本文關(guān)鍵詞：基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的大地規(guī)模內(nèi)容檢索研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華中科技大學(xué)》 2010年

基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的大地規(guī)模內(nèi)容檢索研究

陳漢華  

【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的迅速普及,互聯(lián)網(wǎng)日益形成一個(gè)巨大的分布式信息庫(kù)。互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)生的超大規(guī)模信息對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)設(shè)施提出了新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)�；ヂ�(lián)網(wǎng)信息庫(kù)的無(wú)限擴(kuò)張性和與生俱來(lái)的分布式特性使研究非集中式的數(shù)據(jù)管理和共享機(jī)制成為一種必然趨勢(shì)�；诜植际郊夹g(shù)的大規(guī)模內(nèi)容檢索研究具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(Peer-to-Peer Network,簡(jiǎn)稱P2P)打破了傳統(tǒng)的“客戶機(jī)/服務(wù)器”模式,以“自主、平等”的原則將處于網(wǎng)絡(luò)邊緣的計(jì)算、存儲(chǔ)、通信、信息等各種資源高效地共享起來(lái),形成分布式的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。對(duì)等計(jì)算模型憑借其分布式、易擴(kuò)展、容錯(cuò)性高等優(yōu)點(diǎn),日益在互聯(lián)網(wǎng)信息共享方面顯示出巨大潛力。 然而,對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的分布式、動(dòng)態(tài)性、異構(gòu)性等特性,又給基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模內(nèi)容檢索帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。首先,雖然分布式哈希表技術(shù)使現(xiàn)有的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能準(zhǔn)確、快速地定位全局?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)象,但分布式哈希映射的精確性與用戶查詢語(yǔ)義多樣性的矛盾,卻是構(gòu)建大規(guī)模對(duì)等網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容檢索系統(tǒng)帶來(lái)難以突破的瓶頸;其次,由于缺乏集中的索引服務(wù)器,傳統(tǒng)集中式信息檢索的模型、算法和技術(shù)在分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下無(wú)法適用。 大規(guī)模分布式內(nèi)容檢索系統(tǒng)的核心問題,即如何建立高效的分布式索引以支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的復(fù)雜內(nèi)容檢索,在國(guó)際學(xué)術(shù)界至今并沒有有效解決。基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模內(nèi)容檢索是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的開放性課題。 本文從這一核心問題出發(fā),通過(guò)擴(kuò)展傳統(tǒng)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的概念、結(jié)構(gòu)、資源描述與組織、資源發(fā)現(xiàn)與路由、結(jié)果融合與排序等,在大規(guī)模對(duì)等網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容檢索方面作了一系列研究,提出了一套行之有效的新理論、新方法,全面、深入、系統(tǒng)地論述了利用對(duì)等網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建大規(guī)模分布式文本內(nèi)容檢索系統(tǒng)的解決方案和關(guān)鍵技術(shù)。 具體來(lái)說(shuō),本文主要提出了以下創(chuàng)新性理論或方法: 1.分布式集合運(yùn)算布隆濾波優(yōu)化理論及其多關(guān)鍵字搜索協(xié)議:基于傳統(tǒng)的分布式哈希表全局索引,進(jìn)行多關(guān)鍵字搜索,需要在廣域網(wǎng)上進(jìn)行分布式集合運(yùn)算,這將給系統(tǒng)帶來(lái)難以接受的網(wǎng)絡(luò)開銷。本文針對(duì)此難題,提出了一套針對(duì)分布式集合運(yùn)算的布隆濾波優(yōu)化理論,并基于此優(yōu)化理論設(shè)計(jì)了一種高效的多關(guān)鍵字搜索協(xié)議PWEB。