• 제목/요약/키워드: nearest neighbor queries

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다차원 인덱싱 구조에서의 k-근접객체질의 처리 방안 (k-Nearest Neighbor Query Processing in Multi-Dimensional Indexing Structures)

  • 김병곤;오성균
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.85-92
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    • 2005
  • 최근에 데이터베이스 응용분야에서 내용기반의 검색이 가능한 이미지 데이터와 같은 다차원 정보 처리에 대한 관심이 고조되고 있다. 따라서 다차원 데이터를 효율적으로 저장하고. 사용자가 원하는 질의 결과를 신속히 제공하는 것이 중요한 연구분야이다 다차원의 데이터에 대한 질의는 대표적으로 영역질의 (Range query)와 최근접객체검색질의(Nearest Neighbor Query)로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 $R^*-tree$와 같은 다차원의 인덱싱 구조에서 효율적이고 빠른 k-근접객체검색질의를 수행하기 위한 방안을 제시한다. k-근접객체검색질의는 질의 객체로부터 가장 근접한 k개의 객체를 반환하는 것이다. 본 논문은 이를 위하여 가지치기(Pruning) 기법을 이용하여 검색 공간을 줄이는 방법을 사용하였다. 실험을 통하여 제안된 전략의 오버헤드와 이득을 보였으며, 마지막으로 가장 효율적인 전략의 사용을 제안하였다.

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공간 네트워크 데이터베이스에서 공간 제약을 고려한 경로 내 최근접 질의처리 알고리즘 (In-Route Nearest Neighbor Query Processing Algorithm with Space-constraint in Spatial Network Databases)

  • 김용기;김아름;장재우
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.19-30
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    • 2008
  • 최근 공간 네트워크 데이터베이스를 위한 질의처리 알고리즘에 관한 연구가 많은 관심을 받고 있으나, 경로-기반 질의에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 공간 네트워크 데이터베이스에서는 이동객체가 공간 네트워크상에서만 이동하기 때문에, 위치기반 서비스 및 텔레매틱스의 응용을 지원하기 위해 경로 내 최근접(In-Route Nearest Neighbor : IRNN) 질의와 같은 경로-기반 질의에 대한 효율적인 질의처리 알고리즘 연구가 필수적이다. 그러나 기존 경로 내 최근접 질의처리 알고리즘은 도로내의 병목현상을 반영하지 못하는 문제점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 공간제약을 고려한 경로 내 최근접 질의처리 알고리즘을 제안한다. 마지막으로, 기존 알고리즘과의 성능 비교를 통하여 제안하는 알고리즘이 우수함을 보인다.

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질의 결과를 이용한 거리 브라우징 질의의 처리 (Distance Browsing Query Processing using Query Result Set)

  • 박동주;박상원;정태선;이상원
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제12D권5호
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    • pp.673-682
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    • 2005
  • k-최근접 질의와 같은 거리 브라우징 질의는 지리정보시스템(GIS)과 같은 공간 데이터베이스 응용에서 아주 중요한 질의이다. 최근 GIS 응용은 웹과 같은 다중 사용자 환경으로 확장되고 있는 추세이다. 이러한 질의를 처리하기 위한 많은 기법들 중에서 Hjaltason과 Samet이 제안한 알고리즘이 가장 우수하지만, 하나의 질의 처리에 대해서만 최적화가 이루어졌다. 따라서 다중 사용자 환경에 적합하도록 이러한 기법들을 보완할 필요성이 있다. 이전에 처리된 질의 결과를 캐쉬에 저장해 두고(즉, 질의 결과 캐슁 기법) 후속 질의를 처리할 때 질의 결과를 이용하는 (즉, 질의 결과 매칭 기법) 것은 하나의 좋은 접근 방법이라 할 수 있다. 본 논문은 다중 사용자 GIS 환경에서 거리 브라우징 질의를 효율적으로 처리하기 위해서 캐쉬된 이전 질의 결과를 재사용할 수 있도록 보완된 Hjaltason & Samet의 알고리즘을 제안한다. 실험 결과를 통해 우리의 접근 방법이 효율적임을 보인다.

