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Dynamic Load Shedding Scheme based on Input Rate of Spatial Data Stream and Data Density

공간 데이터스트림의 입력 빈도와 데이터 밀집도 기반의 동적 부하제한 기법

  • Jeong, Weonil (Dept. of Information Security Engineering, Hoseo University)
  • Received : 2014.10.29
  • Accepted : 2015.03.12
  • Published : 2015.03.31

Abstract

In u-GIS environments, various load shedding techniques have been researched in order to balance loads caused by input spatial data streams. However, typical load shedding methods on aspatial data lack regard for characteristics of spatial data, also previous load shedding approaches on spatial, which still lack regard for spatial data density or dynamic input data stream, give rise to troubles on spatial query processing performance and accuracy. Therefore, dynamic load shedding scheme over spatial data stream is proposed through stored spatial data deviation and load ratio of input data stream in order to improve spatial continuous query accuracy and performance in u-GIS environment. In proposed scheme, input data which are a big probability related to spatial continuous query may be a strong chance to be dropped relatively.

u-GIS 환경에서는 실시간으로 유입되는 공간 데이터 스트림으로 인해 발생되는 부하를 제한하기 위한 연구가 계속되고 있다. 그러나 기존의 비공간 데이터 기반의 부하 제한 기법은 공간 데이터의 특성을 고려하지 않아 공간 질의 처리의 정확도를 감소시킨다. 또한, 공간 데이터 기반의 부하 제한 기법도 공간 데이터 스트림의 입력 빈도 변화와 공간 데이터의 밀집도를 반영하지 않아 질의 처리 정확도와 질의 처리 성능이 저하되는 문제가 존재한다. 이에 본 논문에서는 u-GIS 환경에서 부하 발생 빈도를 최소화하고 연속 질의 처리 성능과 정확도를 향상시키기 위해 공간 데이터의 밀집도와 공간데이터스트림의 입력 변화량을 이용하여 동적으로 부하를 제한하는 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 부하제한 요구시 공간 이용도에 따라 질의에 참여할 확률이 낮은 데이터를 샘플링함으로써 연속 질의 처리 결과의 정확도와 질의 처리 속도를 향상시킬 수 있다.

Keywords

References

  1. C. Lee, K. An, M. Lee, J. Kim, "Trends of u-GIS Spatial Information Technology", ET Trends, Vol. 22, No. 3, pp.110-123, 2007.
  2. K. An, J. Kim, "Design of Mobile u-GIS Information Processing System", Proc. of 30th KIPS Fall Conference, Vol. 15, No. 02, pp. 315-317, November, 2008.
  3. Babcock, B., Babu, S., Datar, M., Motwani, R. Widom, J., "Models and Issues in Data Stream Systems", PODS, 2002. DOI: http://dx.doi.org/10.1145/543613.543615
  4. Abadi, D. J, Carney, D., Centintemel, U., Cherniack, M., Convey, C., Lee, S., Stonebraker, M., Tatbul, N., Zdonik, S., "Aurora: A New Model and Architecture for Data Stream Management", VLDB Journal, 2003. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s00778-003-0095-z
  5. Golab, L., Tamer Ozsu. M., "Issues in Data Stream Management", SIGMOD Record. ACM. Vol.32, No. 2, pp. 6-14, 2003. DOI: http://dx.doi.org/10.1145/776985.776986
  6. H. Kang, C. Park, D. Hong, K. Han, "Development of a Spatial DSMS for Efficient Real-Time Processing of Spatial Sensor Data", Journal of KSIS, Vol. 9, No. 1, pp. 45-57, 2007.
  7. Tatbul, N., Cetintemel, U., Zdonik. S., Cherniack, M., and Stonebraker. M., "Load shedding in a data stream manager", VLDB, Vol. 29, pp. 309-320, 2003.
  8. Motwani, R., Widom, J., Arasu, A., "Query processing, approximation, and resource management in a data stream management system", CIDR, 2003.
  9. Reiss, F. and Hellerstein, J., "Data Triage: An Adaptive Architecture for Load Shedding in TelegraphCQ", ICDE, 2005. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ICDE.2005.44
  10. Babcock, B., Datar, M., and Motwani, R., "Load Shedding for Aggregation Queries over Data Streams", ICDE, 2004. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ICDE.2004.1320010
  11. C. Basaran, K. Kang, Y. Zhou, M. Suzer, "Adaptive Load Shedding via Fuzzy Control in Data Stream Management Systems", SOCA, 5th IEEE International Conference, pp.1-8, Dec. 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/SOCA.2012.6449438
  12. T. Pham, P. Chrysanthis, A. Labrinidis, "Self-managing load shedding for data stream management systems", ICDEW, IEEE 29th International Conference, pp70-76, Apr. 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ICDEW.2013.6547429
  13. H. Kim, S. Baek, D. Lee, G. Kim, H. Bae, "Pre-filtering based Post-Load Shedding Method for Improving Spatial Query Accuracy in GeoSensor Environment", Journal of KSISS, Vol. 12, No. 1, pp.18-27, 2010
  14. "Oracle Spatial User's Guide and Reference 10g Release 1 (10.1)", Part No. B10826-01, www.oracle.com, 2003.
  15. "MySQL 6.0 Reference Manual", www.mysql.com, 2008.
  16. "OpenGIS Implemenation Specification for Geographic information - Simple feature access - Part1:Common Architecture", www.opengeospatial.org, 2008.
  17. Ho Kim, Sung-Ha Baek, Dong-Wook Lee, Gyoung-Bae Kim, Hae-Young Bae, "Load Shedding Applying Range Overlap Ratio of Spatial Query over Data Stream", ASGIS 2009, pp. 49-55, 2009.
  18. S. Baek, D. Lee, G. Kim, W. Chung and H. Bae, "Load Shedding Method based on Grid Hash to Improve Accuracy of Spatial Sliding Window Aggregate Queries", Journal of KSIS, Vol. 11, No. 2, pp.89-98, 2009.
  19. Kaufman, J., Myllymaki, J., and Jackson, J., "City Simulator", Alpha Works Emerging Technologies, Nov. 2001.
  20. "Tiger/Line Shapefiles", census.gov/geo/www/tiger/tgrshp2007/tgrshp2007.html, 2007.