Indexação Espacial em Memórias Não Voláteis: Proposta de um Índice Espacial Eficiente, Robusto e com Durabilidade

• Processo: 15/26687-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
• Pesquisador responsável: Cristina Dutra de Aguiar
• Beneficiário: Anderson Chaves Carniel
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/10687-7 - Portanto índices espaciais baseados em disco para unidades de estado sólido baseados em flash, BE.EP.DR
• Assunto(s): Banco de dados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: banco de dados espaciais | Discos de Estado Sólido | Indexação Espacial | Memória Não Volátil | Banco de Dados

Resumo

Sistemas de banco de dados espaciais são amplamente usados no gerenciamento de objetos espaciais que representam fenômenos do mundo real usando pontos, linhas e regiões. Para melhorar o processamento de consultas envolvendo objetos espaciais, índices espaciais são utilizados, tal como a R-tree e suas variantes. Esses índices consideram o disco magnético como o principal meio de armazenamento. Contudo, memórias não voláteis, tais como memórias flash, vêm sendo adotadas como principal meio de armazenamento em celulares, notebooks e servidores. Apesar de índices existentes serem facilmente portáveis para serem aplicados a memórias não voláteis, essa abordagem resultaria em perda de desempenho uma vez que ela não considera as características intrínsecas dessas memórias, como a velocidade assimétrica entre as operações de escrita e leitura e o alto consumo de energia nas operações de escrita. Embora existam alguns índices espaciais para memórias não voláteis propostos na literatura, esses índices possuem diversas limitações. A principal delas é o enfoque apenas na eficiência das operações e a não consideração da durabilidade dos dados, o que acarreta na possibilidade de perda de dados não persistidos na memória não volátil. Outra limitação é que, para minimizar o número de operações de escrita, os índices existentes sobrecarregam o número de operações de leitura, o que pode degradar a robustez do índice. Nesse sentido, esse projeto de doutorado objetiva propor um índice que considera as características intrínsecas das memórias não voláteis e que garanta eficiência, robustez e durabilidade no processamento de suas operações. Dessa forma, busca-se propor um índice com tempo de processamento eficiente, baixo número de operações de escrita e durabilidade. Como resultado, espera-se o avanço do estado da arte na proposta de índices que corroborem na utilização de memórias não voláteis como principal meio de armazenamento de objetos espaciais.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CARNIEL, ANDERSON C.; CIFERRI, RICARDO R.; CIFERRI, CRISTINA D. A.. A generic and efficient framework for flash-aware spatial indexing. INFORMATION SYSTEMS, v. 82, p. 102-120, MAY 2019. (15/26687-8, 18/22277-8)

CARNIEL, ANDERSON C.; CIFERRI, RICARDO R.; CIFERRI, CRISTINA D. A.. FESTIval: A versatile framework for conducting experimental evaluations of spatial indices. METHODSX, v. 7, 2020. (18/22277-8, 15/26687-8)

CARNIEL, ANDERSON CHAVES; CIFERRI, RICARDO RODRIGUES; DE AGUIAR CIFERRI, CRISTINA DUTRA; KIRIKOVA, M; NIRVAG, K; PAPADOPOULOS, GA. A Generic and Efficient Framework for Spatial Indexing on Flash-Based Solid State Drives. ADVANCES IN DATABASES AND INFORMATION SYSTEMS, ADBIS 2017, v. 10509, p. 15-pg., 2017-01-01. (15/26687-8)