SLBRIN: A Python repository from zju-niran

Introduction

本代码仓库提出SLIBS、SLBRIN、TSUSLI和USLBRIN四个索引方法，旨在提升空间学习型索引的检索性能和更新性能，具体内容和伪代码见本人的毕业论文《增强时空特征表达的空间学习型索引》。主要工作包括四点：

空间学习型索引基础框架（Basic Structure for Spatial Learned Index，SLIBS）：采用先降维、后构建单维学习型索引的空间学习型索引，对应毕业论文的第二章；
空间块范围学习型索引（Spatial Learned Block Range Index，SLBRIN）：采用空间分区方法和块范围索引结构优化SLIBS，提升外存空间的检索性能，论文见《SLBRIN: A Spatial Learned Index Based on BRIN》，对应毕业论文的第三章；
时空预测学习型索引（Tempo-Spatial updatable Spatial Learned Index，TSUSLI）：采用时空序列预测算法优化SLIBS，提升更新过程的检索性能和更新性能，对应毕业论文的第四章；
动态空间块范围学习型索引（Updatable Spatial Learned Block Range Index，USLBRIN）：采用TSUSLI优化SLBRIN，取长补短，并且重点解决低效模型构建导致的低效更新问题，对应毕业论文的第五章。

data：
- table：原始数据集，包含uniform、normal两个合成数据集和nyct真实数据集。数字1表示用于构建条件，数字2表示更新条件，10w表示测试数据集。
- index：处理数据集，将原始数据集经过Geohash降维并排序。
- query：检索条件，包含三种数据集的点检索条件、范围检索条件和k近邻检索条件。
- create_data.py：数据处理代码，包含nyct数据集的数据清洗、合成数据集的生成等
result
- create_result*.py：结果处理代码，按照不同期刊的风格出图。
src
- experiment：实验部分
- proposed_sli：所提出索引方法
- si（Spatial Index）：所对比的空间索引
- sli（Spatial Learned Index）：所对比的空间学习型索引
- utils：工具类，如Geohash
- mlp*.py：复现RMI（Recursive Model Indexes）
- b_tree.py：复现B-tree
- spatial_index.py：空间索引的父类
- ts_predict.py：时空序列预测实现的预测模型
requirement.txt

pip install -r ./requirements.txt

python ./src/si/r_tree.py
python ./src/proposed_sli/slbrin.py

Note:

./data中只提供了10w数据量的测试数据集，完整数据集可根据create_data.py生成，或在留言后私发。
如需切换数据集，可将代码文件中的Distribution.NYCT_10W_SORTED修改为Distribution.NYCT_SORTED或其他数据集