專(zhuān)利名稱：用于在復(fù)雜事件處理環(huán)境中預(yù)測(cè)事件流的未來(lái)行為的方法和/或裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此描述的特定的示例實(shí)施方式涉及在復(fù)雜事件處理(CEP)環(huán)境中預(yù)測(cè)事件流的未來(lái)行為。在特定的示例實(shí)施方式中，當(dāng)有事件流進(jìn)入，新的預(yù)測(cè)可能關(guān)于連續(xù)地或間斷地移動(dòng)的時(shí)間窗口被自動(dòng)計(jì)算。在特定的示例實(shí)施方式中，然后所述預(yù)測(cè)可能基于所述可移動(dòng)的窗口估計(jì)它們將發(fā)生的所述未來(lái)值和時(shí)間，并且所述預(yù)測(cè)的框架可能被靈活地定義并參數(shù)化以允許定制的適合。
背景技術(shù)：
增加數(shù)量的應(yīng)用持續(xù)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以被看作數(shù)據(jù)流。復(fù)雜事件處理(CEP)系統(tǒng)已經(jīng)被設(shè)計(jì)為分析那些事件流并從其它事情中以實(shí)時(shí)的或?qū)嵸|(zhì)上實(shí)時(shí)的方式導(dǎo)出有意義的、相關(guān)的模式，不論為了技術(shù)目的還是業(yè)務(wù)相關(guān)的目的。CEP系統(tǒng)典型地影響過(guò)濾、集合、關(guān)聯(lián)和/或模式匹配功能以連續(xù)地分析被消耗到給定的點(diǎn)(point)的事件。為了允許主動(dòng)反應(yīng)，本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)實(shí)現(xiàn)典型的技術(shù)可通過(guò)預(yù)測(cè)所述事件流的未來(lái)行為被擴(kuò)展。這樣的預(yù)測(cè)可能基于比如，在變化的時(shí)間期限已經(jīng)消耗的事件。此外，在CEP系統(tǒng)內(nèi)，比如，這樣的預(yù)測(cè)功能可能在所述系統(tǒng)側(cè)和在所述用戶側(cè)上被影響。比如，用戶可以為一個(gè)輸入流指定一個(gè)預(yù)測(cè)。該預(yù)測(cè)功能可以無(wú)縫地整合入所述CEP系統(tǒng)下的所述事件查詢語(yǔ)言。通過(guò)設(shè)置一個(gè)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)查詢，比如，用戶可以估計(jì)命令的數(shù)量直到這一天結(jié)束，10分鐘后一支股票的價(jià)格，在下兩個(gè)小時(shí)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)斷電的數(shù)量，交通事故或其它技術(shù)的或物理的事件等的數(shù)量。CEP系統(tǒng)典型地必須處理具有易變特性的多個(gè)高容量流。這樣，可適于提供非常穩(wěn)健的CEP系統(tǒng)。預(yù)測(cè)那些流的未來(lái)行為可能較優(yōu)地提供所述系統(tǒng)可能性的主動(dòng)管理。例如，如果期望較低的系統(tǒng)負(fù)載，所述系統(tǒng)可能觸發(fā)內(nèi)部的、計(jì)算花費(fèi)大的優(yōu)化以幫助優(yōu)化或改進(jìn)所述事件流和吞吐量。相反，如果期望較高的系統(tǒng)負(fù)載，所述系統(tǒng)可以為所述受影響的輸入流的對(duì)應(yīng)的處理線程分配一個(gè)更高的優(yōu)先級(jí)。CEP系統(tǒng)典型地連續(xù)接收并從而可能以實(shí)時(shí)的方式分析大量的事件。這就出現(xiàn)多種挑戰(zhàn)。第一個(gè)事項(xiàng)是用戶可能想預(yù)測(cè)用于可能使用于形成主動(dòng)反應(yīng)(reactions)的所述事件流的未來(lái)行為。為了那個(gè)目的，所述相應(yīng)的事件查詢語(yǔ)言可能被擴(kuò)展以便用戶可以以直觀的方式指定所述預(yù)測(cè)。第二個(gè)事項(xiàng)是怎樣制作CEP系統(tǒng)，其典型地必須是高度適應(yīng)的、使用預(yù)測(cè)功能估計(jì)未來(lái)流行為并且它的系統(tǒng)管理決定以該預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)。第三個(gè)事項(xiàng)是將較優(yōu)地以在線的方式形成預(yù)測(cè)。比如，這包括完整的下面多個(gè)事件的在線預(yù)測(cè)，例如，它們具有那些值、它們什么時(shí)候發(fā)生和它們攜帶了哪些暫態(tài)信息。第四個(gè)問(wèn)題是這樣的在線預(yù)測(cè)功能可能必須被適當(dāng)?shù)丶先隒EP系統(tǒng)并且也可能必須被靈活地設(shè)計(jì)為允許不同的事件表征、時(shí)間幀和/或預(yù)測(cè)策略。本申請(qǐng)的發(fā)明人注意到在復(fù)雜事件處理/事件流處理/數(shù)據(jù)流處理/流挖掘的情況下，在事件流中預(yù)測(cè)的所述事項(xiàng)和它對(duì)CEP環(huán)境的應(yīng)用可能包括，比如趨向的/預(yù)測(cè)的/預(yù)見(jiàn)的分析。有多種方法處理這樣的數(shù)據(jù)。比如，注意到所述數(shù)據(jù)庫(kù)方法使用一種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以持久的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。