Publication:
Skyline query processing for large-scale and incomplete graphs using graph convolutional network (GCN)

cris.virtual.department#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#
cris.virtual.orcid#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#
cris.virtualsource.departmenta2b50e65-21e6-40c9-a7f4-9cd27d5c8c25
cris.virtualsource.orcida2b50e65-21e6-40c9-a7f4-9cd27d5c8c25
dc.contributor.authorHasan Khair Adzman
dc.contributor.supervisorRaini Hassan
dc.contributor.supervisorDini Oktarini Dwi Handayani
dc.date.accessioned2025-09-18T04:11:48Z
dc.date.available2025-09-18T04:11:48Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractSkyline query processing is essential in multi-criteria decision-making, as it retrieves optimal results without requiring user-defined weights. Traditional skyline methods, however, face significant challenges when applied to large-scale and incomplete datasets. This study proposes a hybrid approach that integrates the ISkyline dominance graph technique with Graph Neural Networks (GNNs), specifically a Graph Convolutional Network (GCN) to improve skyline query performance under such conditions. The GCN component is utilized to predict skyline tuples in the presence of missing or incomplete data. The ISkyline algorithm serves as the foundation for identifying initial dominance relationships and labelling skyline points, enabling the GCN to learn Pareto-optimal patterns from partially incomplete data. Evaluation on both synthetic and real-world datasets demonstrates enhanced accuracy and efficiency when compared to established methods such as ISkyline, SIDS, and OIS. The proposed GNN + ISkyline framework improved classification accuracy by 72%, the F1-score by 71%, and the AUC-ROC by 49% compared to the standalone ISkyline algorithm when evaluated on the CoIL 2000 dataset. This work demonstrates the potential of creating a more efficient query processing, supporting applications in e-commerce, finance, and smart data systems, while aligning with the 9th Sustainable Development Goal on industry, innovation, and infrastructure.
dc.description.abstractarabicتعد معالجة استعلامات الأفق Skyline ضرورية في اتخاذ القرارات متعددة المعايير، حيث إنها تسترد النتائج المثلى دون الحاجة إلى أوزان محددة من قبل المستخدم. ومع ذلك، تواجه طرق معالجة الاستعلامات التقليدية تحديات كبيرة عند تطبيقها على مجموعات بيانات غير كاملة وواسعة النطاق. تقترح هذه الدراسة نهجًا هجينًا يدمج تقنية الرسم البياني المهيمنة ISkyline مع الشبكات العصبية للرسم البياني (GNNs)، وبشكل خاص شبكة الرسم البياني التلافيفية (GCN) لتحسين أداء استعلام الأفق في ظل هذه الظروف. يتم استخدام مكون GCN للتنبؤ بمجموعات معالجة استعلامات الأفق في حالة وجود بيانات مفقودة أو غير كاملة. تُستخدم خوارزمية ISkyline كأساس لتحديد علاقات الهيمنة الأولية ووضع علامات على نقاط الأفق، مما يتيح لـ GCN تعلم الأنماط المثالية لباريتو من البيانات غير المكتملة جزئيًا. يُظهر التقييم على كلٍّ من مجموعات البيانات الاصطناعية والواقعية دقةً وكفاءةً مُحسّنتين عند مقارنتهما بالطرق المُعتمدة مثل ISkyline وأفق البيانات غير المكتملة القائم على الفرز SIDS والأفق غير المكتمل المُحسَّن OIS. وقد حسّن هيكل الشبكات العصبية للرسم البياني مع ISkyline (GNN + ISkyline) المُقترح دقة التصنيف بنسبة 72%، ودرجة F1 بنسبة 71%، والمساحة تحت منحنى خاصية الاستقبال والتشغيل AUC-ROC بنسبة 49%، مقارنةً بخوارزمية ISkyline المُستقلة عند تقييمها على مجموعة بيانات CoIL 2000. يوضح هذا العمل إمكانية إنشاء معالجة استعلامات أكثر كفاءة، ودعم التطبيقات في التجارة الإلكترونية، والتمويل، وأنظمة البيانات الذكية، مع التوافق مع الهدف التاسع من أهداف التنمية المستدامة بشأن الصناعة والابتكار والبنية التحتية.
dc.description.callnumberet QA 166.245 H34S 2025
dc.description.cpsemailcps2u@iium.edu.my
dc.description.email
dc.description.identifierThesis : Skyline query processing for large-scale and incomplete graphs using graph convolutional network (GCN) / by Hasan Khair bin Adzman
dc.description.identityG2317113Hasankhairadzman
dc.description.kulliyahKulliyyah of Information and Communication Technology (KICT)
dc.description.nationality
dc.description.notesThesis (MCST)--International Islamic University Malaysia, 2025.
dc.description.physicaldescription1 online resource (xv, 135 leaves) ; color illustrations.
dc.description.programmeMaster of Computer Science Technology
dc.identifier.urihttps://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/33219
dc.language.isoen
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Information and Communication Technology, International Islamic University Malaysia, 2025
dc.rightsOWNED BY IIUM
dc.subjectSkyline query processing;ISkyline; SIDS; OIS; incomplete data;Graph Convolutional Network (GCN)
dc.subject.lcshGraph algorithms
dc.subject.lcshQuerying (Computer science)
dc.subject.lcshNeural networks (Computer science)
dc.titleSkyline query processing for large-scale and incomplete graphs using graph convolutional network (GCN)
dc.typeMaster Thesesen_US
dspace.entity.typePublication
oairecerif.author.affiliation#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
G2317113Hasankhairadzman_SEC.pdf
Size:
20.87 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Full text.