• The KIPS Transactions:PartD
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• v.11D no.1
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• pp.11-22
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• 2004

As random access memory chip gets cheaper, it becomes affordable to realize main memory-based database systems. Consequently, reducing cache misses emerges as the most important issue in current main memory databases, in which CPU speeds have been increasing at 60% per year, compared to the memory speeds at 10% per you. In this paper, we design and implement a main-memory database system for real-time mobile GIS. Our system is composed of 5 modules： the interface manager provides the interface for PDA users； the memory data manager controls spatial and non-spatial data in main-memory using virtual memory techniques； the query manager processes spatial and non-spatial query : the index manager manages the MR-tree index for spatial data and the T-tree index for non-spatial index : the GIS server interface provides the interface with disk-based GIS. The MR-tree proposed propagates node splits upward only if one of the internal nodes on the insertion path has empty space. Thus, the internal nodes of the MR-tree are almost 100% full. Our experimental study shows that the two-dimensional MR-tree performs search up to 2.4 times faster than the ordinary R-tree. To use virtual memory techniques, the memory data manager uses page tables for spatial data, non- spatial data, T-tree and MR-tree. And, it uses indirect addressing techniques for fast reloading from disk.

• Journal of Korea Spatial Information System Society
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• v.11 no.2
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• pp.133-142
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• 2009

Recently, with the advance of wireless internet and the frequent use of mobile devices, demand for LBS(Location Based Service) is increasing, and research is required on spatial indexes for the storage and maintenance of spatial data to provide efficient LBS in mobile device environments. In addition, the use of flash memory as an auxiliary storage device is increasing in order to store large spatial data in a mobile terminal with small storage space. However, the application of existing spatial indexes to flash-memory lowers index performance due to the frequent updates of nodes. To solve this problem, research is being conducted on flash-memory based spatial indexes, but the efficiency of such spatial indexes is lowered by low utilization of buffer and flash-memory space. Accordingly, in order to solve problems in existing flash-memory based spatial indexes, this paper proposed FR-Tree (Flash-Memory based R-Tree) that uses the node compression technique and the delayed write operation technique. The node compression technique of FR-Tree increased the utilization of flash-memory space by compressing MBR(Minimum Bounding Rectangle) of spatial data using relative coordinates and MBR size. And, the delayed write operation technique reduced the number of write operations in flash memory by storing spatial data in the buffer temporarily and reflecting them in flash memory at once instead of reflecting the insert, update and delete of spatial data in flash-memory for each operation. Especially, the utilization of buffer space was enhanced by preventing the redundant storage of the same spatial data in the buffer. Finally, we perform ed various performance evaluations and proved the superiority of FR-Tree to the existing spatial indexes.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10c
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• pp.247-249
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• 2002

최근 3D 공간 객체의 효율적인 표현을 위해, 3D 연산 및 다차원 인덱싱 기법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 이러한 인덱스나 연산을 기반으로 많은 응용프로그램들이 개발되고 있다. 그러나, 대부분의 응용프로그램들은 단순히 비공간 속성에 대한 질의를 기반으로 한 3D 객체의 시각화에만 치중하고 있기 때문에, 3D 공간 객체에 관한 분석 기능을 제대로 지원하지 못하고 있다. 따라서, 이 논문에서는 3D 공간 객체에 관한 효율적 분석 기능을 제공할 수 있는 3D 공간 연산 처리기를 설계 및 구현하였다. 기존 시스템과의 상호운용을 위해서, 제안한 연산 처리기는 OpenGIS의 2차원 기하 객체 모텔을 3차원으로 확장한 3D 기하 객체 모델을 기반으로 하였다. 또한 빠른 공간 연산을 수행하기 위해 인덱스와 연동하여 구현하였다. 이 연산 처리기는 3D GIS에 적용될 경우, 효율적인 공간 분석 기능을 제공할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10c
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• pp.177-182
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• 2006

최근 무선 통신 구조가 확산대면서, 모바일 기기와 다양한 모바일 GIS 서비스가 일반화되었다. 그래서 모바일 기기에서 효과적으로 GIS 자료들을 검색할 수 있는 모바일용 GIS DBMS가 필요하다. 물론 모바일 GIS DBMS는 환경적 제약사항과 GIS 자료들의 특성들을 극복하기 위한 대량삽입 기법이 필요하며 이 기법은 모바일 GIS DBMS를 개발하는데 있어서 가장 중요하다. 이 제약사항은 낮은 대역폭, 작은 저장공간 그리고 비공간 데이터 보다 상대적으로 매우 큰 공간 데이터의 특징을 포함한다. OBO기법을 이용하는 GIS DBMS로의 데이터의 삽입은 차례대로 삽입된다. 그러나 대부분의 공간데이터들은 전송비용과 긴 로딩시간으로 인해 서비스를 지연시키기 때문에 공간 인덱스를 기반으로 하는 대량삽입을 선택한다. 본 논문에서는 높은 성능과 안전성을 가진 동적인 공간 인덱스 R*-tree을 이용하는 대량 삽입 기법을 제공한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10b
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• pp.220-222
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• 2003

