추론한 데이타 타입을 이용한 질의 가능 XML 압축

박명제(Myung-Jae Park),민준기(Jun-Ki Min),정진완(Chin-Wan Chung) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.32 No.4

HTML은 데이타베이스와 같은 특수한 형태의 저장소 대신, 전형적인 파일 시스템에 저장되는 경우가 대부분이다. 이와 마찬가지로, 최근 인터넷 상에서의 데이타 교환 및 표현의 표준으로 부각되는 XML 역시 파일 시스템을 통하여 저장되는 경우가 현저하다. 하지만, XML 문서가 지니는 비정규적인 구조와 장황성 때문에, 디스크 공간이나 네트워크 상의 대역폭의 사용이 정규적인 구조를 지니는 데이타에 비해 크다. 이러한 XML 문서의 비효율성을 해결하고자, XML 문서의 압축에 관한 연구가 진행되었다. 최근에 연구된 XML 압축 기법들을 살펴보면, 압축된 XML 문서에 대한 질의를 전혀 지원하지 않거나, 질의를 지원하더라도 XML 문서 내의 데이타 값들의 특성을 고려하지 않고 단순히 기존의 압축 방법들을 적용하기 때문에 영역 질의를 지원하기 위해서는 압축의 일부를 복원해야 한다. 그 결과, 압축된 XML 문서에 대한 질의 성능이 저하되었다. 따라서, 본 연구에서는 압축된 XML 문서에 직접적이고 효율적인 질의를 지원하는 XML 압축 기법을 제안하고자 한다. XML 문서의 각 태그를 사전 압축 방법을 사용하여 압축하고자 하며, 태그 별로 데이타들의 타입을 추론하여 추론된 타입에 적절한 압축 방법을 사용하여 데이타 값들을 압축하고자 한다. 또한, 제안하는 압축 기법의 구현 및 성능 평가를 통하여, 구현한 XML 압축기가 실생활에 사용되는 XML 문서들을 효율적으로 압축하며 압축된 XML 문서에 대해 향상된 질의 성능을 제공하는 것을 보인다. HTML is mostly stored in native file systems instead of specialized repositories such as a database. Like HTML, XML, the standard for the exchange and the representation of data in the Internet, is mostly resident on native file systems. However, since XML data is irregular and verbose, the disk space and the network bandwidth are wasted compared to those of regularly structured data. To overcome this inefficiency of XML data, the research on the compression of XML data has been conducted. Among recently proposed XML compression techniques, some techniques do not support querying compressed data, while other techniques which support querying compressed data blindly encode data values using predefined encoding methods without considering the types of data values which necessitates partial decompression for processing range queries. As a result, the query performance on compressed XML data is degraded. Thus, this research proposes an XML compression technique which supports direct and efficient evaluations of queries on compressed XML data. This XML compression technique adopts an encoding method, called dictionary encoding, to encode each tag of XML data and applies proper encoding methods for encoding data values according to the inferred types of data values. Also, through the implementation and the performance evaluation of the XML compression technique proposed in this research, it is shown that the implemented XML compressor efficiently compresses real-life XML data sets and achieves significant improvements on query performance for compressed XML data.

타입 정보 추출을 통한 질의 가능 XML 압축

박명제(Myung-Jae Park),민준기(Jun-Ki Min),정진완(Chin-Wan Chung) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.1A

인터넷에서 널리 사용되는 HTML은 현재 데이터베이스 시스템과 같은 저장소 대신, 전형적인 파일 시스템에 저장되는 경우가 대부분이다. 마찬가지로, 최근에 인터넷 상에서의 데이터 교환 및 표현의 표준으로 부각되는 XML 역시 파일 시스템에 저장되는 경우가 많다. 하지만, XML 문서의 비정규적인 구조와 장황성 때문에, 디스크 공간이나 네트워크 대역폭이 정규적인 구조의 데이터에 비해 비효율적이다. 따라서, 이를 해결하고자, XML 문서의 압축에 관한 연구가 진행되었다. 하지만, 최근에 연구된 XML 압축 기법들은 압축한 XML 문서에 대한 질의를 지원하지 않거나, 질의를 지원하더라도 XML 문서의 데이터 값들의 특성을 고려하지 않고 단순히 기존의 압축 방법을 통해 XML 문서를 압축한다. 그러므로, 본 연구에서는 압축한 XML 문서에 대한 질의를 효율적으로 지원하는 XML 압축 기법을 제안한다. 본 연구에서는 태그를 Dictionary 압축으로 압축하며, 태그 별로 데이터 값들의 타입을 추출하여 추출한 타입에 적절한 압축 방법으로 데이터 값을 압축한다. 또한, 제안하는 압축 기법의 구현 및 성능 평가를 통하여, 구현한 시스템이 실생활에 사용되는 XML 문서들을 효율적으로 압축하며 향상된 질의 성능을 제공하는 것을 보인다.

