• Title/Summary/Keyword: 기능 아키텍처

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Automated-Database Tuning System With Knowledge-based Reasoning Engine (지식 기반 추론 엔진을 이용한 자동화된 데이터베이스 튜닝 시스템)

  • Gang, Seung-Seok;Lee, Dong-Joo;Jeong, Ok-Ran;Lee, Sang-Goo
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.17-18
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    • 2007
  • 데이터베이스 튜닝은 일반적으로 데이터베이스 어플리케이션을 "좀 더 빠르게" 실행하게 하는 일련의 활동을 뜻한다[1]. 데이터베이스 관리자가 튜닝에 필요한 주먹구구식 룰(Rule of thumb)들을 모두 파악 하고 상황에 맞추어 적용하는 것은 비싼 비용과 오랜 시간을 요구한다. 그렇게 때문에 서로 다른 어플 리케이션들이 맞물려 있는 복잡한 서비스는 필수적으로 자동화된 데이터베이스 성능 관리와 튜닝을 필 요로 한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 지식 도매인(Knowledge Domain)을 기초로 한 자동화 된 데이터베이스 튜닝 원칙(Tuning Principle)을 제시하는 시스템을 제안한다. 각각의 데이터베이스 튜닝 이론들은 지식 도매인의 지식으로 활용되며, 성능에 영향을 미치는 요소들을 개체(Object)와 콘셉트 (Concept)로 구성하고 추론 시스템을 통해 튜닝 원칙을 추론하여 쉽고 빠르게 현재 상황에 맞는 튜닝 방법론을 적용시킬 수 있다. 자동화된 데이터베이스 튜닝에 대해 여러 분야에 걸쳐 학문적인 연구가 이루어지고 있다. 그 예로써 Microsoft의 AutoAdmin Project[2], Oracle의 SQL 튜닝 아키텍처[3], COLT[4], DBA Companion[5], SQUASH[6] 등을 들 수 있다. 이러한 최적화 기법들을 각각의 기능적인 방법론에 따라 다시 분류하면 크게 Design Tuning, Logical Structure Tuning, Sentence Tuning, SQL Tuning, Server Tuning, System/Network Tuning으로 나누어 볼 수 있다. 이 중 SQL Tuning 등은 수치적으로 결정되어 이미 존재하는 정보를 이용하기 때문에 구조화된 모델로 표현하기 쉽고 사용자의 다양한 요구에 의해 변화하는 조건들을 수용하기 쉽기 때문에 이에 중점을 두고 성능 문제를 해결하는 데 초점을 맞추었다. 데이터베이스 시스템의 일련의 처리 과정에 따라 DBMS를 구성하는 개체들과 속성, 그리고 연관 관계들이 모델링된다. 데이터베이스 시스템은 Application / Query / DBMS Level의 3개 레벨에 따라 구조화되며, 본 논문에서는 개체, 속성, 연관 관계 및 데이터베이스 튜닝에 사용되는 Rule of thumb들을 분석하여 튜닝 원칙을 포함한 지식의 형태로 변환하였다. 튜닝 원칙은 데이터베이스 시스템에서 발생하는 문제를 해결할 수 있게 하는 일종의 황금률로써 지식 도매인의 바탕이 되는 사실(Fact)과 룰(Rule) 로써 표현된다. Fact는 모델링된 시스템을 지식 도매인의 하나의 지식 개체로 표현하는 방식이고, Rule 은 Fact에 기반을 두어 튜닝 원칙을 지식의 형태로 표현한 것이다. Rule은 다시 시스템 모델링을 통해 사전에 정의되는 Rule와 튜닝 원칙을 추론하기 위해 사용되는 Rule의 두 가지 타업으로 나뉘며, 대부분의 Rule은 입력되는 값에 따라 다른 솔루션을 취하게 하는 분기의 역할을 수행한다. 사용자는 제한적으로 자동 생성된 Fact와 Rule을 통해 튜닝 원칙을 추론하여 데이터베이스 시스템에 적용할 수 있으며, 요구나 필요에 따라 GUI를 통해 상황에 맞는 Fact와 Rule을 수동으로 추가할 수도 었다. 지식 도매인에서 튜닝 원칙을 추론하기 위해 JAVA 기반의 추론 엔진인 JESS가 사용된다. JESS는 스크립트 언어를 사용하는 전문가 시스템[7]으로 선언적 룰(Declarative Rule)을 이용하여 지식을 표현 하고 추론을 수행하는 추론 엔진의 한 종류이다. JESS의 지식 표현 방식은 튜닝 원칙을 쉽게 표현하고 수용할 수 있는 구조를 가지고 있으며 작은 크기와 빠른 추론 성능을 가지기 때문에 실시간으로 처리 되는 어플리케이션 튜닝에 적합하다. 지식 기반 모률의 가장 큰 역할은 주어진 데이터베이스 시스템의 모델을 통하여 필요한 새로운 지식을 생성하고 저장하는 것이다. 이를 위하여 Fact와 Rule은 지식 표현 의 기본 단위인 트리플(Triple)의 형태로 표현된다, 트리플은 Subject, Property, Object의 3가지 요소로 구성되며, 대부분의 Fact와 Rule들은 트리플의 기본 형태 또는 트리플의 조합으로 이루어진 C Condition과 Action의 두 부분의 결합으로 구성된다. 이와 같이 데이터베이스 시스템 모델의 개체들과 속성, 그리고 연관 관계들을 표현함으로써 지식들이 추론 엔진의 Fact와 Rule로 기능할 수 있다. 본 시스템에서는 이를 구현 및 실험하기 위하여 웹 기반 서버-클라이언트 시스템을 가정하였다. 서버는 Process Controller, Parser, Rule Database, JESS Reasoning Engine으로 구성 되 어 있으며, 클라이 언트는 Rule Manager Interface와 Result Viewer로 구성되어 었다. 실험을 통해 얻어지는 튜닝 원칙 적용 전후의 실행 시간 측정 등 데이터베이스 시스템 성능 척도를 비교함으로써 시스템의 효용을 판단하였으며, 실험 결과 적용 전에 비하여 튜닝 원칙을 적용한 경우 최대 1초 미만의 전처리에 따른 부하 시간 추가와 최소 약 1.5배에서 최대 약 3배까지의 처리 시간 개선을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 튜닝 원칙을 자동으로 생성하고 지식 형태로 변형시킴으로써 새로운 튜닝 원칙을 파생하여 제공하고, 성능에 영향을 미치는 요소와 함께 직접 Fact과 Rule을 추가함으로써 커스터마이정된 튜닝을 수행할 수 있게 하는 장점을 가진다. 추후 쿼리 자체의 튜닝 및 인텍스 최적화 등의 프로세스 자동화와 Rule을 효율적으로 정의하고 추가하는 방법 그리고 시스템 모델링을 효과적으로 구성하는 방법에 대한 연구를 통해 본 연구를 더욱 개선시킬 수 있을 것이다.