比如，SQL查詢可用于獲得用于數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的特定的，最簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè)功能。然而，遺憾的是，所述SQL標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有為預(yù)測(cè)功能建模而保留的明確的子句。更復(fù)雜的預(yù)測(cè)策略典型地在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)上計(jì)算。此外，所述傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)方法單獨(dú)不適于高容量事件流處理。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不被設(shè)計(jì)為連續(xù)處理傳入的事件。因此，它們也不被設(shè)計(jì)為遞增地以實(shí)時(shí)方式更新預(yù)測(cè)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可能為系統(tǒng)管理決策使用預(yù)測(cè)功能，但這可能將必須在定期的基礎(chǔ)上而不是連續(xù)的基礎(chǔ)上被執(zhí)行。所述連續(xù)的方法本身獲得所述流特性的最近的發(fā)展，而所述定期的方法冒著對(duì)過(guò)時(shí)的流特性做決策的風(fēng)險(xiǎn)。特定的技術(shù)包括在所有的事件查詢語(yǔ)言中計(jì)算加權(quán)平均數(shù)并應(yīng)用平 滑功能。然而，遺憾的是，那些功能不估計(jì)下一時(shí)間段的事件。比如，在Spotfire操作分析(市場(chǎng)上可從TIBCO購(gòu)買(mǎi))中，可認(rèn)為提供了不能指出對(duì)未來(lái)一個(gè)時(shí)間段的事件的預(yù)測(cè)的公開(kāi)信息。

發(fā)明內(nèi)容
這樣，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到在本領(lǐng)域中需要訪問(wèn)更多的以上描述的和/或其它事項(xiàng)中的一項(xiàng)的技術(shù)，和/或在CEP環(huán)境中提供改進(jìn)的預(yù)測(cè)事件流的未來(lái)行為的技術(shù)。本發(fā)明的特定的示例實(shí)施方式的一方面涉及“在線”預(yù)測(cè)事件流的技術(shù)。當(dāng)有事件流進(jìn)入，新的預(yù)測(cè)可能關(guān)于連續(xù)地或間斷地移動(dòng)的時(shí)間窗口被自動(dòng)計(jì)算。然后所述預(yù)測(cè)可能在所述可移動(dòng)的窗口的基礎(chǔ)上估計(jì)它們將發(fā)生的所述未來(lái)值和時(shí)間(例如，在下一小時(shí)的事件)。在特定的示例實(shí)施方式中，所述預(yù)測(cè)的框架可能被靈活地定義并參數(shù)化以允許定制的適合。本發(fā)明的特定的示例實(shí)施方式涉及在CEP系統(tǒng)中的預(yù)測(cè)功能的應(yīng)用，顯示功能怎樣被合并入所述事件查詢語(yǔ)言，并且合并入所述系統(tǒng)管理組件。本發(fā)明的特定的示例實(shí)施方式的另一方面涉及預(yù)測(cè)在所述CEP上下文中配備有時(shí)間信息的事件。在特定的示例實(shí)施方式中，一個(gè)未來(lái)值被估計(jì)，如在預(yù)先定義的時(shí)間期限內(nèi)期望的未來(lái)事件一樣，包含所述事件的所述時(shí)間信息。根據(jù)特定的示例實(shí)施方式，一個(gè)預(yù)測(cè)算法可能被用于估計(jì)事件的值，以及它們的時(shí)間發(fā)生和時(shí)間信息。這樣，在本發(fā)明的特定的示例實(shí)施方式中，可能提供以上線的方式預(yù)測(cè)事件流并且處理不同的事件流表征、參考和預(yù)測(cè)窗口、窗口模型，和/或預(yù)測(cè)策略的靈活的框架。本發(fā)明的特定的示例實(shí)施方式的另一方面涉及以結(jié)合與綜合的方式訪問(wèn)以上描述的一些或所有和/或事項(xiàng)。例如，關(guān)于第三和第四的事項(xiàng)，可能提供一個(gè)預(yù)測(cè)運(yùn)算符。所述預(yù)測(cè)運(yùn)算符可能遵循在運(yùn)算附中封裝分析功能的設(shè)計(jì)原理。運(yùn)算符分析直接傳入的事件的流并且產(chǎn)生連續(xù)的查詢輸出流。這樣，特定的示例實(shí)施方式的所述運(yùn)算符可能支持事件流的在線處理并直接提供新的預(yù)測(cè)。由于所述運(yùn)算符設(shè)計(jì)，所述預(yù)測(cè)功能可能被應(yīng)用于傳入的流，和由其它運(yùn)算符計(jì)算的中間流。為了允許增強(qiáng)的靈活性，特定的示例實(shí)施方式的所述運(yùn)算符可能提供預(yù)測(cè)框架。所述框架可能被適用于不同的事件流表征、不同的參考和預(yù)測(cè)窗口、不同的窗口模型和/或不同的預(yù)測(cè)策略。例如，所述運(yùn)算符框架可能被設(shè)計(jì)為計(jì)算未來(lái)時(shí)間窗口的未來(lái)事件并且，因此可能也估計(jì)什么時(shí)候所述事件將發(fā)生和它們攜帶哪些時(shí)間信息，并且不僅僅是它們的值將是什么。上文描述的所述第二個(gè)事項(xiàng)可能連同所述運(yùn)算符方法的實(shí)現(xiàn)被處理。例如，所述預(yù)測(cè)運(yùn)算符可能被插入所述輸入流。