineering Northeastern UniversityShenyang 110004China MOE Key Laboratory of Medical Image Computing Northeastern UniversityShenyang 110004China School of Computer Science andEngmeermg Southeast UniversityNanjing 210096China

To obtain comparable high query performance with relational databases,diverse database technologies have to be adapted to confront the complexity posed by both Resource Description Framework(RDF) data and sparql *** caching is one of such technologies that improves the performance of database with reasonable space expense based on the spatial/temporal/semantic locality ***,existing caching schemes exploited in RDF stores are found to be dysfunctional for complex query *** semantic caching approaches work effectively in this case,little work has been done in this *** this paper,we try to improve sparql query performance with semantic caching approaches,i.e.,sparql algebraic expression tree(AET) based caching and entity *** queries with multiple identical sub-queries and star-shaped joins can be efficiently evaluated with these two *** approaches are implemented on a two-level-storage *** main memory stores the most frequently accessed cache items,and items swapped out are stored on the disk for future possible *** results on three mainstream RDF benchmarks illustrate the effectiveness and efficiency of our *** with previous research are also provided.

关键词： sparql Resource Description Framework (RDF) Semantic caching Algebraic expression tree (AET) Entity

基于Seq2Seq模型的sparql查询预测

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软件学报 2021年第3期32卷 805-817页

作者：杨东华邹开发王宏志王金宝哈尔滨工业大学分析测试与计算中心黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学计算学部黑龙江哈尔滨150001

近年来,随着以数据为中心的应用大量增加,图数据模型逐渐被人们所关注,图数据库的发展也非常迅速,对于用户而言,往往更关心其在使用数据库过程中的效率问题.主要研究如何利用已有的信息进行图数据库的查询预测,从而进行数据的预加载与缓... 详细信息

近年来,随着以数据为中心的应用大量增加,图数据模型逐渐被人们所关注,图数据库的发展也非常迅速,对于用户而言,往往更关心其在使用数据库过程中的效率问题.主要研究如何利用已有的信息进行图数据库的查询预测,从而进行数据的预加载与缓存,提高系统的响应效率.为了使得方法具有跨数据移植性,并深入挖掘数据间的联系,将sparql查询提取为序列的形式,使用Seq2Seq模型对其进行数据分析和预测,并使用真实的数据集对方法进行测试,实验结果表明,本方案具有良好的效果.

关键词：图数据库 sparql 查询预测 Seq2Seq模型

面向sparql查询的地理语义空间索引构建方法

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测绘学报 2014年第2期43卷 193-199页

作者：段红伟孟令奎黄长青李颖李继园武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 河南省气象科学研究院河南郑州450003

为了实现地理语义数据的快速有效的空间查询,在分析和研究传统RDF(resource description framework)数据组织方法和空间索引的基础上,提出地理空间四元组(GeoQuad)模型,并基于该模型构建了地理语义空间索引,最后利用Jena、ARQ和JTS Topo... 详细信息

为了实现地理语义数据的快速有效的空间查询,在分析和研究传统RDF(resource description framework)数据组织方法和空间索引的基础上,提出地理空间四元组(GeoQuad)模型,并基于该模型构建了地理语义空间索引,最后利用Jena、ARQ和JTS Topology Suite实现了支持语义查询规范-sparql的地理语义空间查询。试验表明,方法高效可行,不仅能够快速定位空间RDF节点,而且能够快速进行空间查询并返回RDF结果。

关键词：空间四元组地理语义空间索引 sparql 地理语义空间查询

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混合语义约简和选择估值优化sparql

电子学报 2010年第5期38卷 1205-1210页

作者：叶育鑫欧阳丹彤吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130012 符号计算与知识工程教育部重点实验室吉林长春130012

本文在定义sparql查询优化问题基础上,利用本体中概念间的语义关系提出语义约简优化方案.并通过与选择估值策略的有机结合,给出RS-Opti优化算法及其实现.测试表明:RS-Opti优于单独使用语义约简和选择估值两种优化策略;与其它查询引擎测... 详细信息

本文在定义sparql查询优化问题基础上,利用本体中概念间的语义关系提出语义约简优化方案.并通过与选择估值策略的有机结合,给出RS-Opti优化算法及其实现.测试表明:RS-Opti优于单独使用语义约简和选择估值两种优化策略;与其它查询引擎测试对比表明:该优化方案在查询的元组模式个数较多和语义较复杂时效果明显.

