一种普适的博弈均衡的语义缓存算法制造技术

本发明专利技术提供的普适的博弈均衡的语义缓存算法，是基于纳什均衡机制,设计分析和求解语义、时间和位置三个因素的参数表达，并且找到博弈均衡点，构建博弈均衡方程,求解关系作用的协方差系数，以此获得普适的博弈均衡的语义缓存算法；进而扩展到多因素比例变化,还能够扩展到任意有限维度,可广泛的应用于各种移动传感器数据库系统。有限的移动设备资源,如何处理来至分布式数据库的移动用户的海量查询业务,这将是一个重要的问题。当基础的语义缓存技术已经应用于传感器数据库的查询优化的时候,由于现存的方法没有考虑为数众多的现实多维限制,因而这仍旧是语义缓存技术的一个重点和难点问题。

【技术实现步骤摘要】
一种普适的博弈均衡的语义缓存算法
本专利技术涉及语义缓存算法，特别是一种普适的博弈均衡的语义缓存算法。
技术介绍
语义缓存是各种移动传感器数据库系统的O2O应用中的重要研究内容，近年来，在大数据及物联网飞速发展的背景下，语义缓存技术受到了广泛的关注和重视。综合国内外的研究成果来看，发现传统的方法都具有局限性，均不能满足现在O2O移动传感器数据库发展的需求。例如：在文献1中，虽然簇缓存算法考虑了语义与时间因素，但是只有定性分析,没有定量描述(Q.RenandM.H.Dunham,“Usingclusteringforeffectivemanagementofasemanticcacheinmobilecomputing,”Mobile99Proceedingsofthe1stACMinternationalworkshoponDataengineeringforwirelessandmobileaccess,1999.)；在文献2中，branchboundandgreedydual-sizefrequency(BBGDSF)虽然考虑了语义和时间因素提供了定量分析,但是只考虑了静态位置信息模型,没有考虑动态位置因素(L.Savary,G.Gardarin,andK.Zeitouni,“Geocachacacheforgmlgeographical，data,”InternationalJournalofDataWarehousing&Mining,vol.3,pp.66–87,2007.)；在文献3中，collaborativespatialdatasharing(CSDS)虽然费用模型考虑了动态位置因素,但是没有考虑语义和时间因素(Z.Huang,C.S.Jensen,andB.C.Ooi,“Collaborativespatialdatasharingamongmobilelightweightdevices,”SSTD’07Proceedingsofthe10thinternationalconferenceonAdvancesinspatialandtemporaldatabases,2007.)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种普适的博弈均衡的语义缓存算法，该算法是一个全新的语义缓存机制，其能够解决在分布式传感器数据库系统的位置依赖的数据查询优化。本专利技术解决其技术问题采用以下的技术方案：本专利技术提供的普适的博弈均衡的语义缓存算法，具体是：基于纳什均衡机制,设计分析和求解语义、时间和位置三个因素的参数表达，并且找到博弈均衡点，构建博弈均衡方程,求解关系作用的协方差系数，以此获得普适的博弈均衡的语义缓存算法。进而扩展到多因素比例变化,还能够扩展到任意有限维度。所述的语义，包括：语义权Fi，j表示查询的频率，Ci，j费用，Si，j大小之间的关系。所述的时间，包括：生命权wi，j，2＝L,L表示时间生命周期。所述的位置，包括用于查询起点和查询对象的动态位置关系的位置权，用公式表示为：式中：V指移动设备的速度,tc指当前时间，tx是指移动设备通过该位置时的时间，tf是指将来时间；这三个权的对象是相互独立的，因而这三个权向量是线性无关。本专利技术采用以下方法求解协方差系数，其步骤包括：1)对基本的模型和参数进行重要等级的分析；2)利用新旧向量间的夹角余弦相等,找到纳什均衡点,进而构建博弈均衡方程组,求解协方差系数,获取优化的语义缓存费用模型,从而实现在分布式中查询优化；所述的语义缓存费用模型为：给定K个线性无关的向量：它们的线性组合如下：式中αi，k表示组合系数。本专利技术采用以下方法实现步骤1)所述的对基本的模型和参数进行重要等级的分析；wi，j，2＝L,(4),上述三个权描述传感器数据库系统中的不同的关系，其中：语义权wi，j，1，Fi，j表示查询的频率，Ci，j费用，Si，j大小之间的关系；生命权wi，j，2表示时间生命周期；位置权表示wi，j，3，查询起点和查询对象的动态位置关系；V指移动设备的速度,tc指当前时间，tx是指移动设备通过该位置时的时间，tf是指将来时间。这三个权的对象是相互独立的，因而这三个权向量线性无关。本专利技术采用以下方法实现步骤2)博弈均衡方程为：本专利技术提供的上述语义缓存算法，其在移动传感器数据库系统中的应用。本专利技术在实践应用中，不同因数所占比例往往是不同的，需要对所述的模型做相应的扩展来解决这个问题，其方法为：以三维向量为例:原来的权重模型：W＝αW′+βW″+γW″′,(8)总权重:W；语义权:W′；时间权:W″；位置权:W″′。线性参数:α，β，γ,α，β，γ∈R，α，β，γ≥0,而且α+β+γ＝1。原来的权重模型演变为新的权重模型：先在W′,W″,W″′中增加相关系数而且设定：位置权，能量权，数据权，而且则原来的权重模型演变为：本专利技术应用时，能够扩展到任意有限维度,以实现普适的效果。本专利技术与现有技术相比，具有以下主要的有益效果：1.在该机制中,用统一的费用模型结构,考虑多维现实约束或因素,利用博弈论的纳什均衡概念来决定语义缓存的费用模型的参数。2.本方法综合考虑了语义,时间和位置的三维向量博弈均衡。实际上对这三维向量的任意因素,有很多人考虑了专门的算法。本专利技术算法有机的组合了这三维因素,更重要的是,这样以来,它更容易扩展,根据现有的平台,能够获得全新的效果。它可以无缝的链接到多个因素,获得渴望的效果。3.本方法不仅改进了现有的方法,而且可以扩展到n维度应用场景的，还可以扩展到不同因素比例变化的应用，我们的方法获得了良好的效果。4.本方法有着广泛的应用前景,可应用于数据聚集，手机游戏，线上教学，虚拟社区，网络电商等等领域，有着广泛的应用前景。众所周知，当今无线通讯是一个非常新颖的领域，也是一个创造巨大生产力的领域。2014年11月11日光棍节阿里巴巴用时38分钟突破100亿交易额！双十一当天总金额571亿2千8百万，无线占比42.6％！除夕全天微信红包收发总量达10.1亿次，央视春晚微信摇一摇互动总量达110亿次，峰值达8.1亿次/次钟；祝福在185个国家传递了3万亿公里。随着无线手机用户的增多，和应用的扩展，这样的应用场景会越来越频繁,如，在Wechat中会有多个用户同时在线聊天分享文字、图片、音乐和视屏等信息。会有多个用户同时在线玩游戏，等等,本专利技术算法主要是针对这样的场景设计的。首先,最重要的是节省了平均相应时间，试想在峰值达8.1亿次/分钟的应用场景下，平均相应时间的节省是多么的重要；其次,是节省了带宽等资源，对于这样一个巨大的无线交互式交通，快速的查询响应，高效的缓存和数据库操作,显注的无线带宽的节省，当有亿万用户交互时,提高的效率将非常明显。附图说明图1表示本专利技术,位置度固定在30％,语义度取2,平均响应时间的示意图。图2表示本专利技术,位置度固定在30％,语义度取4,平均响应时间的示意图。图3表示本专利技术,位置度固定在30％,语义度取2,平均端点满足率的示意图。图4表示本专利技术,位置度固定在30％,语义度取4,平均端点满足率的示意图。图5表示本专利技术,语义度固定在3，位置度取10％平均响应时间的示意图。图6表示本专利技术,语义度固定在3，位置度取50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种普适的博弈均衡的语义缓存算法，其特征是基于纳什均衡机制,设计分析和求解语义、时间和位置三个因素的参数表达，并且找到博弈均衡点，构建博弈均衡方程,求解关系作用的协方差系数，以此获得普适的博弈均衡的语义缓存算法；进而扩展到多因素比例变化,还能够扩展到任意有限维度。

