時空間データの知的検索のためのデータ構造の研究

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近年,CG(Computer Graphics)技術やVR(Virtual Reality)技術は著しく進歩しており,コンピュータ内に3次元仮想世界を構築して,自由にウオ-クスルーを行ったり,仮想世界をリアルタイムで変化させてアニメーションを作成したりすることが可能となってきている.本研究では,このような大規模な時空間データを対象にその高速検索のためのデータ構造について検討を行った.具体的には,「ある時空間範囲に含まれるものを探す」「ある点に最も近いものを探す」などの時空間座標に関連した検索を高速に行うことを研究の目的としており,このような機能を実現することにより,3次元仮想世界やアニメーションでの直接的な検索条件の指示およびリアルタイムのレスポンスを実現することを目指した.3次元空間データや時空間データに関しては,多くの研究が行われており,特に最近「時間」の重要性が認識されてきている.空間データに対しては,空間を再帰的に分割して階層的に管理することによって,データの位置情報に基づいた検索を効率化している一方,医療データ管理システム等に代表される時間情報の管理で扱っているデータは主として文字・数値属性情報であり,図形等のデータに対する空間検索の効率化はあまり考慮されていない.我々は,従来より木構造に基づいた高速検索のためのデータ構造の研究を進めてきており,地下配管の設備管理への適用検討等も行ってきた.筆者らが提案しているデータ構造(以下,AT構造と呼ぶ)は,時空間データに対して,時間木と空間木を用意しておき,検索範囲に応じて適応的に切り替えることにより,高速な検索を実現しようという方式であり,シミュレーションによりその有効性が確認された.また,複数の状態に対応するAT構造を具体的に検討すると共にシミュレーション実験により性能評価を行った.さらに時間に対して動的に内容が変化するデータに対応するための手法を検討し拡張を試みた.