关键词：语义Web 查询优化 sparql 本体语义约简选择估值

How Interlinks Influence Federated over sparql Endpoints

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International Journal of Internet and Distributed Systems 2013年第1期1卷 1-8页

作者： Nur Aini Rakhmawati Digital Enterprise Research Institute National University of Ireland Galway Ireland

As the Web of Data grows, the number of available sparql endpoints increases. sparql endpoints conceptually represent RPC-style, coarse-grained data access mechanisms. Nevertheless, through the potential interlinking of the contained entities, sparql endpoints should be able to over distinct advantages over plain Web APIs. To our knowledge, to date, there has been no study conducted that gauges the impact of the link on sparql query execution, especially in a federated set-up. In this paper, we investigate how the existence and types of typed links influences the execution characteristics of different sparql federation frameworks. In order to measure the query performance, we propose a combined cost model based on a statistic analysis of the query performance metrics that involves parameters such as type of link, the data catalogues and cache, number of links, and number of distinct subjects. As result, we show that number of distinct subject and number of links have significant impact on Federation over sparql Endpoints performance whereas type of link does not have significantly influence in federation query performance.

关键词： sparql Federation over sparql Endpoints

StepMatch:一种基于BSP计算模型的sparql基本图模式匹配算法

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计算机研究与发展 2013年第S2期50卷 94-102页

作者：吕雪栋冯志勇王鑫饶国政付宇新天津大学计算机科学与技术学院天津300072 天津市认知计算与应用重点实验室天津300072

随着语义网的发展,越来越多的数据通过资源描述框架(resource description framework,RDF)格式发布出来.目前有很多研究使用MapReduce计算模型处理大规模RDF数据,将sparql查询拆分成多步迭代.对于更适合使用消息传递模型来解决的图计算... 详细信息

随着语义网的发展,越来越多的数据通过资源描述框架(resource description framework,RDF)格式发布出来.目前有很多研究使用MapReduce计算模型处理大规模RDF数据,将sparql查询拆分成多步迭代.对于更适合使用消息传递模型来解决的图计算问题,MapReduce并非是最佳的选择.StepMatch算法基于整体同步并行(bulk synchronous parallel,BSP)计算模型,能有效解决sparql的基本图模式匹配查询.StepMatch是一个面向顶点的算法,RDF图中每一个顶点都被视为一个计算单元,顶点可以执行计算并向其他顶点发送消息.对于一个给定的sparql查询,StepMatch算法的超步数量与sparql查询包含的子句数目相等.最后,实现了StepMatch算法,并在合成的LUBM(Lehigh University Benchmark)数据集和真实的DBpedia数据集上进行了性能实验.

关键词：整体同步并行模型消息传递子图匹配资源描述框架 sparql

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四种sparql查询构建器及其比较研究

情报科学 2015年第3期33卷 80-84页

作者：郭少友魏朋争洪娜李木子郑州大学信息管理系河南郑州450001 中国医学科学院医学信息研究所北京100020 郑州大学信息工程学院河南郑州450001

sparql查询构建器可以辅助用户实现sparql查询的半自动化构建。在总结sparql查询构建器一般类型的基础上,扼要地介绍Querymed、Viziquer、VQB、Bio sparql四种有代表性的构建器,并从所支持的条件输入方式、sparql语法、数据源个数等方... 详细信息

sparql查询构建器可以辅助用户实现sparql查询的半自动化构建。在总结sparql查询构建器一般类型的基础上,扼要地介绍Querymed、Viziquer、VQB、Bio sparql四种有代表性的构建器,并从所支持的条件输入方式、sparql语法、数据源个数等方面对这四种构建器进行比较研究。

关键词： sparql 查询构建器数据源 RDF 本体

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sparql运行时查询优化算法研究

SPARQL运行时查询优化算法研究

作者：李柳青天津大学

学位级别：硕士

sparql是W3C推荐的基于图匹配机制的RDF查询语言。随着互联网上大规模RDF数据集的不断涌现,现有的查询算法无法满足高效的获取查询结果的需求。提出了一种针对sparql语句的运行时查询优化的解决方案。定义了连接图模型表示运行时SPA... 详细信息

sparql是W3C推荐的基于图匹配机制的RDF查询语言。随着互联网上大规模RDF数据集的不断涌现,现有的查询算法无法满足高效的获取查询结果的需求。提出了一种针对sparql语句的运行时查询优化的解决方案。定义了连接图模型表示运行时sparql查询计划,并通过对边连接操作的取样执行,获得连接操作结果集的基数的估计值,进而得到边的权重。以构建的连接图为基础,使用广度优先算法遍历连接图,确定最优计划并执行,利用执行结果更新连接图。再采用迭代思想重复选择最优路径并执行,更新连接图的操作,同时挖掘数据间关联并利用关联减少连接次数,直到连接图中所有操作全部执行为止,最终给出查询优化算法的设计方案。在开源RDF查询引擎Sesame上实现了上述方案,并利用SP2Bench标准测试集将算法与Sesame中原有算法进行实验对比。实验结果表明,与Sesame中原有的算法相比,运行时查询优化算法能减少连接操作的次数,提升查询性能。综上,本方案利用取样技术估计查询计划代价值,将最优查询计划的选择、执行与连接图的更新交叉进行,可以减少连接操作的次数,对复杂sparql查询优化性能更好。

关键词： sparql 运行时查询优化取样