[發明專利]面向類型化資源的投入驅動的存儲與計算一體化的事務處理優化方法

在審

• 申請號: 201710700997.5
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107330129A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 段玉聰;邵禮旭
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.面向類型化資源的投入驅動的存儲與計算一體化的事務處理優化方法，其特征在于以計算來決定存儲，以存儲來服務處理，將通過直接觀察或傳感器感知得到的資源實例(RINS)進行概念映射，識別RINS和資源集合所屬資源類型，進而將以數據(Data_DIK)、信息(Information_DIK)和知識(Knowledge_DIK)等概念類型形態存在的資源(Resource_DIK)根據在數據圖譜(DataGraph_DIK)、信息圖譜(InformationGraph_DIK)和知識圖譜(KnowledgeGraph_DIK)上存儲和處理的代價的進行建模和組織，優化處理事務資源的時空效率；本發明對數據(Data_DIK)、信息(Information_DIK)和知識(Knowledge_DIK)等類型概念的定義如下表所示：

表1.資源類型的漸進形式

Data_DIKInformation_DIKKnowledge_DIK語義負載沒有指定利益相關者/機器指定利益相關者/機器對已知信息進行抽象形式元素的概念集合數據的概念映射和相關關系組合對信息的進一步分類與抽象用法統計與傳輸交互、協作推理與預測子圖DataGraph_DIKInformationGraph_DIKKnowledgeGraph_DIK子圖表達形式數組、鏈表、棧、樹、圖關系數據庫語義網絡

本發明將事務資源集合定義為一個三元組TRC:={TRC₁,TRC₂,TRC₃}，TRC_i代表相同類型資源的集合，因為事務資源中會包含數據、信息和知識三種類型的資源；TRC的類型集合為TType={TType₁,TType₂,TType₃},每種資源的規模為TSca={TSca₁,TSca₂,TSca₃}；本發明定義圖譜資源空間為RoG:= {RoG₁,RoG₂,RoG₃}, RoG的類型集合RType={RType₁,RType₂,RType₃}，每種資源的規模為RSca={RSca₁,RSca₂,RSca₃}；本發明假定TRC中所有類型資源已在當前圖譜資源空間中以任意一種存儲方案存儲完畢，通過計算資源在圖譜上存儲所需空間代價和處理資源所需的計算代價，協同調整事務處理方案，具體實現步驟為：

步驟1）對TRC中每個資源實例集合的類型依次取Type_DIK中的值，形成組合情形TType’={ TType₁’,TType₂’,TType₃’}；

步驟2）對應類型賦值后的每種情形，根據公式1計算TRC中的資源從當前最初狀態向賦值后的類型集合TType’轉換的代價和轉換后資源所占的空間代價之和(CostMT₁)：

CostMT1=∑i=13αTScai∗Cost+(1−α)TScai+TScai']]>(1)

其中α]]>表示進行類型轉換的資源的規模占資源總規模的比重，TScai’表示類型轉換后資源的規模,Cost表示單位資源類型轉換的原子代價，Cost ∈]]>{CostD-D, CostD-I, CostD-K, CostI-D, CostI-I, CostI-K, CostK-D, CostK-I, CostK-K},D、I和K分別是DataDIK,InformationDIK和KnowledgeDIK的縮寫；

步驟3）對RoG中每個資源實例集合的類型依次取Type_DIK中的值，形成組合情形RType’={ RType₁’,RType₂’,RType₃’}；

步驟4）對應類型賦值后的每種情形，根據公式2計算RoG中的資源從當前最初狀態向賦值后的類型集合RType’轉換的代價和轉換后資源所占的空間代價之和(CostMT₂)：

CostMT1=∑i=13αRScai∗Cost+(1−α)RScai+RScai']]> (2)

其中α]]>表示進行類型轉換的資源的規模占資源總規模的比重，RScai’表示類型轉換后資源的規模；

步驟5）對資源類型轉換后的資源集合，根據公式3計算TRC中資源在RoG中處理的計算代價(Cost_c)，本發明中定義對資源的處理操作包含三部分，查詢操作、修改操作和存儲操作，Cost_c由資源查詢代價(QCost)、資源修改代價(MCost)和存儲資源的代價(SCost)組成，可根據公式3計算：

Costc=∑D,I,K(QCost+MCost+SCost)∗TSca']]> (3)

其中TSca’表示資源類型轉換后資源的規模集合；

步驟6）根據步驟2、4、5得到的CostMT₁、CostMT₂和Cost_c，根據公式4計算不同存儲與計算協同調整方案的總代價(Total_Cost)：

Total_Cost=CostMT1+CostMT2+Costc]]> (4)

步驟7）根據步驟6得到的資源協同調整方案的總代價，根據公式5計算每種方案所需用戶投入(Inves)：

Inves=γ∗Total_Cost]]> (5)

其中γ]]>表示單位代價所需用戶投入，可通過數據訓練得出；

步驟8）根據步驟7得到的資源協同調整方案的所需投入，根據公式6計算每種方案的效益比(Inve_cos)：

Inve_Cos=InvesCostc]]> (6)

步驟9）獲取用戶預期投入(Inve₀)和期望效益比(Inve_Cos₀)；將不同協同調整方案的Inve_Cos和Inve_Cos₀進行比較，同時將對應方案所需用戶投入（Inves）和用戶期望投入(Inve₀)進行比較，找出Inves不超過Inve₀的并且具有最大Inve_cos的方案；

步驟10）根據步驟9得到的具有最大Inve_Cos的方案調整TRC和RoG中資源的類型。