• 제목/요약/키워드: High-dimensional index structure

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An Efficient Content-Based High-Dimensional Index Structure for Image Data

  • Lee, Jang-Sun;Yoo, Jae-Soo;Lee, Seok-Hee;Kim, Myung-Joon
    • ETRI Journal
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    • 제22권2호
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    • pp.32-42
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    • 2000
  • The existing multi-dimensional index structures are not adequate for indexing higher-dimensional data sets. Although conceptually they can be extended to higher dimensionalities, they usually require time and space that grow exponentially with the dimensionality. In this paper, we analyze the existing index structures and derive some requirements of an index structure for content-based image retrieval. We also propose a new structure, for indexing large amount of point data in a high-dimensional space that satisfies the requirements. in order to justify the performance of the proposed structure, we compare the proposed structure with the existing index structures in various environments. We show, through experiments, that our proposed structure outperforms the existing structures in terms of retrieval time and storage overhead.

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Phantom Protection Method for Multi-dimensional Index Structures

  • Lee, Seok-Jae;Song, Seok-Il;Yoo, Jae-Soo
    • International Journal of Contents
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    • 제3권2호
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    • pp.6-17
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    • 2007
  • Emerging modem database applications require multi-dimensional index structures to provide high performance for data retrieval. In order for a multi-dimensional index structure to be integrated into a commercial database system, efficient techniques that provide transactional access to data through this index structure are necessary. The techniques must support all degrees of isolation offered by the database system. Especially degree 3 isolation, called "no phantom read," protects search ranges from concurrent insertions and the rollbacks of deletions. In this paper, we propose a new phantom protection method for multi-dimensional index structures that uses a multi-level grid technique. The proposed mechanism is independent of the type of the multi-dimensional index structure, i.e., it can be applied to all types of index structures such as tree-based, file-based, and hash-based index structures. In addition, it has a low development cost and achieves high concurrency with a low lock overhead. It is shown through various experiments that the proposed method outperforms existing phantom protection methods for multi-dimensional index structures.

효율적인 병렬 고차원 색인구조 설계 (Design of an Efficient Parallel High-Dimensional Index Structure)

  • 박춘서;송석일;신재룡;유재수
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제29권1호
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    • pp.58-71
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    • 2002
  • 일반적으로 이미지나 공간 데이터베이스와 같은 다차원의 특징을 갖는 데이터들은 대용량의 저장공간을 요구한다. 이 대량의 데이터를 하나의 워크스테이션에 저장하고 검색을 수행하는 데는 한계가 있다. 최근 활발히 연구되고 있는 병렬 컴퓨팅 환경에서 이들에 대한 저장 및 검색을 수행한다면 훨씬 더 높은 성능 향상을 가져 올 수 있을 것이다. 이 논문에서는 기존에 존재하는 병렬 컴퓨팅 환경의 장점을 최대한 이용하는 병렬 고차원 색인구조를 제안한다. 제안하는 색인구조는 nP(프로세서)-nD(디스크)와 lP-nD의 결합 형태인 nP-n$\times$mD의 구조라고 볼 수 있다. 노드 구조는 팬-아웃을 증가시키고 트리의 높이를 줄일 수 있도록 설계되었다. 또한 I/O의 별렬성을 최대화하는 범위 탐색 알고리즘을 제안하고 이것을 K-최근접 탐색 알고리즘에 적용하여 탐색 성능향상을 꾀한다. 마지막으로, 다양한 환경에서의 실험을 통해 제안하는 색인구조의 탐색 성능을 테스트하고 기존에 제안된 병렬 다차원 색인구조와의 비교를 통해 제안한 방법의 우수함을 보인다.

