注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

Ooi Beng Chin 黄铭钧

Databases, Machine Learning and Systems

 
 
 

日志

 
 

互空间 Co-Space/ CoSpace / Co(existing) Space  

2009-02-19 16:58:22|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

We wrote [1] in 2009 and Pokémon Go exemplifies the co-space game.  Soon, many VR and industrial operations/manufacturing will be co-space in nature.  23/07/2016.

 

 从传统意义上说,现实世界(physical space)和通过计算机实现的虚拟世界(virtual space)是互相独立的。用户不能跨空间进行操作和交流。然而,普适计算(ubiquitous computing)、智能接口(smart interfaces)和扩增实境(augmented reality)等技术的发展,使得这两种世界的结合和交互成为可能,从而形成一个一体的世界——互空间(Co-space)。

在互空间环境中,现实世界和虚拟世界实时地进行交互。现实世界中存在的信息及发生的事件被大量的传感器及移动设备捕捉下来,并在虚拟世界中实例化。相应地,虚拟世界中的一些操作或事件也会影响到真实世界。通过现实世界和虚拟世界之间的这种互动,现实世界会为用户提供更多的虚拟世界中得来的信息。另一方面,虚拟世界的信息也会及时地依据现实世界得到更新。在这样互空间里,我们可以设计出的创新的应用产品,给用户带来无论是现实世界还是虚拟世界都不能提供的全新体验。

在这种环境下,大量的数据和信息需要在互空间中及时地流动以确保真实和虚拟世界的信息同步。这也带来了一系列的挑战,例如对现实世界的异构数据流的处理。为了更好地支持用户无缝地处理和操作现实世界和虚拟世界间的信息,需要开发一些新的技术、包括智能接口、扩增实境、有效的存储和数据管理、数据传播技术等。

互空间的应用

军事演习

目前,军事演习包括实地演练和虚拟演习两种方式。在实地演练中,士兵和军械设备只能在有限的地理空间范围内进行训练;而在虚拟演习中,对于大规模战争的控制往往缺乏真实性。互空间中全新的军事演习将小规模的实地军事训练和大规模的虚拟演习结合起来。在实地中,为士兵装备地理追踪设备,监控其信息。在控制中心,依据追踪数据的实时反馈,虚拟军事模型将更真实的反映战场上的情况。同时,在虚拟演习中采取的行动也会影响到实地军队的决策。

互空间市场应用

如今,顾客要么在商场购买产品要么网上购物。在不久的将来,互空间将提供一种全新的购物体验,为每个购物中心建立相对应的虚拟购物中心。虚拟购物中心可以通过租赁虚拟店铺的形式,扩大购物中心的规模,获得更大收益。同时,在真实的购物中心里,每个商店都将配有显示屏,用于网上顾客与商店顾客交流产品信息。虚拟商店的产品也会实时更新,与真实商铺保持一致。

互空间的游戏和社会网络应用

定位游戏(location based games)是在互空间环境下开发的一类新型游戏。在定位游戏中,玩家的地理位置可以通过具备GPS功能的手机而被实时追踪。用户的移动将直接影响到虚拟世界的一些变化。互空间也可以应用于社会网络。用户可以在虚拟世界中结识朋友,一起打游戏或者购物。同时,如果他们处于同一地理位置的话,他们还可以交换更多的信息。

互空间给数据库研究所带来的挑战

互空间中存在大量的用户、传感设备、事件及多种类型的数据及信息。数据库研究者在这些方面做了很多研究工作。但是,互空间也为数据库研究带来很多挑战:

异构数据信息融合

数据融合通过接口将多个信息源的数据结合起来以产生更为精确的数据,往往应用于传感器数据的提取。在互空间中,也需要通过数据融合技术将物理世界和虚拟世界中的博客、音/视频剪辑以及事件图片等信息结合起来。互空间的数据管理和现有的数据流处理、传感器网络和数据集成等研究相关,但是有以下两方面的区别:第一,互空间数据管理需要更加复杂的在异构数据信息基础上的逻辑推理;第二,互空间不需要为异构数据源建立公有模式,其目的更在于监测基于这些数据源的事件并进行精确有效的描绘。

体系结构

大量的网络用户和持有移动设备的用户使得互空间构成了一个分布式P2P系统。不同的终端设备以及动、静态数据跨空间的流动使得互空间结构十分复杂。传统的P2P技术可用于解决静态数据的查询,却无法适用于跨空间的动态数据流查询。而现有的分布式流处理技术也无法支持大量的异构站点之间的查询。因此,在互空间中,需要开发一种新的体系结构,能够支持大量的并发行为。新的体系结构要有很好的自适应性和可扩展性,确保负载平衡。目前,MapReduce,Clustera等系统以及一些对多核技术的研究都为互空间体系结构的发展奠定了一定的基础。

互空间数据引擎

存储管理

通常,不同类型的数据需要分别存储。但是如何处理互空间中来自两个世界的数据呢?一方面,我们可以简单的为数据加标签以区分两个空间,形成统一的互空间视图并简化数据管理。然而这种方案在处理某一特定空间的数据上会降低数据库的性能。另一方面,我们可以考虑将来自两个空间的数据分别存储,但会导致存储资源的重复。或者,我们可以对某些类型的数据进行集成,对其他数据分开存储以达到最优的结果。列存储、行存储、自组织存储等方法都可以在互空间中进行研究。

查询处理和优化

互空间的查询处理和优化需要全新的机制。首先,互空间中可能会产生新的查询操作。例如虚拟世界和物理世界中的数据将以不同的方式被解析,因此查询优化器需要识别互空间中新的操作。第二,互空间中两种世界对于性能的要求可能不一致,例如物理世界的用户可能会比虚拟世界的用户有更高的实时性要求。因此查询处理和优化器需要对着两个世界的操作分别进行处理。第三,除了I/O,CPU和带宽,优化器也需要能够针对具体设备进行优化。第四,互空间中,不仅要对运动物体(moving object)进行处理,同时要考虑移动查询(moving query),即随着用户的位置移动,用户感知的虚拟空间也会随之改变。目前关于移动查询的研究还很少。最后,设计分布式体系结构一个主要难点在于,在保证查询计划质量的基础上,用于优化的元数据尽量在本地估计,减少信息的交换。

索引和缓存管理

基于互空间中数据的多样化,需要研究全新的索引结构和缓存管理技术。现有的HDoV树依据虚拟世界维度中建立索引,而在互空间中,我们需要构建更加动态的索引结构来处理随时更新的信息。同时,互空间对缓存和快速缓存管理带来了新的挑战。

数据一致性

在互空间中,数据的一致性是一个十分重要和困难的问题,必须保证虚拟世界必须实时的反应实际的真实世界。由于带宽和数据量的限制,我们希望能使虚拟世界尽量接近真实世界。可以通过降低传输数据的质量或者设置传输优先级等方式试图解决这个问题。

 

 

参考文献

[1] B.C.Ooi, K.L.Tan, A.Tung. Sense The Physical, Walkthrough the Virtual, Manage The Co (existing) Space: A Database Perspective. ACM SIGMOD Record, Vol. 38, No. 3, 2009.

  评论这张
 
阅读(862)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017