用那個(gè)示例的方法，所述系統(tǒng)可能視需要并以靈活的方式監(jiān)控它的輸入流。因?yàn)檫B續(xù)提供最近的預(yù)測(cè)，所述系統(tǒng)可能非常靈活地對(duì)改變流特性做出反應(yīng)。所述相應(yīng)的預(yù)測(cè)可能被用在特定的例子中以確定未來(lái)的負(fù)載配置文件，轉(zhuǎn)而，可能提供用于系統(tǒng)管理的決策支持。為了那個(gè)目的，在系統(tǒng)管理中的不同的示例應(yīng)用在此被列出。所述第一事項(xiàng)可能通過(guò)使用可用于所述事件查詢語(yǔ)言的預(yù)測(cè)運(yùn)算符功能被處理。用戶可能直接在連續(xù)的查詢中指定預(yù)測(cè)功能并為參考和未來(lái)窗口設(shè)定相應(yīng)的大小。在不同的實(shí)現(xiàn)中可能支持不同的窗口模型。由于所述處理范例，該查詢可能被連續(xù)估計(jì)，并且當(dāng)新事件流進(jìn)入時(shí)，用戶可能連續(xù)地呈現(xiàn)所述最近的預(yù)測(cè)。
這樣，特定的示例實(shí)施方式可能合并一些或所有的以下和/或其它的特征 基于連續(xù)移動(dòng)的時(shí)間的窗口連續(xù)產(chǎn)生預(yù)測(cè)的在線預(yù)測(cè)運(yùn)算符； 用于預(yù)測(cè)的運(yùn)算符，允許不同的事件流表征、窗口模型、和/或預(yù)測(cè)策略的靈活的框架； 用于基于時(shí)間間隔表征的事件的預(yù)測(cè)運(yùn)算符的說(shuō)明； 未來(lái)時(shí)間窗口的未來(lái)事件的時(shí)間發(fā)生的預(yù)測(cè)； 支持不同窗口模型的所述事件查詢語(yǔ)言中的預(yù)測(cè)功能的集成；和/或 為系統(tǒng)管理任務(wù)，所述預(yù)測(cè)運(yùn)算符的使用。發(fā)明人未意識(shí)到合并用于不同的參考和預(yù)測(cè)窗口、窗口模型、和更新策略的所述事件查詢語(yǔ)言中的預(yù)測(cè)功能的當(dāng)前的技術(shù)。這包括允許插入多個(gè)預(yù)測(cè)策略的所述靈活的框架設(shè)計(jì)。當(dāng)前的解決方案也被認(rèn)為缺少用于由用戶建立的查詢，以及用于系統(tǒng)管理目的的預(yù)測(cè)運(yùn)算符。關(guān)于系統(tǒng)管理，發(fā)明人未意識(shí)到使用輸入流和中間查詢結(jié)果流的在線預(yù)測(cè)作為系統(tǒng)管理決策的基礎(chǔ)的當(dāng)前的技術(shù)，例如，在最優(yōu)化、適合于查詢負(fù)載，和/或追蹤加強(qiáng)負(fù)載查詢的領(lǐng)域。這樣，特定的示例實(shí)施方式還有的另一方面設(shè)計(jì)提供這些“缺失的”特征。在特定的示例實(shí)施方式中，提供一種預(yù)測(cè)一個(gè)事件流在未來(lái)將如何表現(xiàn)的方法。接收包含多個(gè)事件且以其為基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)測(cè)的一個(gè)事件流。對(duì)于每個(gè)接收的所述事件流中的事件，一個(gè)說(shuō)明預(yù)先定義的時(shí)間范圍的參考窗口被更新，在該過(guò)程中所述預(yù)測(cè)被計(jì)算，從而使得所述參考窗口以所述接收的事件結(jié)束，所述參考窗口隨所述事件流移動(dòng)。在該處理循環(huán)內(nèi)，當(dāng)一個(gè)預(yù)測(cè)更新策略指出所述預(yù)測(cè)基于所述接收的事件被更新，則用于顯示時(shí)間范圍的一個(gè)預(yù)測(cè)窗口被更新，其中事件在該預(yù)測(cè)窗口中被預(yù)測(cè)；以及當(dāng)所述預(yù)測(cè)窗口的時(shí)間段沒(méi)有被超出，則(a)下一個(gè)預(yù)測(cè)事件通過(guò)至少一個(gè)處理器被生成，以及(b)所述下一個(gè)預(yù)測(cè)事件被插入所述預(yù)測(cè)窗口 ；以及所述預(yù)測(cè)窗口被發(fā)布。根據(jù)特定的示例實(shí)施方式，所述參考和/或預(yù)測(cè)窗口是基于時(shí)間的或基于計(jì)數(shù)的。根據(jù)特定的示例實(shí)施方式，所述預(yù)測(cè)更新策略根據(jù)事件發(fā)生的預(yù)先定義的數(shù)量或在用戶指定的時(shí)間間隔來(lái)觸發(fā)更新。根據(jù)特定的示例實(shí)施方式，為響應(yīng)用戶輸入，可能調(diào)整所述參考窗口以有選擇地突出所述事件流中的短期或長(zhǎng)期的流趨向。在特定的示例例子中，所述選擇的預(yù)測(cè)策略的參數(shù)可能基于預(yù)測(cè)的事件精確度的評(píng)估被調(diào)整。聯(lián)合估計(jì)可能被應(yīng)用于數(shù)據(jù)部分、事件間隔時(shí)間、和時(shí)間間隔長(zhǎng)度參數(shù)。學(xué)習(xí)算法可能被應(yīng)用于所述預(yù)測(cè)，并且所述參考窗口和/或所述預(yù)測(cè)窗口的所述時(shí)間范圍可能被調(diào)整以響應(yīng)所述學(xué)習(xí)算法。根據(jù)特定的示例實(shí)施方式，對(duì)于每個(gè)預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件，所述下一個(gè)事件的預(yù)測(cè)包括基于在所述滑動(dòng)參考窗口中的所述事件的數(shù)據(jù)部分計(jì)算用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的數(shù)據(jù)部分；計(jì)算用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的開(kāi)始時(shí)間戳；以及計(jì)算用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的結(jié)束時(shí)間戳。