정보의 구조적 표현 가능하고 인터넷을 기반으로 하는 정보교환의 매개체로써 다양한 응용분야에 확산되고 있는 XML(extensible Markup Language)은 차세대 인터넷 전자문서 표준으로 주목받고 있다. 최근들어 기존 문서를 XML로 변환하거나 신규 문서를 XML로 작성하는 사례가 늘면서 대량의 XML문서가 생성되고 있으며 이에 따라 대량의 XML 문서를 효율적으로 검색하기 위한 XML 검색 시스템이 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 내용기반, 구조기반, 속성기반 검색을 지원하는 XML 문서의 질의언어로 제안되어진 XQL과 XML 문서를 분석하는 문서 구조 처리기, 사용자 입력 질의를 실행하기 위한 질의 언어 처리기를 가지는 XML 문서검거 시스템을 제시하고 검색된 문서의 견과를 웹 출판 프레임워크(Web Publishing Framework) 인 Cocoon을 적용하여 다른 포맷의 문서로 전환 가능한 시스템을 설계 및 구현하였다.
이 연구에서는 가장 적합한 엘리먼트 기반 XML 문서검색 기법을 제시하기 위해 언어모델 검색 접근법으로 다이버전스 기법, 보정 기법 그리고 계층적 언어모델의 검색성능을 평가하는 실험을 수행하였다. 실험 결과, 가장 효율적인 검색 접근법으로 문서의 구조정보를 적용한 계층적 언어모델 검색을 제안하였다. 특히, 계층적 언어모델은 실제 검색에서 중요성을 가지는 검색순위 상위에서 뛰어난 성능을 보였다.
본 논문에서는 방대한 양의 정보를 관리하고 검색하기 위한 데이터베이스와 검색엔진을 사용하지 않고 정보를 효율적으로 처리할 수 있는 XML 기반의 Local 검색 시스템을 설계하고 구현한다. CD-ROM이나 하드디스크와 같은 보조기억장치에 저장되어 있는 문서 파일을 효율적으로 관리하고 저장하기 위해서 인덱스를 XML 문서로 작성한다. 이러한 XML 문서의 태그를 이용해서 사용자가 원하는 문서 파일을 스크립트(Script) 언어를 사용해서 검색한다. 본 논문에서 제안한 시스템을 이용하면 빠른 검색시간과 효율적으로 문서들을 관리할 수 있다.
최근 들어 이 기종 간의 문서 교환을 위해 SGML(Standard Markup Language) 문서보다 XML(eXtend Markup Language) 문서가 인터넷 기반에서 표준으로 자리잡고 있다. 앞으로 인터넷상의 수많은 정보들을 XML을 기반으로 할 것이고 이를 위해 문서 정보 검색 시스템이 필요하게 된다. 문서의 논리 구조를 표현하는 DTD(Document Type Definition) 기반으로 구조 검색을 할 수 있지만 본 논문에서는 XSL(XML Style Sheet Language) 문서에서 DTD의 Element를 지정하는 Pattern을 이용하여 문서 구조와 속성을 새로운 Tree로 표현하며 검색에 필요한 질의어 또한 XSL의 Pattern 자체를 이용하고 있다. 사용자에게 편하고 효율적인 검색 환경을 위해서 검색 인터페이스의 모형을 제안하였다.
XML 문서가 증가하면서 XML 문서를 처리하는 방법론에 대한 많은 논의가 있어왔다. 본 논문에서는 두 가지 중요한 목적을 가지고 XML 정보 검색 및 관리 시스템을 개발하는데, 첫 번째는 질의에 적합한 내용을 쉽고 빠르게 검색해서 제공하는 것이고, 두 번째는 시스템의 부담을 최소화하면서 효율적이고 안정적인 관리 기능을 제공하는 것이다. 이렇게 실용적인 시스템을 개발하는 핵심 기술은 XML 문서를 어떻게 효과적으로 분할하여 구조적으로 서비스하는가에 달려 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 논문에서는 SCOF(Service-centric Object Fragmentation) 모델을 제안한다. SCOF 모델은 XML 데이터 베이스 관리자에 의해서 정의되는 변환 규칙(conversion rule)을 이용하여 문서를 분할하는 준분할(semi-decomposition) 저장 방식이다. SCOF 모델을 사용한 키워드 기반 검색은 전형적인 XML 질의 언어처럼 문서의 특정 엘리먼트나 속성 값을 이용하여 검색을 수행할 수 있다. 비록 이러한 접근법이 XML 문서 컬렉션에 대한 관리자의 지식을 필요로 한다고 하더라도, 개별 문서의 크기나 전체 문서의 양에 상관없이 검색과 관리를 효율적으로 수행할 수 있기 때문에 실용적인 시스템을 구축할 수 있다는 장점이 있다.
XML 키워드 검색에서의 검색 결과는 일반적으로 질의 키워드를 모두 포함하는 원소 중 가장 구체적 원소들로 정의된다. 키워드 검색의 정확도 향상을 위하여 XML 원소의 레이블과 온톨로지, 개념모델, 시소러스 둥의 의미 정보가 사용되고 있다. 본 논문에서는 의미 정보를 이용하여 검색 결과로 반환 가능한 개념들이 정의되고 사용자가 검색하려는 개념이 해석 가능할 경우 효율적 질의 처리를 위한 계층 인덱스를 제안한다. 계층 인덱스는 각 키워드 포스팅의 XML 원소들을 원소가 속한 개념들의 상하 관계에 따라 구별하여 저장하고, 검색 결과 산출 가능성이 있는 개념에 속한 원소들만을 선별적으로 읽어서 제한된 조합으로 질의 결과 후보가 되는 최소 공통 선조들을 산출할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 계층 인덱스의 구성 원리와 구성 방법, 계층 인덱스를 이용한 질의 처리 방법을 기술한다. DBLP의 XML문서와 INEX2003의 XML 문서 집합을 이용한 실험에서 의미 기반 계층 인덱스는 우수한 성능을 나타내었다.
