华为云数据库创新LAB 5篇论文入选国际数据库领域顶会ICDE'2024

ICDE是数据库领域最高权威的国际顶级学术会议之一，与 VLDB、SIGMOD 并称数据库领域三大顶会。会议主要收录研究机构以及科技企业在数据库领域最前沿、最顶级的研究成果。

本年度的ICDE于5月13号到17号在荷兰乌得勒支市召开，华为云数据库创新LAB与多个高校共同研究的5篇论文成功入选。论文涉及的研究方向为AI4DB（代价估计、时空预测、异常检测）、图数据库（图查询、图嵌入）。

入选论文

1. A Unified Replay-based Continuous Learning Framework for Spatio-Temporal Prediction on Streaming Data

该论文由奥尔堡大学数据存储及管理研究组和华为云数据库创新LAB共同完成，提出了一种新的时空预测框架。随着移动设备的增加使得时空数据激增，利用这些数据进行时空预测对社会稳定性和安全性具有非常重要的意义。最近的许多研究着眼于通过深度学习模型来进行时空预测，但这些模型依然存在不足，这里面的问题包括：严重的灾难性遗忘问题、时空数据和时空数据预测方法的多样性问题，以及整体特征保存问题等。本文提出了一个统一的基于回放的增量学习框架（URCL），包括数据集成、时空数据增量表示学习（STCRL）和时空预测三大主要模块以解决相关的问题，该框架对于流式场景下的时空预测具有重要意义。ICDE审稿人高度认可该论文，认为该论文对于流式场景下的时空预测具有重要意义。

2. DACE: A Database-Agnostic Cost Estimator

该论文是由电子科技大学和华为云数据库创新LAB共同完成，旨在解决现有数据库代价估计模型鲁棒性方面的不足。论文中提出了一个与数据库无关的代价估计模型DACE，它可以跨不同数据集学习通用知识，并在准确性、鲁棒性和高效性方面显示出优势。研究表明，DACE可以学习查询优化器中的错误分布，这一分布具有高度的可迁移性。DACE还能学习不同数据库间的通用知识，并能通过动态损失调整策略减少信息冗余。该模型不仅能够在新数据库上直接进行准确的代价估计，还能通过预训练作为编码器辅助现有模型，解决冷启动问题。ICDE审稿人高度评价该论文，认为其提出了一种先进的代价估计模型，推动了现有技术的发展。

3. Temporal-Frequency Masked Autoencoders for Time Series Anomaly Detection

该论文是由电子科技大学和华为云数据库创新LAB共同完成的，通过设计一个轻量级、基于深度学习的时频掩码自编码器异常检测算法TFMAE，旨在帮助时序数据库提早感知异常，以降低潜在损失。该研究首次采用时频掩码对比的方法进行时序异常检测，并在多个公开数据集上验证了算法的有效性。论文的关键贡献包括：引入基于时间域和频率域掩码的对比准则，以更为准确和稳健地确定异常检测阈值；提出两种掩码策略，有效地消除序列中潜在的异常观察和模式，使得TFMAE成为一个能抵抗异常偏置的模型；在五个真实世界数据集与两个合成数据集上展示了TFMAE的检测性能和速度均有提升。该论文被 ICDE 审稿人高度评价，认为其提出了时序异常检测的新范式，最终无需修改被 ICDE 2024 直接录用。

4. Attributed Network Embedding in Streaming Style

该论文由东北大学、北京理工大学研究团队与华为云数据库创新LAB共同完成。该研究论文针对时序图数据中的Label Constrained Reachability (LCR)问题提出了一个新颖的查询方法 TDLCR，并设计了三种高效的算法来解决该查询问题。其中，BII 算法能够有效平衡索引构建代价和查询效率，并且具有良好的稳定性和可扩展性。

5. Label Constrained Reachability Queries on Time Dependent Graph

该论文由东北大学、北京理工大学研究团队与华为云数据库创新LAB共同完成。为了解决华为云图数据管理中的, 图嵌入问题。本文提出了一种新的图节点嵌入框架，通过属性增强技术提高了节点嵌入的表达能力，在各个方面都表现出优于其他 ANE 方法的性能。SANE 有望在社交网络分析、推荐系统、知识图谱构建和自然语言处理等领域得到广泛应用。

关于我们

华为云数据库创新LAB聚焦云原生数据库研究，研究方向包括云原生分布式数据库、融合数据分析、AI+DB、时序数据库/可观测性数据库、向量知识库等领域。华为云数据库创新LAB高度重视科研合作与人才培养，与中科院计算所、中国人民大学、电子科技大学、北京理工大学、东北大学、Aalborg University、Simon Fraser University等众多高校展开深入研究合作。截至目前，华为云数据库创新LAB已在SIGMOD、VLDB、ICDE等权威学术会议或期刊发表了近30篇合作或自研论文，这代表着华为云在数据库领域创新成果和技术能力得到了全球数据库领域学术界的认可。

云数据库Lab官网：https://www.huaweicloud.cn/lab/clouddb/about.html