A Universal Sketch for Estimating Heavy Hitters and Per-Element Frequency Moments in Data Streams with Bounded Deletions

有界函数 转门 估计员 素描 计算机科学 力矩(物理) 数据流挖掘 算法 理论计算机科学 数据挖掘 数学 统计 数学分析 物理 经典力学 程序设计语言
作者
Liang Zheng,Qingjun Xiao,Xuyuan Cai
标识
DOI:10.1145/3698799
摘要

In the field of data stream processing, there are two prevalent models, i.e., insertion-only, and turnstile models. Most previous works were proposed for the insertion-only model, which assumes new elements arrive continuously as a stream, and neglects the possibilities of removing existing elements. In this paper, we make a bounded deletion assumption, putting a constraint on the number of deletions allowed. For such a turnstile stream, we focus on a new problem of universal measurement that estimates multiple kinds of statistical metrics simultaneously using limited memory and in an online fashion, including per-element frequency, heavy hitters, frequency moments, and frequency distribution. There are two key challenges for processing a turnstile stream with bounded deletions. Firstly, most previous methods for detecting heavy hitters cannot ensure a bounded detection error when there are deletion events. Secondly, there is still no prior work to estimate the per-element frequency moments under turnstile model, especially in an online fashion. In this paper, we address the former challenge by proposing a Removable Augmented Sketch, and address the latter by a Removable Universal Sketch, enhanced with an Online Moment Estimator. In addition, we improve the accuracy of frequency estimation by a compressed counter design, which can halve the memory cost of a frequency counter and support addition/minus operations. Our experiments show that our solution outperforms other algorithms by 16%~69% in F1 Score of heavy hitter detection, and improves the throughput of frequency moment estimation by 3.0x10 4 times.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dan1029发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
林沫发布了新的文献求助10
2秒前
小张同学完成签到,获得积分10
4秒前
SCIER完成签到,获得积分10
4秒前
西瓜咖喱鸡完成签到,获得积分10
4秒前
心心子完成签到 ,获得积分10
5秒前
清晨的小鹿完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
jinmuhuo完成签到,获得积分10
7秒前
魏十三发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
华仔的应助被dan1029采纳,获得10
7秒前
bkagyin的应助被dan1029采纳,获得10
8秒前
xueyu的应助被sanbuzhiwai采纳,获得10
8秒前
SciGPT的应助被dan1029采纳,获得10
8秒前
molihuakai的应助被dan1029采纳,获得10
8秒前
彭于晏的应助被dan1029采纳,获得10
8秒前
8秒前
传奇3的应助被dan1029采纳,获得10
8秒前
李健的应助被dan1029采纳,获得10
8秒前
慕青的应助被dan1029采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.2的应助被于歓采纳,获得10
9秒前
香蕉觅云的应助被Leo采纳,获得10
9秒前
脂蛋白抗原完成签到,获得积分10
9秒前
Behappy完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
默默绣连发布了新的文献求助10
10秒前
PangShuting发布了新的文献求助10
11秒前
龙在天涯完成签到,获得积分0
14秒前
dove完成签到,获得积分10
15秒前
愉快的墨镜完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
Mryn发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
周周发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
科研小啪菜完成签到,获得积分10
18秒前
FashionBoy的应助被Leo采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
English Longitudinal Study of Ageing: Waves 0-11, 1998-2024 300
2026-2030年中國基因檢測行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7825057
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9351513
关于积分的说明 20561968
捐赠科研通 7418249
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3334610
关于科研通互助平台的介绍 2479987
邀请新用户注册赠送积分活动 2355086