OWL 데이타 검색을 위한 효율적인 저장 스키마 구축 및 질의 처리 기법

우은미(Woo Eun-mi),박명제(Park Myung-Jae),정진완(Chung Chin-Wan) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.34 No.3

현재 웹의 한계를 극복하기 위해 제안된 시맨틱 웹을 구축하기 위해서는 데이타에 잘 정의된 의미를 부여하는 온톨로지 언어를 사용해야 한다. W3C에서 제안한 OWL은 대표적인 온톨로지 언어이다. 시맨틱 웹 상에서 OWL 데이타를 효율적으로 검색하기 위해서는 잘 구성되어진 저장 스키마를 구축해야 한다. 본 논문에서는 효율적인 질의 처리를 위한 저장 스키마와 그에 적절한 질의 처리 기법을 제안하고자 한다. 또한 OWL 데이타는 클래스와 프로퍼티들의 상속 관계 정보를 포함한다. 따라서 질의 수행 시질의에서 나타나는 클래스와 프로퍼티들 뿐 아니라 그것들과 관련된 계층 구조에 대한 탐색이 필요하다. 본 논문은 계층 정보를 유지하는 XML 문서를 생성하여 XML 데이타베이스 시스템에 저장한다. 이때 부모/자식 관계 추출에 용이한 기존의 넘버링 기법을 기반으로 노드의 순서 정보를 XML 문서의 애트리뷰트로 유지함으로써 질의에서 나타나는 클래스와 프로퍼티의 하위 정보들을 효율적으로 추출하고자 한다. 마지막으로 실험을 통한 질의 처리 성능의 비교를 통해서 본 논문에서 제안하고자 하는 기법들이 효과적임을 보인다. With respect to the Semantic Web proposed to overcome the limitation of the Web, OWL has been recommended as the ontology language used to give a well-defined meaning to diverse data. OWL is the representative ontology language suggested by W3C. An efficient retrieval of OWL data requires a well-constructed storage schema. In this paper, we propose a storage schema construction technique which supports more efficient query processing. A retrieval technique corresponding to the proposed storage schema is also introduced. OWL data includes inheritance information of classes and properties. When OWL data is extracted, hierarchy information should be considered. For this reason, an additional XML document is created to preserve hierarchy information and stored in an XML database system. An existing numbering scheme is utilized to extract ancestor/descendent relationships, and order information of nodes is added as attribute values of elements in an XML document. Thus, it is possible to retrieve subclasses and subproperties fast and easily. The improved query performance from experiments shows the effectiveness of the proposed storage schema construction and retrieval method.

XML 데이타 갱신에 대한 효율적인 유효 검증 기법

이지현(Ji-Hyun Lee),박명제(Myung-Jae Park),정진완(Chin-Wan Chung) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.34 No.2

