OLAP及数据立方体压缩技术在铝电解控制中的应用

论文摘要

随着数据仓库中数据量的不断增大,数据立方体维度和维度层次结构日益复杂,数据立方体物化视图尺寸不断膨胀,产生了数据爆炸,数据立方体压缩技术应运而生,并成为数据立方体技术的重要分支。 本文针对传统的铝电解控制系统多维数据查询和分析能力欠缺的问题,将OLAP和数据立方体技术引入铝电解控制系统中,实现了铝电解数据的多维查询。并结合铝电解生产中的实际数据,对数据立方体压缩技术进行了深入的理论和实验研究,主要内容及创新如下: 1.将OLAP和数据立方体技术引入铝电解控制系统的过程中,设计并开发了铝电解多维查询系统。主要工作包括以下几个方面。从多维查询分析系统的功能设计出发,给出了系统的体系结构,并就每个模块做了具体说明。以星型模式设计了实例数据库的多维数据模型,并简单地实现了数据的提取与转换。利用数据立方体结构中的索引信息,实现铝电解数据的多维查询,并进一步实现查询结果的可视化。多维查询系统作为铝电解控制系统中的工艺分析系统的一个子系统,也为工艺分析系统中其它子分析系统提供分析数据。 2.分析比较当前主要的数据立方体压缩算法的优缺点,结合铝电解工艺数据的特点,将Dwarf算法引入铝电解多维查询系统,实现了数据立方体视图的完全物化和压缩存储。 3.针对多维查询系统在查询响应时间上的不足,扩展Dwarf立方体索引结构,在不增加存储负担和数据立方体结构计算时间的同时大大缩短了系统的查询响应时间。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 OLAP核心技术—数据立方体的研究现状和发展方向
• 1.3 OLAP技术在铝电解控制中的研究现状
• 1.4 本文研究内容
• 1.5 本文的结构
• 第二章 OLAP及数据立方体压缩技术
• 2.1 OLAP技术
• 2.1.1 OLAP的特点
• 2.1.2 实现方法
• 2.1.3 多维数据模型
• 2.1.4 基于OLAP的多维数据查询
• 2.2 数据立方体压缩技术
• 2.2.1 立方体压缩技术的提出
• 2.2.2 数据立方体压缩存储的主要技术
• 2.2.3 数据立方体压缩存储主要技术间的性能比较
• 2.3 本章小结
• 第三章 多维查询系统的设计
• 3.1 系统结构及功能模块
• 3.1.1 数据抽取、转换装载层的设计
• 3.1.2 数据立方体视图物化和压缩存储层
• 3.1.3 多维数据查询层
• 3.1.4 多维分析展示层
• 3.2 多维数据模型设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 数据立方体压缩技术的应用及改进
• 4.1 铝电解生产过程工艺数据的特点
• 4.2 Dwarf算法
• 4.2.1.Dwarf算法的基本思想及其特点
• 4.2.2.Dwarf数据立方体存储结构
• 4.2.3.Dwarf立方体结构的构造算法
• 4.2.4.维度包含层次关系的Dwarf算法
• 4.3 Dwarf算法的应用
• 4.3.1.Dwarf立方体的存储结构
• 4.3.2.Dwarf算法具体实现过程
• 4.4 Dwarf算法的缺陷及改进策略
• 4.4.1 Dwarf算法的缺陷
• 4.4.2 改进策略
• 4.5 实验结果和算法的性能分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 多维数据查询系统的实现
• 5.1 数据库的连接和访问技术
• 5.2 数据抽取、转换装载
• 5.3 多维查询分析的实现
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 进一步的研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的主要研究成果