최근 연구되고 있는 XML 문서를 위한 접근 제어에 관한 연구는 간접적으로 접근 권한을 표현하는 명세 기반 접근 제어 방법과 각 객체에 직접적인 접근 권한을 표현하는 속성 기반 접근 제어 방법으로 구분할 수 있는데, 명세 기반 접근 제어 방법은 공간 효율적이며, 속도 비효율적인 특성을 갖으며, 속성 기반 접근 제어 방법은 속도 효율적이며, 공간 비효율적인 특성을 갖는다. 또한 이러한 연구의 초점은 안전한 접근 제어를 보장하면서, 부가적인 비용 증가를 줄이고자 하지만, 대부분의 연구에서는 인덱스 기법에 기반 하지 않고 문서 전체 또는 일부를 액세스 하므로 탐색 비용 또는 데이터 처리 비용이 증가하고, 특정 기법에 국한 하여 적용하기 때문에 각 기법이 갖는 근본적인 문제점온 해결 할 수 없다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 인덱스 기반의 전역 접근 제어와 지역 접근 제어 메커니즘 제안하고. 이률 기반으로 명세/속성 기반 접근 제어를 연계하여 강제 접근 제어(MAC)의 최소 접근 권한 정책을 지원하는 역할 기반 다중 레벨 접근 제어 모델에 적용하였다.

• Journal of KIISE:Databases
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• v.28 no.2
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• pp.217-232
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• 2001

본 논문에서는 시계열 데이터베이스에서 정규화 변환을 지원하는 서브시퀀스 매칭 알고리즘을 제안한다. 정규화 변환을 시계열 데이터 간의 절대적인 유클리드 거리에 관계 없이, 구성하는 값들의 상대적인 변화 추이가 유사한 패턴을 갖는 시계열 데이터를 검색하는 데에 유용하다. 기존의 서브시퀀스 매칭 알고리즘을 확장 없이 정규화 변환 서브시퀀스 매칭에 단순히 응용할 경우, 질의 결과로 반환되어야 할 서부시퀀스를 모두 찾아내지 못하는 착오 기각이 발생한다. 또한, 정규화 변환을 지원하는 기존의 전체 매칭 알고리즘의 경우, 모든 가능한 질의 시퀀스 길이 각각에 대하여 하나씩의 인덱스를 생성하여야 하므로, 저장 공간 및 데이터 시퀀스 삽입/삭제의 부담이 매우 심각하다. 본 논문에서는 인덱스 보간법을 이용하여 문제를 해결한다. 인덱스 보간법은 인덱스가 요구되는 모든 경우 중에서 적당한 간격의 일부에 대해서만 생성된 인덱스를 이용하며, 인덱스가 필요한 모든 경우에 대한 탐색을 수행하는 기법이다. 제안된 알고리즘은 몇 개의 질의 시퀀스 길이에 대해서만 각각 인덱스를 생성한 후, 이를 이용하여 모든 가능한 길이의 질의 시퀀스에 대해서 탐색을 수행한다. 이때, 착오 기각이 발생하지 않음을 증명한다. 제안된 알고리즘은 질의 시에 주어진 질의 시퀀스의 길이에 따라 생성되어 있는 인덱스 중에서 가장 적절한 것을 선택하여 탐색을 수행한다. 이때, 생성되어 있는 인덱스의 개수가 많을수록 탐색 성능이 향상된다. 필요에 따라 인덱스의 개수를 변화함으로써 탐색 성능과 저장 공간 간의 비율을 유연하게 조정할 수 있다. 질의 시퀀스의 길이 256 ~ 512중 다섯 개의 길이에 대해 인덱스를 생성하여 실험한 결과, 탐색 결과 선택률이 $10^{-2}$일 때 제안된 알고리즘의 탐색 성능이 순차 검색에 비하여 평균 2.40배, 선택률이 $10^{-5}$일 때 평균 14.6배 개선되었다. 제안된 알고리즘의 탐색 성능은 탐색 결과 선택률이 작아질수록 더욱 향상되므로, 실제 데이터베이스 응용에서의 효용성이 높다고 판단된다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04c
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• pp.380-382
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• 2003