CS-트리 : 고차원 데이터의 유사성 검색을 위한 셀-기반 시그니쳐 색인 구조 (CS-Tree : Cell-based Signature Index Structure for Similarity Search in High-Dimensional Data)

  • 송광택;장재우
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제8D권4호
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    • pp.305-312
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    • 2001
  • 최근 고차원 색인 구조들이 멀티미디어 데이터베이스, 데이터 웨어하우징과 같은 데이터베이스 응용에서 유사성 검색을 위해 요구된다. 본 논문에서는 고차원 특징벡터에 대한 효율적인 저장과 검색을 지원하는 셀-기반 시그니쳐 트리(CS-트리)를 제안한다. 제안하는 CS-트리는 고차원 특징 벡터 공간을 셀로써 분할하여 하나의 특징 벡터를 그에 해당되는 셀의 시그니쳐로 표현한다. 특징 벡터 대신 셀의 시그니쳐를 사용함으로써 트리의 깊이를 줄이고, 그 결과 효율적인 검색 성능을 달성한다. 또한 셀에 기반하여 탐색 공간을 효율적으로 줄이는 유사성 검색 알고리즘을 제시한다. 마지막으로 우수한 고차원 색인 기법으로 알려져 있는 X-트리와 삽입시간, k-최근접 질의에 대한 검색 시간 그리고 부가저장 공간 측면에서 성능 비교를 수행한다. 성능비교 결과 CS-트리가 검색 성능에서 우수함을 보인다.

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GC-트리 : 이미지 데이타베이스를 위한 계층 색인 구조 (GC-Tree: A Hierarchical Index Structure for Image Databases)

  • 차광호
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제31권1호
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    • pp.13-22
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    • 2004
  • 멀티미디어 데이타의 사용이 증가함에 따라 고차원 이미지 데이타에 대한 효율적인 색인과 검색 기법이 크게 요구되고 있다. 그러나 많은 노력에도 불구하고 현재의 다차원 색인 기법들은 고차원 데이타 공간에서 만족할 만한 성능을 보여주지 못하고 있다. 이러한 소위 차원의 저주를 해결하기 위해 최근에 차원을 줄이거나 근사 해를 구하는 둥의 접근법이 시도되고 있지만 이러한 방법들은 근본적으로 정확도의 상실이라는 문제를 갖고 있다. 정확도의 보존을 위해 VA-file, LPC-file둥과 같이 벡터 근사에 기반 한 기법들이 최근에 개발되었다. 그러나 이 기법은 검색 성능이 색인 파일의 크기에 큰 영향을 받으며, 한번에 큰 검색 공간을 줄이는 계층 색인 구조의 장점을 상실한다. 본 논문에서는 이미지 데이터베이스에서 유사성 질의를 위한 새로운 계층 색인 구조인 GC-트리를 제안한다. GC-트리는 밀도 함수에 기초하여 데이타 공간을 적응적으로 분할하고, 색인 구조를 동적으로 생성한다. 이러한 특성을 갖는 GC-트리는 군집화 된 고차원 이미지 데이타 검색에 훌륭한 성능을 나타낸다.

PPMMLG :다차원 색인구조를 위한 다중 레벨 그리드 방식의 유령현상 방지 기법 (PPMMLG : A Phantom Protection Method based on Multi-Level Grid Technique for Multi-dimensional Index Structures)

  • 이석재;송석일;유재수
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제32권3호
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    • pp.304-314
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    • 2005
  • 이 논문에서는 다중 레벨 그리드 기법을 기반으로 하는 새로운 다차원 색인구조의 유령 방지 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 트리 기반 및 비 트리 기반의 색인구조 모두에 적용이 가능하다. 또한, 제안하는 방법은 데이타베이스 관리시스템에 통합이 용이하며 적은 잠금 부담에 높은 동시성을 제공한다. 기존의 방법과 비교를 하기 위해 실제로 구현을 하였으며 다양한 환경에서의 실험을 통해 우수성을 입증 하였다.

대용량 데이터의 내용 기반 검색을 위한 분산 고차원 색인 구조 (A Distributed High Dimensional Indexing Structure for Content-based Retrieval of Large Scale Data)

