[發明專利]一種自適應的時間序列數據查詢方法

有效

• 申請號: 201710051701.1
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106844666B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 曹朝;張林;曲大成
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F16/2455
• 分類號: G06F16/2455;G06F16/22;G06F16/2453;G06F16/248
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 毛燕

1.一種自適應的時間序列數據查詢方法，其特征在于：構建基于摘要的時間序列數據索引，需要查詢時，首先查找查詢范圍內的節點并加入查詢結果數組，即首先在用戶要求的時延內，返回一個粗糙的查詢結果；再遍歷查詢結果數組中的所有節點，判斷是否有不滿足誤差要求需要細化查詢的節點，并根據判斷結果進行細化查詢與否的相應操作；即不斷細化不滿足用戶查詢要求的部分，最終保證全部查詢結果達到用戶查詢要求，最后更新查詢結果數組，而且索引結構建立一次，可供多次查詢使用；通過以下步驟實現：

步驟1：建立基于摘要的時間序列數據樹狀索引結構；

步驟2：將基于步驟1建立的時間序列樹狀索引結構的上半部分讀入內存，其中，樹狀索引結構的上半部分，具體為樹狀索引結構中除了最底層子節點外的其他部分；構造查詢語句，初始化查詢結果數組和數據可視化時從查詢開始到展現出來用戶可以接受的最大時間延遲以及查詢時深入查找一層所需要的時間；

步驟3：基于步驟2的查詢語句查找包含查詢范圍的開始時刻的節點，同時保證查詢時延小于用戶要求的最大時延，返回包含查詢范圍的開始時刻的節點；

具體為：

步驟3.1：計算查詢時可以查找的最大深度；

其中，查詢時可以查找的最大深度記為h，把數據可視化時從查詢開始到展現出來用戶可以接受的最大時間延遲，記為L；查詢時深入查找一層所需要的時間，記為c，h＝L/c；

步驟3.2：讀取根節點，判斷根節點是否包含查詢范圍的開始時刻，并根據判斷結果返回節點，進行相應操作：

3.21：若根節點包含查詢范圍的開始時刻，返回當前判斷的根節點，跳至步驟3.3；

3.22：若根節點不包含查詢范圍的開始時刻，則讀取根節點的右指針指向的節點作為根節點，跳轉到步驟3.2；

步驟3.3：讀取步驟3.2返回節點，記為當前節點，并判斷當前節點的擬合誤差是否滿足查詢誤差要求并進行相應操作，具體為：

3.3.1：如果當前節點的擬合誤差小于等于查詢誤差Q_error，返回當前節點，然后繼續步驟4；

3.3.2：如果當前節點的擬合誤差大于查詢誤差Q_error，繼續步驟3.4；

其中，查詢誤差要求是指是節點的擬合誤差要小于等于查詢誤差Q_error；

步驟3.4：計算目前的查詢深度；

查詢深度根據步驟3.3中的節點在樹狀索引結構上的位置計算，在最上層根節點時，代表查詢深度為1，自上而下每深入一層，查詢深度加1；

步驟3.5：根據步驟3.4計算的目前查詢深度判斷是否可以繼續深入查詢，具體為：

3.5.1：如果目前的查詢深度小于h,則根據步驟3.2中節點的子節點索引，讀取包含查詢范圍開始時刻的子節點作為根節點，跳至步驟3.2；

3.5.2：如果目前的查詢深度大于等于h，則返回步驟3.2中的節點，然后跳至步驟4；

步驟4：根據包含查詢范圍的開始時刻的節點，將滿足查詢范圍要求的所有節點加入查詢結果數組中，并輸出查詢結果數組；

步驟5：將查詢結果數組中的數據展示出來；

步驟6：依次遍歷查詢結果數組中的每一個節點，判斷查詢結果數組中是否有不滿足查詢誤差要求需要細化查詢的節點，返回不滿足查詢誤差要求的節點和細化查詢的查詢語句；

步驟7：根據步驟6中返回的節點和查詢語句，進行細化查詢并更新查詢結果數組；

至此，經過步驟1到步驟7，完成了一種自適應的時間序列數據查詢方法。