[發明專利]一種分布式環境中空間分析方法的計算代價編碼方法

無效

• 申請號: 201010167128.9
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN101840431A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 謝傳節;劉高煥;劉慶生;黃翀;李佳琪;曾少斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;賈玉忠

1.一種分布式環境中的空間分析方法的計算代價XML編碼方法，實現步驟如下：

(1)分布式環境中空間分析方法的計算代價公式采用XML進行編碼，其中的XML編碼元素包括：系數常量、系數變量、特征變量、算術運算符、數學函數，將上述XML編碼元素按照需求組合起來即得到所述計算代價公式；所述系數常量用XML元素constant表示，該元素定義中可以包含一個可以轉化為數值常量的字符表達；所述系數變量用XML元素variable表達，用字符名稱的方式表示公式中的一個系數變量；所述特征變量用XML元素property表達，用字符名稱的方式表示公式中具有特定語義的特征變量；所述算術運算符包括：“加”、“減”、“乘”和“除”四種類型，對應XML表達式中XML元素為add、sub、mul和div；所述數學函數用XML元素function表達，通過該元素名中的屬性name識別數學函數類型；在基于XML編碼的計算代價公式中存在一個根元素(root)equation，作為計算代價公式的容器，將所有的XML元素包含在該根元素中；

(2)根據三種類型的計算代價公式的計算相應類型空間分析方法的計算代價值，

基于XML編碼的分布式環境中空間分析方法的計算代價公式有三種類型，第一種類型的計算代價公式為同時具有系數變量和特征變量的計算代價公式，不可以直接求值，在具體分布式系統環境下，通過計算代價評估系統采用數據集訓練后求取計算代價公式的系數變量，從而轉化為第二種類型的計算代價公式；第二種類型的計算代價公式是只具有參數變量的計算代價公式，它通過計算代價評估系統根據當前系統狀態和數據輸入信息評估第二種計算代價公式獲取特征變量的值，然后才可以求值，從而轉化為第三種類型的計算代價公式；第三種類型的計算代價公式是不包含任何變量的數學公式表達的計算代價公式，可以直接求值，通過第三種類型的計算代價公式即可最終獲取相應的空間分析方法的計算代價值；

計算代價評估系統包括訓練數據集管理模塊、空間分析方法訓練模塊和計算代價公式評估模塊，其中：

a.訓練數據集管理模塊負責管理各種訓練數據，包括遙感影像數據和空間數據集，并通過數據預分析獲取訓練數據的特征信息，為空間分析方法的計算代價公式的快速訓練提前進行數據準備；

b.空間分析方法訓練模塊通過設置訓練數據作為空間分析方法的處理對象，對部屬在某個服務器中的空間分析方法發起調用請求，并通過網絡日志系統獲取訓練用例的統計信息，訓練模塊通過收集空間分析方法的所用空間數據特征信息和實際訓練運行結果統計信息，為代價公式評估提供信息準備；

c.計算代價評估模塊利用空間分析方法訓練模塊獲取的空間數據特征信息和訓練結果統計信息，結合第一種類型計算代價公式，建立關于計算代價公式中系統變量的線性方程組，并通過線性方程組的自動求解獲取系數變量的值，從而將第一種類型計算代價公式轉化為第二種類型計算代價公式；

所述計算代價預測系統包括：輸入數據分析模塊、監測數據分析模塊和空間分析計算代價預測模塊，其中：

a.輸入數據分析模塊對待處理輸入數據進行分析獲取輸入數據特征變量值；

b.監測數據分析模塊通過訪問外部存在的分布式系統監測系統獲取當前空間分析服務器運行狀態和網絡運行狀態，獲取機器或是網絡特征變量值；

c.空間分析計算代價預測模塊通過上述步驟獲取的特征變量值，結合當前空間分析方法通過上述步驟3所獲取的第二種類型計算代價公式，將其轉化為第三種類型的計算代價表達公式，從而直接獲得計算代價值；

(3)將步驟(2)最終獲取的空間分析的計算代價值應用于分布式空間分析方的管理中，可以評估當前空間分析服務在不同計算資源上的執行效率，從而為當前分析服務進行資源優化配置，提高執行效率；當應用于空間分析方法的并行化時，可以通過計算代價值來分析在不同計算資源上的執行效率，從而對并行化執行方案進行優化。

2.根據權利要求1所述的分布式環境中空間分析方法的計算代價公式的XML編碼方法，其特征在于：所述特征變量的名稱由兩部分構成，即由：“類別名.特征名”形式的文本構成，其中“類別名”有三種類別：“輸入數據Input”、“機器運行監測Machine”或“網絡運行監測Network”，當有多個輸入數據時，通過Input1、Input2…標識空間分析方法中的輸入數據順序，特征名則依附于類別名，不同類別擁有不同類型的特征。

3.根據權利要求2所述的XML編碼方法中特征變量的名稱，其特征在于：當所述特征變量名稱的類型是空間類型數據輸入時，特征名具有明確的空間數據統計特征相關的語義，如“Input.Bounds”標識輸入空間數據集的外包多變性；”Input.Pixels”標識遙感類型輸入數據的像素總數。