능동 시스템에서 위치관련 액션 수행을 위한 희소공간 공간객체의 효율적인 영역질의와 최근접질의 (An Efficient Range Search and Nearest Neighbor Search Algorithm for Action Parts of Active Systems in Sparse Area)

  • 김정일;홍동권
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제8D권2호
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    • pp.125-131
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    • 2001
  • 우리 사회에는 많은 종류의 재해가 발생한다. 일반적으로 재해가 발생하면 귀중한 생명 또는 소중한 재산들을 보호하기 위해 즉각적인 조치가 필요하다. 재해 또는 사고가 발생하면 사고 내용을 즉시 재해 또는 사고 대책 본부에 보고되고 즉각적인 처리를 위한 명령들이 관할 기관에 전달된다. 이 논문은 먼저 능동 데이터베이스의 트리거 기능을 이용한 지능현 무인 비상대책 시스템을 소개한다. 무인 비상 대첵 싯쳄은 사람의 직접적인 참여 없이 저장하고 있는 지식을 이요하여 다양한 종류와 사고를 처리한다. 이 시스템의 핵심 기능 중 하나는 적절한 처리 명령이 전달될 위치를 신속히 찾아내는 기능이다. 본 논문에서는 무인 대책 시스템과 같은 능동 시스템에서의 명령이 전달될 위치를 신속히 찾기 취해서 전형화 방법인 Z-ordering 방법을 사용하여 희소 공간에서 효과적인 영역질의와 최근접 질의를 할 수 있는 새로운 방법을 제시ㅏ였다. 뿐만 아니라 최소 강간에 존재하는 위치 사이의 거리가 직선거리가 아닌 실제 상황을 고려한 경우에도 처리할 수 있는 방법을 제시하였다.

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모양 기반의 식물 잎 이미지 검색 시스템 (Shape-Based Leaf Image Retrieval System)

  • 남윤영;황인준
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제13D권1호
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    • pp.29-36
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    • 2006
  • 본 논문에서는 식물 잎 모양을 기반으로 이미지를 표현하고 검색하는 식물 잎 이미지 검색 시스템을 보인다. 보다 효과적인 잎의 모양 표현을 위하여, MPP(Minimum Perimeter Polygons) 알고리즘을 개선하였고, 처리시간을 줄이기 위하여, NN(Nearest Neighbor) 검색을 개선한 동적 매칭알고리즘을 제안하였다. 본 시스템은 사용자에게 질의 이미지를 업로드하는 인터페이스를 제공하거나 모양 특징에 기반한 질의를 생성하는 도구를 제공하고 유사도에 따른 이미지를 검색한다. 검색의 편의성을 위해, 웹상에서 잎 모양과 잎차례를 스케치하여 손쉽게 질의할 수 있게 하였다. 실험에서는, 한국에 자생하는 식물 이미지 데이터베이스를 구축하였으며, 질의를 통해 검색된 유사한 이미지의 개수를 기반으로 성능을 평가하였다.

An Efficient Multidimensional Index Structure for Parallel Environments

  • Bok Koung-Soo;Song Seok-Il;Yoo Jae-Soo
    • International Journal of Contents
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    • 제1권1호
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    • pp.50-58
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    • 2005
  • Generally, multidimensional data such as image and spatial data require large amount of storage space. There is a limit to store and manage those large amounts of data in single workstation. If we manage the data on parallel computing environment which is being actively researched these days, we can get highly improved performance. In this paper, we propose a parallel multidimensional index structure that exploits the parallelism of the parallel computing environment. The proposed index structure is nP(processor)-nxmD(disk) architecture which is the hybrid type of nP-nD and 1P-nD. Its node structure in-creases fan-out and reduces the height of an index. Also, a range search algorithm that maximizes I/O parallelism is devised, and it is applied to k-nearest neighbor queries. Through various experiments, it is shown that the proposed method outperforms other parallel index structures.

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Client-Side Caching for Nearest Neighbor Queries

  • Park Kwangjin;Hwang Chong-Sun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권4호
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    • pp.417-428
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    • 2005
  • The Voronoi diagram (VD) is the most suitable mechanism to find the nearest neighbor (NN) for mobile clients. In NN query processing, it is important to reduce the query response time, since a late query response may contain out-of-date information. In this paper, we study the issue of location dependent information services (LDISs) using a VD. To begin our study, we first introduce a broadcast-based spatial query processing methods designed to support NN query processing. In further sections, we introduce a generic method for location-dependent sequential prefetching and caching. The performance of this scheme is studied in different simulated environments. The core contribution of this research resides in our analytical proof and experimental results.

