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PatternStudio: A Neuro-Symbolic Framework for Dynamic and High-Throughput Complex Event Processing

delete2026-04-22
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OA
AI
J
Jesús Rosa-Bilbao *
DOI:10.3390/iot7020036delete
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摘要

摘要

En 中文
复杂事件处理(CEP)对于工业物联网、网络安全和金融监控等领域的实时分析至关重要,但CEP的采用仍受限于时序规则编写的难度和僵化的重新部署工作流。本文提出PatternStudio,一种神经符号化CEP框架,能够将自然语言规范转化为经过验证的事件处理模式,并在确定性Apache Flink基运行时上执行,而无需中断服务。生成层被约束为产生类型化的中间表示,而符号层强制执行验证和运行时执行保证。我们在代表性边缘和近边缘网关的商用硬件上,将原型评估为一个单节点系统表征研究,而非微控制器级设备。在此设置下,PatternStudio在250条活动规则下达到47,910事件/秒,并在报告的运行期间将内存占用保持在1.6 GB至1.9 GB的范围内。超过500条活动规则后,吞吐量下降主要由CPU饱和和告警放大驱动,这也解释了尾部延迟的急剧增加。额外的测量(包括并行度为4、静态基线、两阶段自然语言到中间表示的评估)进一步表明,该架构在分区执行下仍保持功能,产生适度的动态编排开销,在自然语言编写下可靠地保留规则结构,并支持语义前端可互换的大型语言模型后端。
Keyword:
complex event processing
neuro-symbolic AI
stream processing
Apache Flink
dynamic orchestration

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