Συμπίεση Δεδομένων Τροχιάς Κινούμενων Αντικειμένων

Abstract

Τα τελευταία χρόνια, η διαχείριση δεδομένων που παράγονται από κινούμενα αντικείμενα, βρίσκεται στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος της ερευνητικής κοινότητας των χωρικών βάσεων δεδομένων. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη, η υλοποίηση και η πειραματική δοκιμή τεχνικών συμπίεσης δεδομένων τροχιάς κινούμενων αντικειμένων. Η συμπίεση έχει ως στόχο αφενός τον περιορισμό του όγκου των δεδομένων και αφετέρου τη γρήγορη προσεγγιστική απάντηση ερωτημάτων.Τα δεδομένα τροχιάς εμπίπτουν στο μοντέλο των ρευμάτων δεδομένων. Τα ρεύματα δεδομένων περιγράφουν πρόσκαιρη πληροφορία και όχι στατική όπως συμβαίνει στις παραδοσιακές σχεσιακές βάσεις δεδομένων. Το μοντέλο ρευμάτων δεδομένων θέτει συγκεκριμένες προδιαγραφές, τις οποίες οφείλουν να τηρούν οι τεχνικές συμπίεσης. Οι προδιαγραφές αφορούν τις απαιτήσεις των τεχνικών σε χώρο, σε χρόνο επεξεργασίας, σε χρόνο απάντησης και σε ακρίβεια απάντησης.Η εργασία επικεντρώθηκε σε τρεις άξονες. Αναπτύχθηκαν τεχνικές δειγματοληψίας τροχιάς που λειτουργούν με βάση χωροχρονικά κριτήρια και επιλέγουν τα πιο χαρακτηριστικά δεδομένα της τροχιάς. Στο δεύτερο άξονα αναπτύχθηκε αμνησιακή δομή (αμνησιακό δένδρο) που δίνει έμφαση στην επίκαιρη πληροφορία, μειώνοντας με την πάροδο του χρόνου την ακρίβεια για το παρελθόν. Τέλος, αναπτύχθηκαν συνόψεις για γρήγορη εκτίμηση συναθροιστικών ερωτημάτων, με συνδυασμό σκίτσων, χωρικών δεικτών και του αμνησιακού δένδρου. Όλες οι τεχνικές πληρούν τις προδιαγραφές που θέτει το μοντέλο ρευμάτων.Με εφαρμογή των παραπάνω τεχνικών σε συνθετικές τροχιές, πάνω στο οδικό δίκτυο της Αθήνας πραγματοποιήθηκαν πειράματα, από τα οποία προέκυψαν πολύ ενθαρρυντικά αποτελέσματα. Επιπλέον, επιβεβαιώθηκαν οι αναμενόμενες επιδόσεις τους σχετικά με τους απαιτούμενους πόρους και την ακρίβεια των προσεγγιστικών απαντήσεων σε χωροχρονικά ερωτήματα. Συνολικό συμπέρασμα της εργασίας είναι ότι η συμπίεση των δεδομένων τροχιάς κινούμενων αντικειμένων πραγματοποιεί το συμψηφισμό μεταξύ απαιτούμενων πόρων συστήματος και ακρίβειας απαντήσεων.