用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的所述開(kāi)始時(shí)間戳可能通過(guò)將到下一個(gè)開(kāi)始時(shí)間戳的估計(jì)間隔加到立即優(yōu)先的開(kāi)始時(shí)間戳來(lái)計(jì)算。可選擇地，所述估計(jì)的間隔可能基于與所述參考窗口的間隔，用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的所述結(jié)束時(shí)間戳可能通過(guò)所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的所述計(jì)算的開(kāi)始時(shí)間戳加上一個(gè)估計(jì)的時(shí)間間隔長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算，和/或所述估計(jì)的時(shí)間間隔長(zhǎng)度可能基于所述參考窗口中的事件的時(shí)間間隔長(zhǎng)度。在特定的實(shí)施方式中，至少一個(gè)預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件可能被用 于預(yù)測(cè)另一個(gè)被預(yù)測(cè)為在時(shí)間上更晚發(fā)生的預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件。根據(jù)特定的示例實(shí)施方式，根據(jù)預(yù)先定義的預(yù)測(cè)策略，預(yù)測(cè)所述下一個(gè)事件被實(shí)施，所述預(yù)測(cè)策略包括從包含以下策略的所述組中選擇的至少一個(gè)策略(a)以向前或向后的方式重復(fù)來(lái)自所述參考窗口中的所述事件的值；(b)隨機(jī)選擇來(lái)自所述參考窗口中的所述事件的值；(c)將加權(quán)的或未加權(quán)的平均數(shù)應(yīng)用于來(lái)自所述參考窗口中的所述事件的值；(d)根據(jù)控制所述最近事件的重點(diǎn)的平滑參數(shù)，平滑遞增地計(jì)算的下一個(gè)事件和上一個(gè)估計(jì)的加權(quán)平均數(shù)；(e)執(zhí)行基于密度的重采樣；和(f)將所述參考窗口與一組一個(gè)或更多的預(yù)先定義的歷史參考窗口組合。根據(jù)特定的示例實(shí)施方式，在所述參考窗口中的事件可能被壓縮。在一些例子中，所述參考窗口的時(shí)間范圍可能被增加，所述壓縮與增加被平衡從而使得預(yù)測(cè)質(zhì)量以快于壓縮引入錯(cuò)誤的比率提聞。根據(jù)特定的示例實(shí)施方式，用于表現(xiàn)在所述事件流中的事件的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及用于表現(xiàn)預(yù)測(cè)的事件的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，和/或系統(tǒng)管理事件數(shù)據(jù)及預(yù)測(cè)的系統(tǒng)管理事件數(shù)據(jù)可能被輸出給顯示器。特定的示例實(shí)施方式也提供實(shí)體存儲(chǔ)用于執(zhí)行以上總結(jié)的和/或其它的方法的指令的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，還有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序。特定的示例實(shí)施方式也可能提供類(lèi)似的系統(tǒng)。例如，特定的示例實(shí)施方式涉及一種復(fù)雜事件處理(CEP)系統(tǒng)，包括至少一個(gè)處理器、被所述至少一個(gè)處理器控制的CEP引擎，和至少一個(gè)輸入適配器，其被配置為接收一個(gè)包含事件的事件流，以及提供來(lái)自所述事件流的所述事件的事件數(shù)據(jù)給所述CEP引擎。所述CEP引擎包括至少一個(gè)運(yùn)算符，其被配置為直接或間接地接收和處理所述事件數(shù)據(jù)，用于后續(xù)直接或間接輸出給所述CEP系統(tǒng)的系統(tǒng)管理應(yīng)用和/或事件消耗應(yīng)用，或與所述CEP系統(tǒng)通信的組件，還有至少一個(gè)被配置為直接或間接地接收并處理至少一個(gè)所述的事件流的預(yù)測(cè)運(yùn)算符。所述處理可能包括(a)對(duì)于每個(gè)接收的事件流中的事件，更新說(shuō)明預(yù)先定義的時(shí)間范圍的參考窗口，在該過(guò)程中所述預(yù)測(cè)被計(jì)算，從而使得所述參考窗口以所述接收的事件結(jié)束，所述參考窗口隨所述事件流移動(dòng)，并且當(dāng)預(yù)測(cè)更新策略指出所述預(yù)測(cè)將基于所述接收的事件被更新時(shí)更新用于顯示時(shí)間范圍的預(yù)測(cè)窗口，在其中事件在該預(yù)測(cè)窗口中被預(yù)測(cè)；并且當(dāng)所述預(yù)測(cè)窗口的時(shí)間段沒(méi)有被超過(guò)，則(i)通過(guò)至少一個(gè)處理器生成下一個(gè)預(yù)測(cè)事件，以及(ii)將所述下一個(gè)預(yù)測(cè)的事件插入所述預(yù)測(cè)窗口 ；并發(fā)布所述預(yù)測(cè)窗口。所述預(yù)測(cè)可能被直接或間接地輸出到所述CEP系統(tǒng)的所述系統(tǒng)管理應(yīng)用和/或外部應(yīng)用或組件。這些特征、方面、優(yōu)點(diǎn)和示例實(shí)施方式可以被分開(kāi)使用和/或以多種結(jié)合應(yīng)用以獲得本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方式。


