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PicShark: Mitigating Metadata Scarcity Through Large-Scale P2P Collaboration

Résumé

Abstract With the commoditization of digital devices, personal information and media sharing is becoming a key application on the pervasive Web. In such a context, data annotation rather than data production is the main bottleneck. Metadata scarcity represents a major obstacle preventing effcient information processing in large and heterogeneous communities. However, social communities also open the door to new possibilities for addressing local metadata scarcity by taking advantage of global collections of resources. We propose to tackle the lack of metadata in large-scale distributed systems through a collaborative process leveraging on both content and metadata. We develop a community-based and self-organizing system called PicShark in which information entropy in terms of missing metadata is gradually alleviated through decentralized instance and schema matching. Our approach focuses on semi- structured metadata and confines computationally expensive operations to the edge of the network, while keeping distributed operations as simple as possible to ensure scalability. PicShark builds on structured Peer-to-Peer networks for distributed look-up operations, but extends the application of self-organization principles to the propagation of metadata and the creation of schema mappings. We demonstrate the practical applicability of our method in an image sharing scenario and provide experimental evidences illustrating the validity of our approach.

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En théorie de l'information, l'entropie de Shannon, ou plus simplement entropie, est une fonction mathématique qui, intuitivement, correspond à la quantité d'information contenue ou délivrée par une source d'information. Cette source peut être un texte écrit dans une langue donnée, un signal électrique ou encore un fichier informatique quelconque (suite d'octets). Elle a été introduite par Claude Shannon. Du point de vue d'un récepteur, plus la source émet d'informations différentes, plus l'entropie (ou incertitude sur ce que la source émet) est grande.
Entropie de Rényi
L'entropie de Rényi, due à Alfréd Rényi, est une fonction mathématique qui correspond à la quantité d'information contenue dans la probabilité de collision d'une variable aléatoire. Étant donnés une variable aléatoire discrète à valeurs possibles , ainsi qu'un paramètre réel strictement positif et différent de 1, l' entropie de Rényi d'ordre de est définie par la formule : L'entropie de Rényi généralise d'autres acceptions de la notion d'entropie, qui correspondent chacune à des valeurs particulières de .
Partage de fichiers
Le partage de fichiers est une technique de transfert de fichier consistant à distribuer ou à donner accès, à distance, à des données numériques à travers un réseau informatique. Il peut s'agir de fichiers de toutes sortes : logiciels, livres, vidéo, audio etc. Deux techniques de partage de fichiers existent actuellement : l'hébergement centralisé (modèle client-serveur) permet de stocker les données sur un serveur de fichiers unique et d'y accéder sur celui-ci depuis un autre ordinateur (dit le client).
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