본 논문에서는 대용량의 XML 문서를 효과적으로 저장, 관리 및 구조 기반 검색이 가능한 XML 저장관리시스템을 설계하고 구현한다. 구현한 XML 저장관리시스템은 관계형 모델을 기반으로 하고, XML 문서 전체를 저장하는 비분할 저장 모델을 사용하며, DTD에 따라 스키마가 생성되는 동적 스키마 생성 모델을 특징으로 한다. 본 논문의 XML 저장관리 시스템은 BRS 검색엔진과 ORACLE을 기반으로 하며 질의처리기 및 검색결과생성기, XML 객체관리자, XML 인덱스관리자, 구조검색엔진 등으로 구성된다. 이를 통하여 내용 및 애트리뷰트 검색 뿐만 아니라 다양한 구조 정보검색을 효율적으로 지원한다.
최근 인터넷의 발달에 따라 XML 문서의 사용과 각종 영상정보의 양이 크게 증가되었다. 이에 따라 XML 문서를 관리하기 위한 XML 데이터베이스의 필요성과 메타데이터 표준화에 대한 중요성이 증가되고 있다. XML 데이터베이스는 XML 문서의 특성을 고려하여 그 특성을 효율적으로 지원할 수 있다. 또한 국내에서는 교육정보분야 메타데이터 표준인 KEM 2.0이 제정 되었고 국외에서는 멀티미디어 데이터에 대한 표준으로 MPEG-7이 제정이 되었다. 이에 따라 본 논문에서는 MPEG-7을 기반으로 KEM 2.0을 이용한 영상정보 XML 스키마를 생성하고 이를 이용한 영상정보 검색시스템을 XML 데이터베이스 기반으로 설계하고자 한다. 본 논문에서 설계하는 XML 데이터베이스 기반의 영상정보 검색시스템은 XML 문서에 대한 빠른 저장과 검색이 가능할 것이다. 또한 검색 기능에 있어서는 키워드 기반의 의미기반 검색과 유사 이미지를 통한 내용기반 검색, 그리고 이를 내용기반과 의미기반을 통합한 검색 기능을 제공할 것이며 XML 문서에 대한 강력한 질의 수단인 XQuery 질의를 포함하게 될 것이다.
웹에서 효율적인 정보 관리와 데이터 교환을 위해 XML의 중요성이 증가함에 따라 XML의 구조 통합과 구조 검색에 대한 연구가 진행되고 있다. 구조가 정의되어 있는 XML 문서의 구조 검색은 스키마 또는 DTD를 통해 가능하다 그러나 DTD나 스키마가 정의되어 있지 않은 XML 문서에 대한 검색은 기존의 검색 방법을 적용할 수 없다. 그러므로 이 논문에서는 구조 정보가 주어지지 않은 많은 양의 XML 문서를 대상으로 구조를 빠르게 검색하기 위한 기반 연구로써 새로운 클러스터링 기법을 제안한다. 먼저 각 문서로부터 빈발한 구조의 특성을 추출한다. 그리고 추출된 빈발 구조를 문서의 대표 구조로 하여 유사 구조기반의 클러스터링을 수행한다. 이것은 서로 다른 구조의 전체 문서를 대상으로 검색하는 것보다 신속하게 구조 검색을 할 수 있도록 한다. 또한 유사한 구조들로 그룹화되어 있는 클러스터들을 기반으로 XML 문서에 대한 구조 검색을 수행한다. 아울러 구조 검색의 적용 방법을 기술하고, 그에 대한 결과의 예를 보여 제안 기법의 효율성을 증명한다.
사실 표준 XQL(XML Query Language) 기반의 문서 질의를 이용하여 XML 문서에 대한 구조 검색과 내용 검색을 위한 문서검색 시스템을 구성하였다. 즉 XML 문서를 파징하여 내용 및 구조 정보를 트리구조로 구성하고, 표준 XQL을 이용하여 트리 구조 정보에 질의함으로서 구조 및 내용 검색을 하도록 구현하였다. 이를 이용한 응용분야로는 향후 방대한 크기의 XML문서 검색과 문서 관리, 전자 상거래 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 요소기술로서 기대된다.
최근 XML은 기업간 데이터 교환의 표준으로 자리잡았다. 기업간 데이터 교환은 필연적으로 대량의 XML형태의 데이터가 로그 형태로 보전되게 된다. W3C에서는 XML자료의 검색을 위하여 XQueryl.0을 발표하고 XML 검색문의 표준화를 제시하였다. 검색운과는 별도로 XML데이터의 저장 모델에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 대용량 XML데이터를 RDBMS를 이용하여 저장하고 빠른 검색을 지원 할 수 있는 역 인덱싱 방안을 기초로 검색 성능을 향상시킬 수 있는 방안에 대하여 연구하고 기존 방법과의 비교 실험을 통해 그 효과를 검증하였다.