본 논문은 문서내의 의미적인 관계에 기반하여, 문서의 내용을 보다 잘 추측할 수 있는 의미 인덱스 추출 및 가중치 부여 시스템을 제안하고자 한다. 문서 내의 개념 추출에 있어서는 기존의 어휘 체인(lexical chains)에 관한 연구를 확장하여 적용였다. 또한, 추출된 개념에서 중요 어휘에 가중치를 부여하기 위해서, 개념 벡터 공간을 이용한 정보성(information quantity)과 정보비(information ratio)를 정의하고, 인덱스의 가중치를 측정할 수 있는 정량화 할 수 있는 척도로 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.328-331
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• 2008

많은 양의 이미지를 포함하고 있는 대용량 데이터베이스에 대한 이미지 검색에서 보다 짧은 시간에 적은 양의 검색공간을 사용하면서 원하는 결과를 얻을 수 있는 이미지 인덱싱 기법에 대한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 외형 기반의 이미지 검색에서 기존의 인덱싱 기법보다 빠른 검색을 지원할 수 있는 해시 기반의 새로운 인덱싱 기법을 제안한다. 기존의 해시 기반 인덱싱 기법에서는 해시 주소 계산을 위해 인덱스 값의 범위가 미리 정해져야 하기 때문에 색상 정보 등 소수의 특징 정보를 제외하고는 인덱싱에 널리 사용되지 못하고 있다. 한편, 제안된 해시 구조는 값의 범위가 정해지지 않은 정수형의 인덱스 값을 기반으로 효과적으로 이미지 인덱스를 구축할 수 있다. 효과적인 이미지 검색을 위해 제안된 인덱스를 기반한 범위검색(Range Search) 기법을 제안하였으며, 실험을 통해 제안된 인덱스 구조에서의 범위 검색이 기존의 인덱스 구조에 비해 보다 효과적임을 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10c
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• pp.118-123
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• 2006

DNA 시퀀스 데이터베이스 규모의 급격한 증가 추세를 고려할 때, DNA 시퀀스 검색 연산을 보다 효과적으로 지원할 수 있는 인덱싱 및 질의 처리 기술이 요구 된다. 접미어 트리는 DNA 시퀀스 검색을 위한 좋은 인덱스 구조로 알려져 왔다. 그러나 접미어 트리는 그 구조적 특성으로 인하여 저장공간, 검색 성능, DBMS와의 통합 등의 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 이와 같은 접미어 트리의 문제점들을 해결하는 DNA 시퀀스 검색을 위한 새로운 인덱스 구조를 제안하고, 이를 기반으로 하는 효율적인 질의 처리 방식을 제안한다. 제안된 인덱스 기법은 이진 트라이를 기본 구조로 채택하며 DNA 시퀀스의 윈도우 서브 시퀀스를 인덱싱 대상으로 한다. 유사 서브 시퀀스 검색을 위한 질의 처리 알고리즘은 기본적으로 다이나믹 프로그래밍 기법에 근거하여 이진 트라이를 루트로부터 너비 우선(breadth-first) 방식으로 운행하며, 경로 상에 존재하는 모든 유사 서브 시퀀스를 검색해 낸다. 제안된 기법의 우수성을 검증하기 위하여, 기존의 접미어 트리와의 비교 실험을 통한 성능 평가를 수행하였다. 실험 결과에 의하면, 제안된 인덱스 기법은 접미어 트리에 비하여 약 30%의 작은 저장 공간을 가지고도 수배에서 수십배의 검색 성능의 개선 효과를 나타낸다.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2003.11a
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• pp.30-39
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• 2003

GML 데이터는 공간 및 비공간 정보를 동시에 갖는 GIS 데이터의 특징과 구조적(structured)인 XML 데이터의 성격을 함께 가지고 있어 일반적인 DBMS에 저장되기 힘들다. XML 저장이 가능한 데이터베이스는 공간데이터 처리 능력이 부족하고, 공간데이터베이스는 XML 데이터를 저장하기 어렵다. 본 연구는 GML 데이터가 공간데이터베이스에 저장될 수 있도록 GML 응용스키마로부터 공간데이터베이스 스키마를 모델링하는 방법을 제안한다. 이를 위하여 객체관계형 데이터베이스의 특징인 복합 애트리뷰트(composite attribute)와 추상데이터타입(ADT)을 이용한 GML 스키마의 맵핑 규칙을 정하였다. 맵핑 규칙은 OGC SQL 스키마에 적합하도록 GML 데이터의 공간 정보와 비공간 정보를 분리하여 저장시킨다. 따라서 저장된 데이터는 공간데이터베이스가 제공하는 공간 연산자/함수 및 인덱스를 통하여 다양한 공간/비공간 질의가 빠르게 수행될 수 있다.