XML 검색을 위한 기존의 비트맵 인덱싱은 XML을 문서, 경로, 단어로 구성된 3차원 비트맵 인덱스에 매핑하고 이를 이용해 정보를 추출함으로써 뛰어난 성능을 입증하였다. 그러나 이것은 유사 문서를 수집하고 검색하기 위해 경로 전체를 인덱스 구성의 단위로 사용함으로써 유사 경로를 인식하지 못하는 문제를 초래하였으며 유사 경로를 인식하지 못함으로 인해 유사 문서 검색의 치명적인 성능 저하가 발생하게 되었다. 이에 따라 본 논문에서는 기존의 XML 검색을 위한 비트맵 인덱싱이 유사 경로를 인식하지 못하는 문제점을 해결하기 위해 유사 경로 탐색을 위한 새로운 비트맵 인덱스를 설계하고 이를 통해 효과적으로 유사 문서를 검색할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 노드들을 단위로 하는 새로운 비트맵 인덱스를 구성하고 구성된 인덱스의 중심을 통해 유사 경로 탐색을 위한 클러스터들을 선별적으로 검색한다. 그리고 유사 경로 탐색을 통해 추출된 경로들을 유사 문서 검색에 활용함으로써 비트맵 인덱싱의 빠른 성능을 그대로 유지하면서 기존의 XML 검색을 위한 비트맵 인덱싱이 유사 경로를 인식하지 못함으로써 발생하는 유사 문서 탐색의 성능 저하를 효과적으로 해결한다.
본 연구의 목적은 객체-관계형 데이터베이스 접근에 의한 XML 문헌의 검색 성능을 평가하는 것이다. 본 논문에서는 INEX(Initiative for the Evaluation of XML retrieval)에서의 XML 문헌의 색인 및 검색 방법에 대하여, 그리고 실험 방법론들에 대하여 기술하고 있다. 대부분의 전통적인 정보검색 성능평가 실험에서와 같이 본 연구에서 사용된 테스트 콜렉션(test collection)은 문헌(즉, XML 문헌), 토픽, ad hoc 검색, 적합성 판단, 평가로 이루어졌다. 그리고 ORDBMS 기술들을 기반으로 개발된 전용 XML 데이터베이스의 일종인 EXIMA$^{TM}$ Supply을 사용하여 INEX에서 제공한 대규모 XML 문헌들을 저장하고 검색하였다. 본 논문에서는 실험에서 사용한 시스템에 대한 개략적인 기능들과 색인 및 검색 과정 그리고 INEX 2002에서의 성능평가 결과에 대하여, 앞으로 개선되어야 할 기능에 대하여 논하고 있다.
비디오는 멀티미디어 데이터의 가장 대표적인 형태로, 텍스트나, 이미지, 오디오와 객체의 움직임 같은 풍부한 정보를 담고 있다. 비정형의 멀티미디어 데이터를 다양하고 효율적으로 표현하기 위해서는 XML(extensible Markup Language)을 사용하여 저장하고 검색하는 멀티미디어 검색시스템이 필수적이다. 그러므로 멀티미디어 데이터에 대한 검색을 위해서는 멀티미디어 데이터의 내용을 구조적으로 설명하는 메타데이터가 필요하고 이 메타데이터를 XML을 사용하여 표현하며 저장하고 검색하기 위한 멀티미디어 검색시스템이 요구된다. 본 논문에서는 XML 메타데이터 모델링 기법과 이 모델링 기법을 지반으로 한 멀티미디어 검색시스템을 제안한다.
XML 문서의 검색을 위한 많은 연구들이 수행되고 있지만 순수하게 구조적 관계성만을 대상으로 하는 검색 즉, 구조적 검색 처리 기법에 대해서는 많이 다루지 않고 있거나 XML 문서 트리에 대한 반복적인 순회를 기반으로 처리하는 방법들이 제안되었다. 또한, 사용자가 원하지 않는 엘리먼트들을 제외하기 위해서는 부가적인 필터링 과정을 필요로 한다. 한편, 대부분의 XML 문서의 검색 관련 연구들은 엘리먼트의 삽입 또는 삭제 등 XML 문서의 부분적인 갱신 및 변경이 발생하는 환경을 고려하지 않고 있다. 본 논문에서는 사용자로부터 주어지는 질의에 포함된 엘리먼트 타입 정보 이용하여 XML 문서 트리에 대한 순회를 없애거나 최소화시키고, 필터링 과정도 필요로 하지 않는 구조적 검색 기법을 설계한다. 또한, 엘리먼트의 삭제 및 삽입 등 동적인 변경에 빠르고 유연하게 대처할 수 있는 인덱스 구조를 설계하고 이를 기반으로 구조적 검색 질의의 주요 유형에 대한 처리 방안을 예를 들어 설명한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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