【技术特征摘要】
1.一种普适的博弈均衡的语义缓存算法，其特征是基于纳什均衡机制,设计分析和求解语义、时间和位置三个因素的参数表达，并且找到博弈均衡点，构建博弈均衡方程,求解关系作用的协方差系数，以此获得普适的博弈均衡的语义缓存算法；进而扩展到多因素比例变化,还能够扩展到任意有限维度。2.根据权利要求1所述的普适的博弈均衡的语义缓存算法，其特征在于所述的语义，包括:语义权Fi，j表示查询的频率，Ci，j费用，Si，j大小之间的关系。3.根据权利要求1所述的普适的博弈均衡的语义缓存算法，其特征在于所述的时间，包括：生命权wi，j，2＝L,L表示时间生命周期。4.根据权利要求1所述的普适的博弈均衡的语义缓存算法，其特征在于所述的位置，包括用于查询起点和查询对象的动态位置关系的位置权，用公式表示为：式中：V指移动设备的速度,tc指当前时间，tx是指移动设备通过该位置时的时间，tf是指将来时间；这三个权的对象是相互独立的，因而这三个权向量线性无关。5.根据权利要求1所述的普适的博弈均衡的语义缓存算法，其特征是采用以下方法求解协方差系数，其步骤包括：1)对基本的模型和参数进行重要等级的分析；2)利用新旧向量间的夹角余弦相等,找到纳什均衡点,进而构建博弈均衡方程组,求解协方差系数,获取优化的语义缓存费用模型,从而实现在分布式中查询优化；所述的语义缓存费用模型为：给定K个线性无关的向量它们的线性组合如下：式中：αi，k表示组合系数。6.根据权利要求5所述的普适的博弈均衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：范清风，吴琼莉，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42