通過(guò)參考以下示例說(shuō)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖可以更好并且更完全地理解這些和其他特征及優(yōu)點(diǎn)，其為圖I是使用時(shí)間間隔表征的一個(gè)示例事件流；圖2是說(shuō)明在特定的示例實(shí)施例中顯示事件流的未來(lái)行為怎樣被預(yù)測(cè)的一個(gè)示例流程的流程圖； 圖3是根據(jù)示例實(shí)施例說(shuō)明將預(yù)測(cè)的功能集成入CEP系統(tǒng)的架構(gòu)圖；圖4是根據(jù)特定的示例實(shí)施例，顯示在此描述的預(yù)測(cè)功能怎樣可能被集成入用戶界面的說(shuō)明性屏幕截圖；圖5是根據(jù)特定的示例實(shí)施例，顯示在此描述的用于系統(tǒng)監(jiān)視器的預(yù)測(cè)功能怎樣可能被集成入用戶界面的說(shuō)明性屏幕截圖。
具體實(shí)施例方式眾所周知，CEP系統(tǒng)處理并分析高容量的事件流。一個(gè)事件流通常被認(rèn)為是事件的連續(xù)遞增序列。比如，當(dāng)事件發(fā)生時(shí)(例如，對(duì)一輛汽車(chē)的命令已經(jīng)在下午10點(diǎn)被申請(qǐng)或已經(jīng)在特定的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)物理測(cè)量)，這些事件可能被認(rèn)為包括一個(gè)數(shù)據(jù)部分和時(shí)間組件說(shuō)明(temporal component stating)。使用比如單一的時(shí)間戳、時(shí)間間隔、用于單一的時(shí)間戳的正負(fù)性的聲明等，存在事件的不同的時(shí)間表征。特定的示例實(shí)施例的預(yù)測(cè)技術(shù)可能接收那些事件并連續(xù)保持事件的時(shí)間窗口。這個(gè)窗口的大小(例如，上一個(gè)小時(shí)或上10個(gè)事件等)可能是潛在的算法的可配置的參數(shù)。在特定的示例實(shí)施例中，所述預(yù)測(cè)的時(shí)間窗口(或用于要被預(yù)測(cè)的所述事件的時(shí)間窗口)也可能被參數(shù)化。比如，特定的示例實(shí)施例的所述預(yù)測(cè)算法可能被配置為涉及上三個(gè)小時(shí)并預(yù)測(cè)用于下一個(gè)十分鐘的所述事件?？赡苡捎脩糁付ǖ牧硪粋€(gè)參數(shù)是所述預(yù)測(cè)的更新頻率(比如，說(shuō)明對(duì)于每個(gè)傳入的事件、每五分鐘等，所述預(yù)測(cè)算法是否將被更新)。在特定的示例實(shí)施例中，所述預(yù)測(cè)策略本身也可能被參數(shù)化。多個(gè)不同的預(yù)測(cè)策略可能被用來(lái)(leveraged)預(yù)測(cè)未來(lái)事件的值并且當(dāng)它們將在指定的預(yù)測(cè)窗口發(fā)生時(shí)。通常，特定的示例實(shí)施例的預(yù)測(cè)算法可能以在線的方式處理事件并從而符合典型地嚴(yán)格的CEP處理要求。特定的示例實(shí)施例的預(yù)測(cè)技術(shù)可能被嵌入一個(gè)CEP系統(tǒng)。CEP系統(tǒng)典型地使用適配器連接事件流。運(yùn)算符可能連接那些適配器，其中一個(gè)運(yùn)算符包括特定的分析邏輯。以同樣的方式，一個(gè)預(yù)測(cè)運(yùn)算符可能被形成以接收事件、保持事件的一個(gè)時(shí)間窗口并計(jì)算一個(gè)新的預(yù)測(cè)。所述靈活的設(shè)計(jì)不僅允許計(jì)算用于輸入事件流的預(yù)測(cè)，還允許計(jì)算用于其他運(yùn)算符的結(jié)果數(shù)據(jù)流的預(yù)測(cè)。在特定的示例實(shí)施例中，所述預(yù)測(cè)功能可能被集成入所述用戶界面以使得所述用戶指定使用預(yù)測(cè)的業(yè)務(wù)邏輯。比如，業(yè)務(wù)邏輯的例子可能包括想預(yù)測(cè)下一個(gè)小時(shí)的汽車(chē)命令的用戶、已經(jīng)計(jì)算前兩個(gè)小時(shí)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中斷的平均數(shù)的用戶并且現(xiàn)在想預(yù)測(cè)下個(gè)30分鐘的相應(yīng)的數(shù)目等。在特定的示例實(shí)施例中，事件查詢語(yǔ)言可能通過(guò)具有相應(yīng)的窗口設(shè)置的FORECAST字句被擴(kuò)展以幫助促進(jìn)這樣的特性的實(shí)施。其他的預(yù)測(cè)應(yīng)用可能位于系統(tǒng)管理中。CEP系統(tǒng)典型地必須是高度自適應(yīng)的，由于所述輸入流的特征從而所述系統(tǒng)負(fù)載可能重大地改變。通常，所述流特征已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)對(duì)查詢的處理成本具有直接的影響。因此，如上所指，所述系統(tǒng)可能影響流的預(yù)測(cè)以便以主動(dòng)的方式適應(yīng)未來(lái)的負(fù)載配置文件。