在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究院發(fā)布的TREC WT10G大規(guī)模文本檢索測(cè)試集以及主流商業(yè)Web搜索引擎的查詢?nèi)罩旧蠈?duì)PWEB進(jìn)行了大規(guī)模的模擬測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)內(nèi)容搜索協(xié)議,PWEB協(xié)議將查詢所需的網(wǎng)絡(luò)流量顯著降低了73%,同時(shí)將查詢延遲降低了41%。 2.多維分布式哈希表技術(shù)及其全文索引、檢索及排序策略:提出一種新穎的多維分布式哈希表技術(shù)用于更高效的支持全文索引和檢索,并設(shè)計(jì)了一種分布式多維索引剪枝算法TSS。基于TREC WT10G數(shù)據(jù)集和主流商業(yè)搜索引擎查詢?nèi)罩镜拇笠?guī)模實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,TSS顯著地將分布式多維索引空間復(fù)雜度從O(2n)降低到了O(nlog n);將查詢網(wǎng)絡(luò)流量降低到現(xiàn)有算法的28%;大規(guī)模實(shí)驗(yàn)結(jié)果同時(shí)顯示TSS算法獲得了與傳統(tǒng)集中式信息檢索算法相當(dāng)?shù)臋z索質(zhì)量和性能。 3.基于語(yǔ)義拓?fù)涞穆?lián)邦式搜索策略:基于自主開發(fā)的P2P文獻(xiàn)共享平臺(tái)SemreX,證實(shí)了對(duì)等網(wǎng)內(nèi)容共享網(wǎng)絡(luò)中的“興趣局部性”原理,基于此原理提出一種結(jié)點(diǎn)內(nèi)容相似性度量模型,并采用此模型將對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的相似結(jié)點(diǎn)聚集起來(lái)形成語(yǔ)義覆蓋網(wǎng)絡(luò),同時(shí)進(jìn)一步探索了如何利用“small world”特性改進(jìn)語(yǔ)義覆蓋網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋵傩浴?duì)提出的算法進(jìn)行的全面仿真測(cè)試結(jié)果顯示基于語(yǔ)義覆蓋的SemreX聯(lián)邦式搜索協(xié)議將傳統(tǒng)無(wú)結(jié)構(gòu)搜索協(xié)議的總體性能提高了81.6%。 4.難度感知的混合式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)搜索協(xié)議:通過(guò)結(jié)合結(jié)構(gòu)化DHT和無(wú)結(jié)構(gòu)對(duì)等網(wǎng)搜索協(xié)議各自的優(yōu)點(diǎn),混合對(duì)等網(wǎng)搜索策略能有效提高對(duì)等網(wǎng)系統(tǒng)的檢索效率�；旌蠈�(duì)等網(wǎng)搜索策略的關(guān)鍵問題是如何高效估計(jì)網(wǎng)絡(luò)中擁有與查詢相關(guān)數(shù)據(jù)的結(jié)點(diǎn)的數(shù)量,并據(jù)此選擇最優(yōu)的查詢搜索策略。現(xiàn)有研究基于這樣的假設(shè):如果網(wǎng)絡(luò)中與某查詢匹配的相關(guān)數(shù)據(jù)很多,則這些數(shù)據(jù)廣泛地分布在網(wǎng)絡(luò)中,對(duì)此查詢使用無(wú)結(jié)構(gòu)搜索協(xié)議更有效;反之,則采用分布式哈希表查找更有效。從“興趣局部性原理”出發(fā),指出前人的研究假設(shè)并不成立,與查詢匹配的大量數(shù)據(jù)往往聚集在少量結(jié)點(diǎn)上,而使無(wú)結(jié)構(gòu)搜索協(xié)議效率顯著降低。并進(jìn)一步提出了一種查詢難度感知(Difficulty-aware)的混合搜索協(xié)議QRank,它能夠根據(jù)查詢關(guān)鍵字在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的頻率等統(tǒng)計(jì)信息有效預(yù)測(cè)各種搜索策略針對(duì)此查詢的搜索效率,并智能地選擇高效的搜索策略。基于Gnutella網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)拓?fù)浜筒樵兏檾?shù)據(jù)對(duì)QRank的協(xié)議進(jìn)行了大規(guī)模全面的系統(tǒng)仿真測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明QRank混合搜索協(xié)議顯著地提高了混合對(duì)等系統(tǒng)的搜索性能。相對(duì)于現(xiàn)有混合搜索協(xié)議,QRank將系統(tǒng)查全率提高了21%,將查詢延遲降低了26%,同時(shí)將查詢產(chǎn)生的平均網(wǎng)絡(luò)流量降低了40%。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP391.3
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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7 任瀟;董劍;劉宏偉;李洋;楊孝宗;;對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中基于失效規(guī)律的自適應(yīng)失效檢測(cè)器研究[A];第十四屆全國(guó)容錯(cuò)計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議(CFTC'2011)論文集[C];2011年