  • 최현화;이미영;김영창;장재우;이규철
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제37권5호
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    • pp.228-237
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    • 2010
  • 고차원 데이터에 대한 다양한 색인 구조가 제안되어 왔음에도 불구하고, 인터넷 서비스로서 이미지 및 동영상의 내용 기반 검색을 지원하기 위해서는 고확장성 지원 및 k-최근접점 검색 성능 향상을 지원하는 새로운 고차원 데이터의 색인 구조가 절실히 요구된다. 이에 우리는 다중 컴퓨팅 노드를 바탕으로 구축되는 분산 색인 구조로 분산 벡터 근사 트리(Distributed Vector Approximation-tree)를 제안한다. 분산 벡터 근사 트리는 대용량의 고차원 데이터로부터 추출한 샘플 데이터를 바탕으로 hybrid spill-tree를 구축하고, hybrid spill-tree외 말단 노드 각각에 분산 컴퓨팅 노드를 매핑하여 VA-file용 구축하는 두 레벨의 분산 색인 구조이다. 우리는 다중 컴퓨팅 노드들 상에 구축된 분산 벡터 근사 트리를 바탕으로 병렬 k-최근접점 검색을 수행함으로써 검씩 성능을 향상시킨다. 본 논문에서는 서로 다른 분포의 데이터 집합을 바탕으로 한 성능 시험 결과를 통하여, 분산 벡터 근사 트리가 기존의 고확장성을 지원하는 색인 구조와 비교하여 검색 정확도에 대한 손실 없이 더 빠른 k-최근접점 검색을 수행함을 보인다.

Singular Value Decomposition 기반 고차원 인덱스 구조 (A High-Dimensional Index Structure Based on Singular Value Decomposition)

  • 김상욱
    • 산업기술연구
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    • 제20권B호
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    • pp.213-218
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    • 2000
  • The nearest neighbor query is an important operation widely used in multimedia databases for finding the object that is most similar to a given query object. Most of techniques for processing nearest neighbor queries employ multidimensional indexes for effective indexing of objects. However, the performance of previous multidimensional indexes, which use N-dimensional rectangles or spheres for representing the capsule of the object cluster, deteriorates seriously as the number of dimensions gets higher. This paper proposes a new index structure based singular value decomposition resolving this problem and the query processing method using it. We also verify the superiority of our approach through performance evaluation by performing extensive experiments.

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칼코게나이드 박막을 이용한 일차원 photonic crystal의 반사 특성 (The reflection characteristic of one-dimensional photonic crystal using by chalcogenide thin films)

  • 이정태;신경;여철호;구대성;김종빈;정홍배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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    • pp.120-123
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    • 2002
  • In this study it had an excellent optical characteristic, it followed in the creation rate and the refractive index regulation to the ease. Chalcogenide produced the $As_{45}Se_{45}Te_{10}$ thin film and the $MgF_{2}$ thin film. It measured thin film plan simulation, and the thin film has a 1 -dimensional photonic band gap. The chalcogenide $As_{45}Se_{45}Te_{10}$ thin film was measured with the fact that it has a high refractive index (2.6~2.9). The $As_{45}Se_{45}Te_{10}$ and $MgF_{2}$ thin film, have a high refractive index and a low refractive index, it used a simulation and planed period 5-pairs structure, the result was from 500nm to 800nm. It will be able to confirm the characteristic which most of the incidence light reflects, the He-Ne (632.8nm) laser was irradiated in the thin film which stabilized the thin film. $As_{45}Se_{45}Te_{10}$ (high refractive index layer: H) and $MgF_{2}$ (low refractive index layer: L) results which plans the thin film with glass/LHLHLLHLHL/air structure, 632.8nm against transmitance, increased a lot. An application possibility with the filter against a specific wave length was confirmed.

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나노 광소자용 나노스탬프 제조공정 연구 (Nano stamp fabrication for photonic crystal waveguides)

  • 정명영;정은택;김창석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.16-21
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    • 2005
  • Photonic crystals, periodic structure with a high refractive index contrast modulation, have recently become very interesting platform for the manipulation of light. The existence of a photonic bandgap, a frequency range in which the propagation of light is prevented in all directions, makes photonic crystal very useful in application where the spatial localization of light is required, for example waveguide, beam splitter, and cavity. However, the fabrication of 3 dimensional photonic crystals is still difficult process. A concept that has recently attracted a lot of attention is a planar photonic crystal based on a dielectric membrane, suspended in the air and perforated with two dimensional lattice of hole. The fabrication of Si master with pillar structure using hot embossing process is investigated for two dimensional, low-index-contrast photonic crystal waveguide. From our research we show that the multiple stamp copy process proved to be feasible and useful.