比如，CEP系統(tǒng)的查詢優(yōu)化器可以通過(guò)所述查詢定期地估計(jì)所述事件處理流并且，如果在不久的將來(lái)低輸入負(fù)載被期望，所述的系統(tǒng)可能使用免費(fèi)的資源預(yù)先觸發(fā)優(yōu)化流程?，F(xiàn)在將提供用于在CEP環(huán)境中計(jì)算和使用 預(yù)測(cè)的示例框架。將理解到雖然所述示例的框架的特定方面被描述與具體的設(shè)置和策略相關(guān)，它們也可以根據(jù)其他的設(shè)置和策略被適應(yīng)。此外，雖然以下的例子討論代表確定的時(shí)間間隔方法的事件的預(yù)測(cè)，將理解到作為選擇或增加，這樣的技術(shù)可能適合于其他的方法。在所述時(shí)間間隔方法中，一個(gè)事件包括一個(gè)數(shù)據(jù)部分e和一個(gè)時(shí)間間隔[ts，te)。所述時(shí)間間隔描述從ts (包含)開(kāi)始到(排除)的所述事件的有效性。在所述流中的事件通過(guò)開(kāi)始時(shí)間戳被分別排序。圖I是使用時(shí)間間隔表征的一個(gè)示例事件流。如上所指，事件流的預(yù)測(cè)可能包括一些或所有以下參數(shù) 參考窗口 所述參考窗口指用于計(jì)算所述預(yù)測(cè)的事件的時(shí)間窗口。在不同的實(shí)現(xiàn)中，它可以是時(shí)間窗口(例如，上一個(gè)小時(shí))或基于計(jì)數(shù)的窗口(例如，上10個(gè)事件)并可選擇為由用戶指定。當(dāng)一個(gè)新的事件到達(dá)時(shí)，所述窗口可能被更新以包含關(guān)于所述新的事件的相應(yīng)的以前的事件。這樣，所述窗口隨所述事件流移動(dòng)。用這個(gè)參數(shù)，較舊的數(shù)據(jù)的影響可以被控制。取決于所述設(shè)置，短期流趨向或長(zhǎng)期流趨向可能被突出。 預(yù)測(cè)窗口 所述預(yù)測(cè)窗口指用于將要被預(yù)測(cè)的事件的時(shí)間窗口。在不同的實(shí)現(xiàn)中并當(dāng)可由用戶選擇設(shè)置時(shí)，所述預(yù)測(cè)窗口可以是時(shí)間窗口(例如，下一個(gè)小時(shí))或基于計(jì)數(shù)的窗口(例如，下10個(gè)事件)。這個(gè)參數(shù)可以定義未來(lái)事件將被估計(jì)的時(shí)期。較長(zhǎng)的預(yù)測(cè)窗口將典型地導(dǎo)致較低的估計(jì)準(zhǔn)確度，雖然不總是如此。 預(yù)測(cè)更新當(dāng)一個(gè)新的預(yù)測(cè)將被計(jì)算從而被提供時(shí)，可以指定更新策略。所述預(yù)測(cè)更新參數(shù)可能為每個(gè)傳入的事件設(shè)置或通過(guò)在不同的實(shí)現(xiàn)中遍歷分割的時(shí)間軸(例如，每10分鐘)來(lái)設(shè)置并由用戶可選擇的設(shè)置。其他的觸發(fā)器可以被使用，例如預(yù)先定義的事件的發(fā)生，比如電源斷電，尤其是高或低輸出或處理可用資源等。 預(yù)測(cè)策略所述預(yù)測(cè)策略可以定義所述預(yù)測(cè)窗口的事件將怎樣基于來(lái)自所述參考窗口的值被計(jì)算。為了使用所述時(shí)間間隔方法估計(jì)一個(gè)事件，所述數(shù)據(jù)部分e、所述時(shí)間戳ts和所述時(shí)間間隔長(zhǎng)度te_ts可能被估計(jì)。關(guān)于所述數(shù)據(jù)部分，以下的討論假設(shè)所述數(shù)據(jù)部分包括來(lái)自公制尺(metric scale)的單一的數(shù)值。對(duì)于具有不同屬性的事件，包括具有來(lái)自非公制尺的值的屬性，然而，相應(yīng)的預(yù)測(cè)策略可以被選擇。為了估計(jì)一個(gè)新的事件，可能使用一個(gè)預(yù)測(cè)策略分別估計(jì)所述可變數(shù)據(jù)部分、開(kāi)始時(shí)間戳和時(shí)間間隔長(zhǎng)度。這些估計(jì)可能基于所述參考窗口中的事件的相應(yīng)的值。給出所述參考窗口的上一個(gè)事件，未來(lái)的事件可能直到所述預(yù)測(cè)窗口的末端到達(dá)才被生成。取決于預(yù)測(cè)更新設(shè)置，所述預(yù)測(cè)的計(jì)算可能為每個(gè)傳入的事件或當(dāng)預(yù)設(shè)的更新時(shí)期已經(jīng)過(guò)去時(shí)被觸發(fā)。以上簡(jiǎn)略討論的參數(shù)可以根據(jù)下面的表格被定義，并且下面討論的示例算法遵守這些定義
權(quán)利要求
1.一種預(yù)測(cè)一個(gè)事件流在未來(lái)將如何表現(xiàn)的方法，所述方法包括 接收包含多個(gè)事件且以其為基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)測(cè)的一個(gè)事件流；以及 對(duì)于每個(gè)接收的所述事件流中的事件 更新用于顯示預(yù)先定義的時(shí)間范圍的參考窗口，在該過(guò)程中所述預(yù)測(cè)被計(jì)算從而使得所述參考窗口以所述接收的事件結(jié)束，所述參考窗口隨所述事件流移動(dòng)，以及 當(dāng)一個(gè)預(yù)測(cè)更新策略指出所述預(yù)測(cè)將基于所述接收的事件被更新，則 更新用于顯示時(shí)間范圍的一個(gè)預(yù)測(cè)窗口，其中事件在該預(yù)測(cè)窗口中被預(yù)測(cè)；以及 當(dāng)所述預(yù)測(cè)窗口的時(shí)間段沒(méi)有被超出，則(a)通過(guò)至少一個(gè)處理器生成下一個(gè)預(yù)測(cè)事件，以及(b)將所述下一個(gè)預(yù)測(cè)事件插入所述預(yù)測(cè)窗口 ；以及 發(fā)布所述預(yù)測(cè)窗口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述參考窗口是基于時(shí)間的窗口或基于計(jì)數(shù)的窗□。