XML은 인터넷상에서 데이터 표현과 변환을 위한 표준이며, 이러한 XML 문서에서 필요한 정보를 찾아내기 위해 XML 문서 검색 시스템이 필요하다. 본 연구는 이러한 필요성에 기반을 두어 XML 구조를 최대한 활용하여, 주어진 XML 문서에 대해 구조와 내용이 가장 가까운 문서들을 찾아내는 검색 시스템을 개발하였다. 검색 메트릭은 XML 문서들 중 각 태그의 이름에 대한 유사도, 각 태그가 포함하는 값의 유사도와 태그 간 구조에 대한 유사도를 모두 고려하며, 검색 후 유사도의 결과 값에 따라 검색 결과를 순위화 하여 보여준다. 검색 방법은 전통적인 키워드 검색 방식, 태그와 값을 입력하여 검색할 수 있는 방식, XML 문서를 입력하여 검색하는 세 가지 질의 방식을 제공함으로서 사용자들의 기호에 따라 원하는 방식을 골라 검색할 수 있도록 구성하여 시스템의 유용성을 높였다. 개발된 XML 문서 검색 시스템은 INEX에서 제공된 XML 문서들을 대상으로 하여 테스트하였다.
최근 산업체를 중심으로 XML 전문 검색과 XML 문서의 변성 기능에 대한 표준의 시도가 활발히 이루어지고 있다. XML 질의어에서의 전문 검색 기능은 매우 중요한 부분을 차지한다. XML 문서는 관계형 테이블과는 달리 문서의 구조가 복잡하며 때로는 매우 불규칙하다. 이런 상황에서의 검색은 부분적인 정보를 최대한 활용해야 하는 전문 검색이 일반적인 구조적 검색보다 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문은 XML 데이터를 관리하기 위하여 관계형 모델을 사용하는 환경에서 XML 문서의 변경과 다양한 형태의 전문 검색을 동시에 지원하기 위한 방안으로 효율적인 역 인덱스 구축 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법은 인덱스 크기의 큰 변화 없이 역 인덱스를 구축하며, 대용량의 XML 문서의 다양한 전문 검색 기능을 성능의 저하 없이 지원한다. 또 XML 문서의 부분적인 변화에 역 인덱스의 변경이 기존의 방법들에 비해서 급격히 줄어든 좋은 성능을 보인다.
웹 정보의 교환과 공유를 위해 XML 문서의 필요성이 증가함에 따라 XML 문서의 저장과 검색에 대한 많은 연구들이 현재 진행되고 있다 본 논문에서는 XML 문서를 효과적으로 저장, 검색하는 XML Repository 시스템을 설계한다. XML Repository 시스템은 XML 문서를 관계형 데이터베이스에 저장하고, 관계형 데이터베이스에서 검색하여 XML 문서로 생성할 수 있다. 또한 XML 응용 시스템과 관계형 데이터베이스 시스템 사이에 원활한 연계를 위해서, XML DTD를 관계형 데이터베이스 스키마로의 변환이 가능하다. 본 논문에서는 EJB 컴포넌트를 이용하여 XML 문서를 저장, 검색, 변환 할 수 있는 XML Repository 시스템을 설계하고자 한다.
XML 문서는 관계형 테이블과는 달리 문서의 구조가 매우 복잡하고 불규칙하여 부분적인 정보를 최대한 활용하는 전문 검색이 일반적인 구조적 검색보다 더 중요한 역할을 한다. XML 문서는 계층이 있으므로 계층을 사용하는 전문 검색 연산은 계층을 제공함으로써 검색 공간을 줄여서 검색의 정확성과 효율성을 훨씬 더 높일 수 있다. 전문 검색 연산을 효과적으로 지원하기 위한 방법으로는 역인덱스를 (inverted index) 사용하는 것이 가장 일반적인 방법이다. 지금까지의 전문 검색을 위한 XML 문서의 구조 정보를 표현, 저장하는 방법들은 문서의 내용이 변경되지 않는 정적 문서(static documents)만을 고려하여 왔다. 이 방법들은 문서가 동적으로 변화할 경우 저장된 문서의 구조 정보 중에서 많은 부분을 다시 표현해야 하는 비효율적인 면이 있다. 본 논문은 XML 문서의 동적인 변화를 지원하면서 동시에 복잡한 XML 전문 검색을 지원하기 위한 방법으로 경로 스트링을 사용하는 효율적인 역 인덱스 구축 기법을 제안하고 제안하는 방법이 복잡한 문서의 검색과 문서의 동적인 변화를 효율적으로 검색할 수 있음을 보인다.
XML은 차세대 인터넷 전자 문서 표준으로서 주목을 받고 있다. 최근에 기존의 문서를 XML로 변환하거나 신규 문서를 XML로 작성하게 되면서 대량의 XML 문서가 생성되고 있고, 따라서 대량의 XML 문서를 효율적으로 검색하기 위한 XML 문서 검색기가 필수적 시스템으로 부각되고 있다. 본 논문에서는 XML 문서에 대한 내용기반, 구조기반, 속성기반 검색을 지원하는 XML과 객체지향데이터베이스 표준언어인 OQL 을 결합한 형태의 XML 질의 언어를 설계하고, 한국전자통신연구원에서 개발한 바다-IV 내에 저장된 XML 문서에 대해 검색을 수행하는 바다-IV/XML 검색기의 설계 및 구현에 대하여 기술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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