스카이라인 질의는 객체의 속성을 기준으로 사용자의 선호에 적합한 대상을 탐색하는 기법이다. 기존 스카이라인 질의는 일괄처리 방식으로 탐색 결과를 반환하지만 대화형 앱이나 모바일 환경과 같이 잦은 위치이동 발생 시 일괄처리 방식으로 스카이라인 질의 결과를 신속하게 받기 어렵다. 최근접 이웃(Nearest Neighbor) 알고리즘은 사용자와 상호 작용이 필요한 대화형 앱에서 실시간으로 선호 객체를 탐색하여 사용자에게 전달함으로써 객체의 반환 속도를 향상시켰다. 그러나 최근접 이웃 알고리즘은 객체 탐색 과정에서 반복적인 비교 연산을 수행하여 불필요한 탐색 시간이 소요된다. 본 논문은 대화형 앱에서 신속한 스카이라인 결과를 산출하고자 연산 대상 객체의 범위를 축소함으로써 최근접 이웃 스카이라인 질의 알고리즘의 성능을 향상시킨 전처리 기법을 제안한다. 데이터 객체는 최대 40,000 개의 실험에서 제안 기법은 최근접 이웃 알고리즘보다 50% 빠른 성능을 나타내어 본 연구의 가용성이 증명되었다.
최근 LBS(location-based service) 및 텔레매틱스(telematics) 응용의 효율적인 지원을 위해, 유클리디언(Euclidean) 공간을 대신하여 실제 도로나 철도와 같은 공간 네트워크(network)를 고려한 연구가 활발하게 수행중이다. 그러나 기존 연구에서의 범위 질의 및 k-최근접 질의 처리 알고리즘은 범위나 k 값의 증가에 따라 검색에 필요한 노드 검색 및 거리 계산의 비용 증가로 인하여 선형적인 성능 감소를 보인다. 따라서, 본 논문에서는 공간 네트워크를 위한 기존 질의처리 알고리즘의 성능을 향상시키기 위해, 실체화 기법을 이용한 효율적인 범위 및 k-최근접 질의처리 알고리즘을 제안한다. 아울러, 기존 알고리즘과의 성능 비교를 통하여 제안하는 알고리즘이 우수함을 보인다.
세 대 이상의 빠르게 이동하는 차량들은 때론 서로 모이기 위해 모일 장소를 알아야 될 필요가 있다. 이때 각 차량들은 다른 속도를 가지고 있으며, 여러 대의 차량이 짧은 거리를 이동해 빠르게 모이게 하기 위한 방법이 필요하다. 이러한 방법은 그룹기반의 최근접 질의로서 기존의 연구가 진행되어 왔으나, 기존 연구는 이동하지 않는 객체들을 다루고 있어 움직이는 차량에 적용하기엔 어려운 점이 있다. 본 논문에서는 이동하는 차량들에게 효율적인 차량간 최근접 질의 처리 기법을 제안한다. 본 기법은 각 차량의 움직이는 방향과 속도를 기반으로 모든 차량이 최소 시간에 모일 수 있는 최근접 질의점을 찾을 수 있다. 본 기법은 효율적으로 질의점의 그룹을 표현하는 센트로이드를 통해 그룹기반의 최근접을 계산한다. 실험 결과는 제안하는 기법이 움직이는 차량의 최근접 질의 처리에 효율적임을 보여준다.
최근 위치 측정 기술과 모바일 기기들의 발달과 함께 위치 기반 서비스가 중요하게 연구되고 있다. 위치기반서비스를 제공하기 위해 많은 연구자들이 맵리듀스를 활용한 다양한 질의 처리 기법을 제안하였다. 그 중에 하나가 맵리듀스를 활용한 리버스 k-최근접 질의 처리 기법이다. 하지만 기존 기법들은 연속 리버스 k-최근접 질의 처리를 수행하기 위해 많은 처리 비용이 요구된다. 본 논문에서는 맵리듀스를 활용한 효율적인 연속 리버스 k-최근접 질의 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 60도 가지치기 기법을 이용한다. 제안하는 기법은 60도 가지치기 기법을 활용하여 모니터링 영역을 생성하고 모니터링을 수행하여 결과 업데이트을 수행하기 때문에 효율적으로 결과 업데이트를 수행한다. 또한, 본 논문에서는 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 기존 기법과의 성능평가를 수행한다.
모바일 기기의 대중화 및 위치 인식 기술의 발달로 다양한 위치 기반 서비스가 제공되고 있다. 많은 위치 기반 서비스에서는 현재 위치에서 가장 가까운 k개의 아이템을 찾는 k-최근접 질의가 빈번하게 활용되고 있다. 본 논문에서는 효율적인 k-최근접 분산 질의 처리를 질의 할당 기법을 제안한다. 질의 처리 할당을 위해 질의 통계 값을 활용한 질의 모형을 정의하고 규칙 기반의 질의 할당을 수행한다. 성능 평가를 통해 제안하는 기법의 우수성을 보인다.
