基于矩阵乘法的无上下文路径查询
摘要：图数据模型在许多领域中被广泛使用，例如生物信息学和图数据库。在这些领域中，经常需要处理大型图形的查询。其中最常见的图查询之一是导航查询。查询评估的结果是图中节点之间的隐式关系集合，即图中的路径。一种自然的方式来指定这些关系是使用正式语法对边标签的字母进行路径指定。在这种方法中，上下文无关路径查询的答案通常是一组三元组（A，m，n），其中存在一条路径从节点m到节点n，其标签是从给定的上下文无关文法的非终结符A派生的。这种类型的查询使用关系查询语义进行评估。路径查询语义的另一个例子是单路径查询语义，它要求为所有评估使用关系查询语义的三元组（A，m，n），给出一条从节点m到节点n的单一路径，其中标记来源于非终结符A。存在多种算法用于查询评估，这些算法使用这些语义，但它们在大型图上性能都很差。高效处理大数据的一种常见技术是使用图形处理单元（GPU）执行计算，但这些算法无法有效地利用这个技术。在本文中，我们展示了如何将使用这些查询语义的上下文无关路径查询评估简化为矩阵传递闭包的计算。此外，我们提出了一种基于矩阵操作的上下文无关路径查询评估算法，该算法使用关系查询语义，并能通过使用GPU加速计算。
作者：Rustam Azimov, Semyon Grigorev
论文ID：1707.01007
分类：Databases
分类简称：cs.DB
提交时间：2023-02-21