8 韓麗;雷振明;;對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的資源查找機(jī)制[A];通信理論與信號(hào)處理新進(jìn)展——2005年通信理論與信號(hào)處理年會(huì)論文集[C];2005年

9 勵(lì)錚;李衛(wèi)明;;基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的公共密鑰基礎(chǔ)設(shè)施信任模型[A];浙江省電子學(xué)會(huì)第七次會(huì)員代表大會(huì)暨2007學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

10 陶九陽(yáng);魏祥麟;張東戈;劉浩;;基于間接互惠的P2P激勵(lì)機(jī)制研究[A];2009年全國(guó)開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2009年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2004年

2 莊林;[N];中國(guó)電力報(bào);2002年

3 ;[N];人民郵電;2008年

4 本報(bào)記者 姜波;[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2001年

5 劉宇紅;[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2001年

6 晴雪;[N];國(guó)際商報(bào);2005年

7 朱冰;[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2005年

8 本報(bào)記者 劉春輝;[N];人民郵電;2003年

9 上海交通大學(xué)金橋網(wǎng)絡(luò)工程中心 李振武 白英彩;[N];計(jì)算機(jī)世界;2002年

10 郭瑩;[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 余一嬌;基于文件復(fù)制的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)搭便車抑制技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2009年

2 楊艦;對(duì)等網(wǎng)絡(luò)有效搜索機(jī)制研究[D];復(fù)旦大學(xué);2004年

3 韓定一;對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)模型及其在搜索中的應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2007年

4 彭浩;復(fù)雜對(duì)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中安全機(jī)制的研究[D];上海交通大學(xué);2012年

5 王春枝;對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)合作激勵(lì)機(jī)制研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

6 徐婕;基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的資源搜索策略的研究[D];華中科技大學(xué);2007年

7 盧葦;對(duì)等網(wǎng)絡(luò)分組搜索算法研究[D];四川大學(xué);2006年

8 郭磊濤;對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中信任感知的資源交易模型[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

9 陳漢華;基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的大地規(guī)模內(nèi)容檢索研究[D];華中科技大學(xué);2010年

10 黃國(guó)偉;對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)可用性問題研究[D];南開大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張燕;對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中搭便車行為的分析與抑制機(jī)制[D];曲阜師范大學(xué);2009年

2 葛建清;異質(zhì)結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)副本訪問負(fù)載均衡策略研究[D];華東師范大學(xué);2010年

3 劉鳳鳴;基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的帶虛假反饋檢測(cè)的聲譽(yù)系統(tǒng)[D];湘潭大學(xué);2006年

4 單體江;基于激勵(lì)機(jī)制的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)搜索技術(shù)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2011年

5 嚴(yán)遠(yuǎn)亭;基于語(yǔ)義社區(qū)的移動(dòng)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)方法研究[D];安徽師范大學(xué);2012年

6 林鵬;結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)資源搜索的研究[D];北京郵電大學(xué);2006年

7 劉簡(jiǎn)達(dá);對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的安全分析及攻擊技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2010年

8 慕宇琪;結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中基于訪問熱點(diǎn)的負(fù)載均衡策略研究[D];北京郵電大學(xué);2010年

9 邵一峰;結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載平衡技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2007年

10 張超;對(duì)等網(wǎng)絡(luò)直播服務(wù)中媒體數(shù)據(jù)分發(fā)與管理策略的研究[D];華中科技大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的大地規(guī)模內(nèi)容檢索研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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