본 논문에서는 고차원의 특징 벡터에서 질의와 가장 가까운 k개의 데이터를 찾는 k-최근접 질의 최적화 방법을 제안한다. k-최근접 질의는 k개의 데이터를 포함할 가능성이 있는 범위를 기반으로 범위 질의로 변환되어 처리하는 기법이다. 본 논문에서는 처리 비용을 감소시키고 검색 속도를 가속화 할 수 있는 최적의 범위를 도출하기 위해 k-최근접 질의 처리 시 DNN 모델을 이용한 최적화 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 온라인 모듈과 오프라인 모듈로 구성된다. 온라인 모듈에서는 클라이언트로부터 요청을 받아 실제 질의를 처리한다. 오프라인 모듈에서는 과거 최적화 기법의 결과를 학습 로그로 사용한 DNN 모델로 최적의 범위를 도출하고 온라인 모듈로 전달한다. 제안하는 기법의 우수성 및 타당성의 입증을 위하여 다양한 성능 평가를 수행한다.
지금까지 제시된 최근접 질의 알고리즘은다소간의 cklms 있으나 기본적으로 질의 점과 MBR간의 최소거리에 기반한 분기와 한정 기법을 이용하고 있다. 그러나 차원이 증가함에 따라 질의 구와 겹치는 노드가 급속히 증가하기 때문에 최근접 질의 알고리즘의 성능은 매우 비효율적이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 MBR 간의 중첩을 줄이고 MBR 내에 가급적 많은 점을 포함할 수 있는 다양한 다차원 색인 구조가 제시도 되었다. 그러나 우리의 실험에 의하면 이러한 방법이 근본적인 해결책이 되지 못함을 알 수 있다. 고차원 백터 공간 모델이 가지는 문제로써 임의의 질의 점으로부터 모든 데이터 점들까지의 거리가 차원이 올라감에 따라 유사해지는 현상 때문에 비효율적인 성능이 나옴을 본 논문에서 지적한다.
위치 기반 서비스(LBS)는 가장 바쁜 시간에 동시에 도착하는 최단 경로 및 k-최근접 이웃 질의를 포함한 다양한 공간 질의를 효과적으로 처리한다. 동시에 도착하는 공간 질의를 빠르게 처리하기 위한 간단한 해결 방법은 LBS 서버를 추가하는 것이다. 이 방법은 서비스 운영 비용을 많이 증가시킨다. 최근에는 공유 가능한 계산을 사용하여 일련의 질의를 한꺼번에 모아서 처리하는 일괄 처리 방법이 제안되었다. 본 연구에서는 교통 상황에 따라 각 도로 구간의 이동 시간이 빈번하게 변하는 동적 공간 네트워크에서 움직이는 k-최근접 이웃 질의를 한꺼번에 처리하는 방법을 연구한다. 순차적 질의 처리를 기반으로 하는 LBS 서버는 중복 계산으로 인해 한꺼번에 요청이 들어오는 움직이는 k-최근접 이웃 질의를 효과적으로 처리하지 못한다. 본 연구의 목표는 움직이는 k-최근접 이웃 질의를 한꺼번에 처리하고 공유 가능한 계산을 재사용하여 알고리즘을 효율성을 개선한다. 실제 지도 데이터를 사용한 실험 평가는 최신 방법보다 제안된 방법이 우수하다는 것을 보여준다.
최근접 질의(nearest neighbor query)는 멀티미디어 데이타베이스에서 주어진 질의 객체와 가장 유사한 객체를 찾기 위한 매우 중요한 연산으로 사용된다. 대부분의 최근접 질의 처리 기법들은 객체의 효과 적인 인덱싱을 위하여 다차원 인덱스(multidimensional index)를 사용한다. 그러나 N차원 사각형 혹은 원을 사용하여 객체 클러스터의 캡슐 표현하는 기존의 다차원 인덱스들은 타원 수가 높아짐에 따라 검색 성능이 크게 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 단순한 캡슐 표현 방식이 최근접 질의 처리의 성능을 저하시키는 주요 원인임을 지적하고, (1) 클러스터에 적합한 새로운 축 시스템(axis system)의 채택, (2) 원과 사각형의 조합 에 의한 다양한 캡슐 형태의 표현. (3) 아웃 라이어(outlier)의 별도 관리 등의 해결 방안을 제안한다. 또한, 이러한 개념들을 채택하는 인덱싱 구조를 제시하고. 이를 이용하는 최근접 질의 처리 방안을 제안한다. 끝으 로, 다양한 실험에 의한 성능 평가를 통하여 제안된 기법의 우수성을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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