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Edge to Edge Model and Delay Performance Evaluation for Autonomous Driving (자율 주행을 위한 Edge to Edge 모델 및 지연 성능 평가)

  • Cho, Moon Ki;Bae, Kyoung Yul
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.27 no.1
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    • pp.191-207
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    • 2021
  • Up to this day, mobile communications have evolved rapidly over the decades, mainly focusing on speed-up to meet the growing data demands of 2G to 5G. And with the start of the 5G era, efforts are being made to provide such various services to customers, as IoT, V2X, robots, artificial intelligence, augmented virtual reality, and smart cities, which are expected to change the environment of our lives and industries as a whole. In a bid to provide those services, on top of high speed data, reduced latency and reliability are critical for real-time services. Thus, 5G has paved the way for service delivery through maximum speed of 20Gbps, a delay of 1ms, and a connecting device of 106/㎢ In particular, in intelligent traffic control systems and services using various vehicle-based Vehicle to X (V2X), such as traffic control, in addition to high-speed data speed, reduction of delay and reliability for real-time services are very important. 5G communication uses high frequencies of 3.5Ghz and 28Ghz. These high-frequency waves can go with high-speed thanks to their straightness while their short wavelength and small diffraction angle limit their reach to distance and prevent them from penetrating walls, causing restrictions on their use indoors. Therefore, under existing networks it's difficult to overcome these constraints. The underlying centralized SDN also has a limited capability in offering delay-sensitive services because communication with many nodes creates overload in its processing. Basically, SDN, which means a structure that separates signals from the control plane from packets in the data plane, requires control of the delay-related tree structure available in the event of an emergency during autonomous driving. In these scenarios, the network architecture that handles in-vehicle information is a major variable of delay. Since SDNs in general centralized structures are difficult to meet the desired delay level, studies on the optimal size of SDNs for information processing should be conducted. Thus, SDNs need to be separated on a certain scale and construct a new type of network, which can efficiently respond to dynamically changing traffic and provide high-quality, flexible services. Moreover, the structure of these networks is closely related to ultra-low latency, high confidence, and hyper-connectivity and should be based on a new form of split SDN rather than an existing centralized SDN structure, even in the case of the worst condition. And in these SDN structural networks, where automobiles pass through small 5G cells very quickly, the information change cycle, round trip delay (RTD), and the data processing time of SDN are highly correlated with the delay. Of these, RDT is not a significant factor because it has sufficient speed and less than 1 ms of delay, but the information change cycle and data processing time of SDN are factors that greatly affect the delay. Especially, in an emergency of self-driving environment linked to an ITS(Intelligent Traffic System) that requires low latency and high reliability, information should be transmitted and processed very quickly. That is a case in point where delay plays a very sensitive role. In this paper, we study the SDN architecture in emergencies during autonomous driving and conduct analysis through simulation of the correlation with the cell layer in which the vehicle should request relevant information according to the information flow. For simulation: As the Data Rate of 5G is high enough, we can assume the information for neighbor vehicle support to the car without errors. Furthermore, we assumed 5G small cells within 50 ~ 250 m in cell radius, and the maximum speed of the vehicle was considered as a 30km ~ 200 km/hour in order to examine the network architecture to minimize the delay.

Design of Translator for generating Secure Java Bytecode from Thread code of Multithreaded Models (다중스레드 모델의 스레드 코드를 안전한 자바 바이트코드로 변환하기 위한 번역기 설계)

  • 김기태;유원희
    • Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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    • 2002.06a
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    • pp.148-155
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    • 2002
  • Multithreaded models improve the efficiency of parallel systems by combining inner parallelism, asynchronous data availability and the locality of von Neumann model. This model executes thread code which is generated by compiler and of which quality is given by the method of generation. But multithreaded models have the demerit that execution model is restricted to a specific platform. On the contrary, Java has the platform independency, so if we can translate from threads code to Java bytecode, we can use the advantages of multithreaded models in many platforms. Java executes Java bytecode which is intermediate language format for Java virtual machine. Java bytecode plays a role of an intermediate language in translator and Java virtual machine work as back-end in translator. But, Java bytecode which is translated from multithreaded models have the demerit that it is not secure. This paper, multhithread code whose feature of platform independent can execute in java virtual machine. We design and implement translator which translate from thread code of multithreaded code to Java bytecode and which check secure problems from Java bytecode.

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