[en] DSCEP: AN INFRASTRUCTURE FOR DECENTRALIZED SEMANTIC COMPLEX EVENT PROCESSING

[pt] DSCEP: UMA INFRESTRUTURA DISTRIBUÍDA PARA PROCESSAMENTO DE EVENTOS COMPLEXOS SEMÂNTICOS

[pt] VITOR PINHEIRO DE ALMEIDA

[pt] PROCESSAMENTO DE EVENTOS COMPLEXOS

[pt] INFRAESTRUTURA DISTRIBUIDA

[pt] PROCESSADOR DE STREAM RDF

[pt] STREAM REASONING

[pt] CEP SEMANTICO

[en] COMPLEX EVENT PROCESSING

[en] DISTRIBUTED INFRASTRUCTURE

[en] RDF STREAM PROCESSOR

[en] STREAM REASONING

[en] SEMANTIC CEP

[pt] Muitas aplicações necessitam do processamento de eventos de streeams de fontes diferentes em combinação com grandes quantidades de dados de bases de conhecimento. CEP Semântico é um paradigma especificamente designado para isso, ele extende o processamento complexo de eventos (CEP) para adicionar o suporte para a linguagem RDF e utiliza uma rede de operadores para processar streams RDF em combinação com bases de conhecimento em RDF. Outra classe popular de sistemas projetados para um proposito similar são os processadores de stream RDF (RSPs). Estes são sistemas que extendem a linguagem SPARQL (a linguaguem de query padrão para RDF) para adicionar a capacidade de fazer queries em stream. CEP Semântico e RSPs possuem propositos similares porém focam em objetivos diferentes. O CEP Semântico, foca na scalabilidade e processamento distribuido enquanto os RSPs focam nos desafios do processamento de streams RDF. Nesta tese, propomos o uso de RSPs como unidades para processamento de streams RDF dentro do contexto de CEP Semântico. Apresentamos uma infraestrutura, chamada DSCEP, que permite o encapsulamento de RSPs existentes em operadores do estilo CEP, de maneira que estes RSPs possam ser interconectados formando uma rede de operadores distribuída e descentralizada. DSCEP lida com os desafios e obstáculos desta interconexão, como comunicação confiável, divisão e agregação de streams, identificação de eventos e time-stamping, etc., permitindo que os usuários se concentrem nas consultas. Também discutimos nesta tese como o DSCEP pode ser usado para diminuir o tempo de processamento de consultas SPARQL monolíticas, seja dividindo-as em subconsultas e operando-as em paralelo através do uso de operadores ou seja dividingo a stream de entrada em multiplos operadores que possuem a mesma query e são executados em paralelo. Além disso também é avaliado o impacto que a base de conhecimento possui no tempo de processamento de queires contínuas.

[en] Many applications require the processing of event streams from different sources in combination with large amounts of background knowledge. Semantic CEP is a paradigm explicitly designed for that. It extends complex event processing (CEP) with RDF support and uses a network of operators to process RDF streams combined with RDF knowledge bases. Another popular class of systems designed for a similar purpose is the RDF stream processors (RSPs). These are systems that extend SPARQL (the RDF query language) with stream processing capabilities. Semantic CEP and RSPs have similar purposes but focus on different things. The former focuses on scalability and distributed processing, while the latter tends to focus on the intricacies of RDF stream processing per se. In this thesis, we propose the use of RSP engines as building blocks for Semantic CEP. We present an infrastructure, called DSCEP, that allows the encapsulation of existing RSP engines into CEP-like operators so that these can be seamlessly interconnected in a distributed, decentralized operator network. DSCEP handles the hurdles of such interconnection, such as reliable communication, stream aggregation and slicing, event identification and time-stamping, etc., allowing users to concentrate on the queries. We also discuss how DSCEP can be used to speed up monolithic SPARQL queries; by splitting them into parallel subqueries that can be executed by the operator network or even by splitting the input stream into multiple operators with the same query running in parallel. Additionally, we evaluate the impact of the knowledge base on the processing time of SPARQL continuous queries.

MARKUS ENDLER

NOEMI DE LA ROCQUE RODRIGUEZ

MARKUS ENDLER

EDWARD HERMANN HAEUSLER

GUILHERME AUGUSTO FERREIRA LIMA

FRANCISCO JOSE DA SILVA E SILVA

2021-10-28

2021-09-17

[pt] TEXTO

application/pdf

INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55549@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55549@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.55549