学位论文简介

本文面向大规模属性图在分布式环境下的高效管理与复杂图模式查询处理问题，围绕“数据如何存、复杂查询如何适配、分布式执行如何优化”三个层面展开系统研究。针对现有分布式属性图系统中图划分缺乏查询局部性感知、复杂查询易被切分为大量小型子查询、跨分区连接代价高以及执行过程中中间结果膨胀等问题，论文提出了面向图模式查询的分布式属性图数据库管理与优化方法体系。主要创新点包括：

（1）针对分布式图模式查询中查询局部性不足的问题，提出关系连通性划分方法。该方法以边标签诱导子图中的关系连通结构作为基本放置单元，在兼顾负载均衡与复制开销的同时，提升变长路径查询和同标签图模式查询的局部可执行性，减少跨分区匹配与通信开销；

（2）针对复杂图模式查询中基础共置单元粒度过粗、查询适配能力不足的问题，提出关系传递与标签组协同划分方法。该方法通过细粒度标签传递单元缓解热点和复制问题，并进一步利用标签间结构相关性构造标签组，扩大复杂查询片段的局部可执行范围，减少查询分解后的子查询数量与连接代价；

（3）针对既定分区条件下中间结果膨胀和跨分区连接代价高的问题，提出分区感知的查询重写与执行顺序联合优化框架。该框架利用分区边界信息增强局部过滤能力，并融合查询语义与分区统计特征，结合图神经网络和强化学习协同生成查询重写策略与执行顺序，从而降低分布式查询执行代价；

（4）基于真实大规模属性图数据集和典型属性图数据库系统开展实验验证。实验结果表明，本文所提出的方法能够有效提升复杂图模式查询的执行效率，并在不同数据规模、不同查询类型和不同分区条件下表现出良好的有效性与可扩展性。

论文研究为分布式属性图数据库中复杂查询的高效处理提供了新的方法与技术支撑，对大规模图数据管理、知识图谱分析和复杂关联查询优化具有一定的理论意义和应用价值。

主要学术成果

[1] Min Shi, Peng Peng*, Xin Xiao, Lei Zou, Kenli Li, and Xu Zhou. 2026. R2O: A Dual-Layer Framework for Joint Rewriting and Ordering in Distributed Property Graph Query Optimization. ACM International Conference on Management of Data (SIGMOD 2026). (CCF推荐A类会议，第一作者)

[2] Min Shi, Peng Peng*, Xu Zhou, Jiayu Liu, Guoqing Xiao, and Kenli Li. 2024. Connectivity-Oriented Property Graph Partitioning for Distributed Graph Pattern Query Processing. ACM International Conference on Management of Data (SIGMOD 2025). (CCF推荐A类会议，第一作者)

[3] Min Shi, Jie Zhou*, Xiaodong Wang, Peng Peng, and Xu Zhou. 2026. Matching Before Fusion: Learning Multimodal Relation Extraction with Noisy Correspondences. IEEE International Conference on Multimedia\& Expo (ICME 2026). (CCF推荐B类会议，第一作者)

[4] Jing Long, Jiahao Zeng*, Zhifei Yan, Min Shi*, Kun Xie, Meng Shen, Naixue Xiong. 2025. Two-stage dynamic reconstruction biased learning for anomaly detection in attributed networks of smart manufacturing. Journal of Industrial Information Integration. (SCI一区期刊，IF: 11.63，共同通讯作者)

[5] Zemin Tang, Min Shi*, Zhibang Yang, Xu Zhou, Cen Chen, Joey Tianyi Zhou. 2024. Sentiment Confidence Separation: A Trust-Optimized Framework for Multimodal Sentiment Classification. IEEE International Conference on Multimedia\& Expo (ICME 2024). (CCF推荐B类会议，通讯作者)

[6] Ting Peng, Min Shi*, Xinlian Zhou. 2025. Multi-Dimensional Cost-Driven LDSP Instruction Scheduling Optimization. 21st EAI International Conference on Security and Privacy in Communication Networks (SecureComm 2025). (CCF推荐C类会议，通讯作者)

[7] Changxu Wan, Min Shi*, Ying Wang, Bo Gong, Jianbo Xu. 2025. Decentralized Role Rotation Privacy Protection in Federated Learning. 21st EAI International Conference on Security and Privacy in Communication Networks (SecureComm 2025). (CCF推荐C类会议，通讯作者)

[8] Weihong Huang, Zhen Xu, Min Shi, Jing Huang*. 2025. An Enhanced Credit-Based Shaper for Audio-Video Bridging Streams in TSN. 21st EAI International Conference on Security and Privacy in Communication Networks (SecureComm 2025). (CCF推荐C类会议，第三作者)