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，進(jìn)一步包括為響應(yīng)用戶輸入，調(diào)整所述參考窗口以有選擇地突出所述事件流中的短期或長(zhǎng)期的流趨向。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述預(yù)測(cè)窗口是基于時(shí)間的窗口或基于計(jì)數(shù)的窗口。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述預(yù)測(cè)更新策略根據(jù)預(yù)先定義的事件發(fā)生的數(shù)量或在用戶指定的時(shí)間間隔來(lái)觸發(fā)更新。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中對(duì)于每個(gè)預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件，所述下一個(gè)事件的預(yù)測(cè)包括 基于在所述滑動(dòng)參考窗口中的所述事件的數(shù)據(jù)部分計(jì)算用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的數(shù)據(jù)部分； 計(jì)算用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的開(kāi)始時(shí)間戳；以及 計(jì)算用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的結(jié)束時(shí)間戳。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的所述開(kāi)始時(shí)間戳通過(guò)將到下一個(gè)開(kāi)始時(shí)間戳的估計(jì)間隔加到立即優(yōu)先的開(kāi)始時(shí)間戳來(lái)計(jì)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述估計(jì)的間隔基于與所述參考窗口的間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的所述結(jié)束時(shí)間戳通過(guò)將估計(jì)的時(shí)間間隔長(zhǎng)度增加到用于所述預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件的所述計(jì)算的開(kāi)始時(shí)間戳來(lái)計(jì)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述估計(jì)的時(shí)間間隔長(zhǎng)度基于所述參考窗口中的事件的時(shí)間間隔長(zhǎng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求6-10所述的方法，其中至少一個(gè)預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件被用于預(yù)測(cè)另一個(gè)被預(yù)測(cè)為在時(shí)間上更晚發(fā)生的預(yù)測(cè)的下一個(gè)事件。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中根據(jù)預(yù)先定義的預(yù)測(cè)策略，所述下一個(gè)事件的預(yù)測(cè)被實(shí)施，所述預(yù)測(cè)策略包括從包含以下策略的所述組中選擇的至少一個(gè)策略 (a)以向前或向后的方式重復(fù)來(lái)自所述參考窗口中的所述事件的值； (b)隨機(jī)選擇來(lái)自所述參考窗口中的所述事件的值；(C)將加權(quán)的或未加權(quán)的平均數(shù)應(yīng)用于來(lái)自所述參考窗口中的所述事件的值； (d)根據(jù)控制所述最近事件的重點(diǎn)的平滑參數(shù)，平滑遞增計(jì)算的下一個(gè)事件和上一個(gè)估計(jì)的加權(quán)平均數(shù)； (e)執(zhí)行基于密度的重采樣；以及 (f)將所述參考窗口與一組一個(gè)或更多的預(yù)先定義的歷史參考窗口組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括基于預(yù)測(cè)的事件精確度的評(píng)估調(diào)整所述選擇的預(yù)測(cè)策略的參數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，進(jìn)一步包括將聯(lián)合估計(jì)應(yīng)用于數(shù)據(jù)部分、事件間隔時(shí)間、和時(shí)間間隔長(zhǎng)度參數(shù)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括 將學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于所述預(yù)測(cè)；以及 調(diào)整所述參考窗口和/或所述預(yù)測(cè)窗口的所述時(shí)間范圍以響應(yīng)所述學(xué)習(xí)算法。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括壓縮在所述參考窗口中的事件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括增加所述參考窗口的時(shí)間范圍， 其中所述壓縮與增加被平衡從而使得預(yù)測(cè)質(zhì)量以快于壓縮引入錯(cuò)誤的比率提高。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括顯示用于表現(xiàn)在所述事件流中的事件的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及用于表現(xiàn)預(yù)測(cè)的事件的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括顯示系統(tǒng)管理事件數(shù)據(jù)及預(yù)測(cè)的系統(tǒng)管理事件數(shù)據(jù)。