고차원 공간에서 최근접 질의를 효과적으로 처리하기 위한 새로운 인덱싱 기법 (A New Indexing Technique for Processing Nearest Neighbor Queries in High Dimensional Space)

  • 김상욱
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (1)
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    • pp.83-85
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    • 2000
  • 최근접 질의(nearest neighbor query)는 멀티미디어 데이터베이스에서 주어진 질의 객체와 가장 유사한 객체를 찾기 위한 매우 중요한 연산으로 사용된다. 대부분의 최근접 질의 처리 기법들은 객체의 효과적인 인덱싱을 위하여 다차원 인덱스(multidimensional index)를 사용한다. 그러나 N차원 시각형 혹은 원을 사용하여 객체 클러스터의 캡슐을 표현하는 기존의 다차원 인덱스들은 차원 수가 높아짐에 따라 검색 성능이 크게 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하는 새로운 인덱스 구조를 제시하고, 이를 이용하는 최근접 질의 처리 방안을 제안한다. 또한, 다양한 실험에 의한 성능 평가를 통하여 제안된 기법의 우수성을 검증한다.

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도로 네트워크에서 $A^*$ 알고리즘을 이용한 k-최근접 이웃 객체에 대한 효과적인 경로 탐색 방법 (Efficient Path Finding Based on the $A^*$ algorithm for Processing k-Nearest Neighbor Queries in Road Network Databases)

  • 신성현;이상철;김상욱;이정훈;임을규
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제36권5호
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    • pp.405-410
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    • 2009
  • 본 논문에서는 기존 k-최근접 객체 검색의 효율성을 개선하고 도로 네트워크에의 응용을 용이하게 하기 위하여 질의 점으로부터 k개의 정적 객체까지의 경로를 효과적으로 탐색할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 우선, k-최근접 이웃 질의 방법을 이용하여 후보 정적 객체들을 선정한 후 이들 후보 객체들의 위치 정보를 이용하여 최단 경로를 탐색한다. 일대다 경로탐색을 위하여 A* 알고리즘을 개선하여 반복된 일대일 경로탐색에 따르는 중복된 노드 스캔을 제거한다. 또, 계산된 결과를 이용하여 질의점으로부터 네트워크 거리상으로 가까운 k개의 정적 객체들의 위치를 재정렬하여 반환한다. 성능평가 실험 결과, 제안한 방법은 기존 방법들인 INE, post-Dijkstra, 그리고 $na{\ddot{i}}ve$ method에 비해 정확성이 100%로 매우 높게 나타났으며, 노드 탐색 시간은 $1.3{\sim}3.0$배로 향상된 성능을 보였다.

무선방송환경에서 계층적 비트맵 기반 공간 색인을 이용한 k-최근접 질의처리 (A Hierarchical Bitmap-based Spatial Index use k-Nearest Neighbor Query Processing on the Wireless Broadcast Environment)

  • 송두희;박광진
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.203-209
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    • 2012
  • 최근 무선방송 환경을 기반으로 하는 k-최근접(k-Nearest Neighbor) 질의처리가 활발히 연구되고 있다. 무선방송환경의 장점은 서버 내에 존재하는 불특정 다수에게 일괄적으로 질의처리를 할 수 있는 확장성을 가진다는 것이다. 그러나 기존의 k-NN 질의는 무선방송환경에 적용할 경우 탐색과정에서 백트래킹이 발생하여 질의처리시간이 증가하는 단점을 가진다. 본 논문은 무선방송환경에서 k-NN 질의를 효과적으로 처리하기 위하여 계층적 비트맵 기반 공간색인(Hierarchical Bitmap-based Spatial Index: HBI)을 제안한다. HBI는 비트맵 정보와 트리 구조를 이용하여 비트맵의 크기를 줄인다. 결과적으로 방송주기를 줄임으로써 클라이언트의 청취시간과 질의처리 시간을 줄일 수 있다. 또한 비트맵 정보를 활용하여 객체의 위치를 모두 파악할 수 있기 때문에 필요한 데이터를 선택적으로 청취할 수 있다. 본 논문에서는 HBI를 k-NN 질의에 적용하여 실험을 실시하고 성능평가에서 제안 기법이 우수함을 증명한다.