基本介紹
- 中文名：可視數據索引
- 外文名：visual data index
- 領域：數據可視化
- 有關術語：索引、可視化
- 目的：更直觀理解數據之間關係
- 套用：空間數據索引和時態數據索引
簡介,空間數據索引,時態數據索引,
簡介
人類的創造性不僅取決於邏輯思維，還與形象思維密切相關。人類利用形象思維將數據映射為形象視覺符號，從中發現規律，進而獲得科學發現。期間，可視化關鍵技術對重大科學發現起到重要作用。數據可視化是關於數據之視覺表現形式的研究；其中，這種數據的視覺表現形式被定義為一種以某種概要形式抽提出來的信息，包括相應信息單位的各種屬性和變數。數據可視化主要旨在藉助於圖形化手段，清晰有效地傳達與溝通信息。可視數據索引是指通過數據可視化技術來呈現數據索引結果。可視數據索引具有以下特點：互動性。用戶可以方便地以互動的方式管理和開發數據。多維性。對象或事件的數據具有多維變數或屬性，而數據可以按其每一維的值分類、排序、組合和顯示。可視性。數據可以用圖像、曲線、二維圖形、三維體和動畫來顯示，用戶可對其模式和相互關係進行可視化分析。
空間數據索引
空間數據索引是指依據空間對象的位置和形狀或空間對象之間的某種空間關係，按一定的順序排列的一種數據結構。其中包含空間對象的概要信息，如對象的標識、外接矩形及指向空間對象實體的指針等。其中包含空間對象的概要信息如對象的標識、外接矩形及指向空間對象實體的指針。作為一種輔助性的空間數據結構，空間索引介於空間操作算法和空間對象之間，通過它的篩選，大量與特定空間操作無關的空間對象被排除，從而提高空間操作的效率。高效的空間索引必須滿足以下特殊要求：動態性：由於空間數據趨於大量增長，空間數據的存儲通常都以關係資料庫為基礎，要滿足在資料庫中可以以任意順序刪除或添加數據對象， 空間索引應不斷跟上其變換速度。二級和三級存儲管理：空間索引機制需要有效的整合二級、 三級存儲。支持多空間運算元：空間索引不應只關注一種空間操作的效率（如搜尋）， 而忽視了其他操作的效率。輸入數據和插入順序的獨立：空間索引的效率不應依賴於輸入數據的類型和插入的順序。簡單性：複雜的空間索引方法往往會導致實現的錯誤，對大規模的套用就不能保證充分的強壯。可伸縮性： 空間索引方法應能很好地適應資料庫的發展。時間和空間有效性： 空間索引方法的操作應當快速，同時一個索引所占的空間應儘量小。最小的影響： 空間索引方法與資料庫系統的融合應對現存系統產生最小的影響。
時態數據索引
支持事務時間和有效時間的一種索引技術。傳 統索引(例如B+-樹)採用單值數據、線性的索引技 術，時態數據索引則是非線性的、多維的索引技術。 在建立數據的線性索引的同時，需要建立相應的事 務時間和有效時間維索引。時間是分區段的、非單值的，採用傳統的索引技 術存儲時態數據，會導致元組的時間區間要被分割 成幾塊，並映射到不同的索引頁上，這會產生重疊 問題，降低檢索效率。時態索引除了需要考慮其分 頁和數據聚簇之外，還需要考慮其他問題，如數據 的查詢方式對時態索引的影響，例如對時間的點切 片查詢很有效率的索引，可能降低對數據值的點查 詢效率。隨著時間的推移，數據增量巨大，可能需 要遷移到其他存取介質上，存取介質的變化也會導 致索引結構的變化。支持事務時間的索引技術：根據不同的數據聚簇方式，事務資料庫索引技 術可以分成三種類型： 按鍵索引、按時間索引和按 鍵-時間索引。1982年，Ben-Zvi等人提出了反向鏈(reverse chaining)，並由Lum等人於1984年改進了該方法，這是一種按鍵索引技術，它將當前狀態的數據跟歷史數據分開存儲。因為當前狀態下的數據被查詢的 多，因此能縮小查找結構，提高查找速度。每個鍵 的所有版本按照其事務時間的降序排列成一條鏈，按不同的鍵形成了多條時間鏈。在此方法中當前狀 態的數據用傳統的B+樹做索引。歷史數據可以從當 前鍵開始回溯而得到。Gunadhi和Segev提出的AP-樹(appended-only tree)是一種按時間索引方法。AP是樹是一種ISAM 索引和B+-樹相結合的多路搜尋樹。每一個元組被賦 予一個[起始時間，結束時間]的時間區間，並在起始 時間上作索引。每個葉子結點用(t，b)表示，其中t 表示時間，b是指針，指向其對應的桶，桶內是一些 元組的集合： 它們的起始時間比其前一個元素的起 始時間晚的，而且比t早或跟t相等；每個非葉子結 點的則指向下一層。其更新操作的複雜度為O(1)。支持有效時間的索引技術：歷史資料庫必須維護數據時間屬性的動態變 化。Kanellakis等人提出了Metablock樹，實現了對 數據有效時間動態變化的管理。Metablock樹是B維 的索引方法，它把二維時間空間的上半部分劃分為 多個小塊，每個小塊有B2數據點。但是Metablock 樹是個半動態的結構，因為只支持時間區間的增添 而不支持刪除。