20.一種復(fù)雜事件處理系統(tǒng)，包括 至少一個(gè)處理器； 被所述至少一個(gè)處理器控制的復(fù)雜事件處理引擎；和 至少一個(gè)輸入適配器，其被配置為接收一個(gè)包含事件的事件流，并提供來(lái)自所述事件流的所述事件的事件數(shù)據(jù)給所述復(fù)雜事件處理引擎； 其中所述復(fù)雜事件處理引擎包括 至少一個(gè)運(yùn)算符，其被配置為直接或間接地接收和處理所述事件數(shù)據(jù)，用于后續(xù)直接或間接輸出給所述復(fù)雜事件處理系統(tǒng)的系統(tǒng)管理應(yīng)用和/或事件消耗應(yīng)用，或與所述復(fù)雜事件處理系統(tǒng)通信的組件， 至少一個(gè)被配置為直接或間接地接收并處理至少一個(gè)所述的事件流的預(yù)測(cè)運(yùn)算符，通過(guò) (a)對(duì)于每個(gè)接收的事件流中的事件 更新說(shuō)明預(yù)先定義的時(shí)間范圍的參考窗口，在該過(guò)程中所述預(yù)測(cè)被計(jì)算，從而使得所述參考窗口以所述接收的事件結(jié)束，所述參考窗口隨所述事件流移動(dòng)，并且當(dāng)預(yù)測(cè)更新策略指出所述預(yù)測(cè)將基于所述接收的事件被更新時(shí) 更新用于顯示時(shí)間范圍的預(yù)測(cè)窗口，其中事件在該預(yù)測(cè)窗口中被預(yù)測(cè)；并且當(dāng)所述預(yù)測(cè)窗口的時(shí)間段沒(méi)有被超過(guò)，則(i)通過(guò)至少一個(gè)處理器生成下一個(gè)預(yù)測(cè)事件，以及(ii)將所述下一個(gè)預(yù)測(cè)的事件插入所述預(yù)測(cè)窗口 ；以及發(fā)布所述預(yù)測(cè)窗口，以及(b)直接或間接地輸出所述預(yù)測(cè)到所述復(fù)雜事件處理系統(tǒng)的所述系統(tǒng)管理應(yīng)用和/或外部應(yīng)用或組件。
21.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其實(shí)體存儲(chǔ)通過(guò)復(fù)雜事件處理系統(tǒng)的至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，從而使得至少 接收包含多個(gè)事件且以其為基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)測(cè)的一個(gè)事件流；以及 對(duì)于每個(gè)接收的所述事件流中的事件 更新用于顯示預(yù)先定義的時(shí)間范圍的參考窗口，在該過(guò)程中所述預(yù)測(cè)被計(jì)算，從而使得所述參考窗口以所述接收的事件結(jié)束，所述參考窗口隨所述事件流移動(dòng)，以及當(dāng)一個(gè)預(yù)測(cè)更新策略指出所述預(yù)測(cè)將基于所述接收的事件被更新，則 更新用于顯示時(shí)間范圍的預(yù)測(cè)窗口，其中事件在該預(yù)測(cè)窗口中被預(yù)測(cè)；以及當(dāng)所述預(yù)測(cè)窗口的時(shí)間段沒(méi)有被超出，(a)生成下一個(gè)預(yù)測(cè)事件，以及(b)將所述下一個(gè)預(yù)測(cè)事件插入所述預(yù)測(cè)窗口 ；以及·發(fā)布所述預(yù)測(cè)窗口。
全文摘要
本發(fā)明涉及在復(fù)雜事件處理(CEP)環(huán)境中預(yù)測(cè)事件流的未來(lái)行為。對(duì)于每個(gè)接收的所述事件流中的事件，一個(gè)用于顯示預(yù)先定義的時(shí)間范圍的參考窗口被更新，在該過(guò)程中所述預(yù)測(cè)被計(jì)算，從而使得所述參考窗口以所述接收的事件結(jié)束，所述參考窗口隨所述事件流移動(dòng)。在該處理循環(huán)內(nèi)，當(dāng)一個(gè)預(yù)測(cè)更新策略指出所述預(yù)測(cè)基于所述接收的事件被更新，則用于顯示時(shí)間范圍的一個(gè)預(yù)測(cè)窗口被更新，其中事件在該預(yù)測(cè)窗口中被預(yù)測(cè)；以及當(dāng)所述預(yù)測(cè)窗口的時(shí)間段沒(méi)有被超出，(a)下一個(gè)預(yù)測(cè)事件通過(guò)至少一個(gè)處理器被生成，以及(b)所述下一個(gè)預(yù)測(cè)事件被插入所述預(yù)測(cè)窗口；以及所述預(yù)測(cè)窗口被發(fā)布。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102955841SQ20121029160
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者邁克爾·卡馬特, 克里斯多夫·海因茨, 尤爾根·克萊默, 托拜厄斯·里門(mén)施耐德 申請(qǐng)人:德商賽克公司