XML은 웹 데이타 표현 및 교환을 위한 표준으로 많은 응용 분야에서 널리 이용되고 있다. XML Schema는 표준 XML 스키마로, 정의된 XML Schema에 의거하여 작성된 XML 문서를 ‘유효한 XML 문서’라고 하며 이러한 XML 문서는 갱신이 된 후에도 XML Schema에 대해 유효함이 보장되어야 한다. 본 논문은 갱신 이전에 갱신과 관련된 부분에 대한 유효 검증을 수행하여 불필요한 유효 검증을 제거한 XML Schema 유효 검증 메커니즘인 ‘예상 갱신 부분 유효 검증 기법’과 갱신 별 유효 검증 알고리즘을 제안한다. 또한 XML 데이타와 XML Schema 간의 매핑 방법과 XML Schema 유효 검증을 지원하기 위해 효율적인 스키마 정보 추출을 제공하는 XML Schema 저장 방법을 제안한다. 마지막으로 실험을 통해 스키마 저장 방법에 따른 갱신 별 유효 검증 성능을 비교한다. XML is widely used in various applications as the standard for representing and exchanging data on the Web. XML Schema is the standard schema for XML and an XML document generated based on the XML Schema is called ‘Valid XML document’. The XML Schema validity should be guaranteed after the XML document is updated. In this paper, we design an efficient method that verifies XML Schema validity before update, and so eliminates unnecessary validations. Also, we propose validation algorithms for each update. In addition, we propose the mapping between XML data and XML Schema and a storage method for XML Schema in order to efficiently extract the schema information for the validation. Finally, we compare the performance of the validation according to the storage methods.

다양한 저장소에서의 효율적인 XML 저장기법에 대한 연구

민준기(Jun-Ki Min),박명제(Myung-Jae Park),안재용(Jae-Yong Ahn),정진완(Chin-Wan Chung) 한국정보과학회 데이터베이스 소사이어티 2003 데이타베이스 연구 Vol.19 No.1

OWL 데이터 검색을 위한 효율적인 저장 스키마 구축 방법

우은미(Eun-Mi Woo),박명제(Myung-Jae Park),정진완(Chin-Wan Chung) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.1

온톨로지 언어를 기반으로 하는 시맨틱 웹 상에서 온톨로지 데이터에 대한 질의를 효율적으로 처리하기 위해서는 질의 처리에 효과적인 저장 스키마의 구축이 필요하다. 본 논문에서는 온톨로지 데이터의 검색을 위한 효과적인 저장 스키마 구축 기법을 제안하고자 한다. 아울러 본 논문에서 제안하는 저장 스키마를 위한 질의 기법을 제안하고자한다. 온톨로지 데이터를 추출할 때에는 계층 구조를 기반으로 질의 수행을 해야 한다. 따라서 본 논문에서는 계층정보를 유지하기 위해 별도의 XML 문서를 기존의 넘버링 기법을 기반으로 생성하여 하위 정보의 추출을 효과적으로 지원하고자 한다. 실험을 통한 질의 처리 성능을 통해서 본 논문에서 제안하는 저장 스키마 기법과 질의 처리 기법이 효과적임을 보인다.

스트리밍 XML 데이타를 위한 효율적인 다중질의 처리 기법

민준기(Jun-Ki Min),박명제(Myung-Jae Park),정진완(Chin-Wan Chung) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.34 No.3

현재 스트리밍 XML 데이타에 대한 관심이 점차 증가한다. 스트리밍 XML 데이타에 대한 대부분의 연구는 XML 데이타를 효율적으로 여과하는 기법에 초점을 맞추었다. 이러한 XML 여과 시스템들은 사용자들이 관심 있는 XML 문서 전체를 사용자들에게 제공한다. 이 경우, 제공된 XML 문서들로부터 관심 있는 부분만을 추출하는 부담이 사용자에게 남겨지게 된다. 따라서, 스트리밍 XML 데이타에 대하여 직접적으로 질의 처리를 수행하여 관심 있는 XML 부분만을 추출하는 스트리밍 XML 질의 처리 기법들이 제안되었다. 그러나, 기존의 스트리밍 XML 질의 처리 기법들은 제안된 XPath 질의 만을 지원하며 복수 개의 질의 문을 처리하지는 못하고 있다. 본 논문에서는 스트리밍 데이타의 한 번 읽는 특성에 따라 XML 데이타를 한 번 읽으면서 복수 개의 질의들을 동시에 처리하는 XTREAM을 제안하고자 한다. 또한, XTREAM은 기존의 기법들에 비하여 순서 기반 프리디케이트 등 다양한 종류의 XPath 질의 기능들을 지원한다. 실제 XML 데이타와 합성 XML 데이타를 통한 실험 결과들은 XTREAM의 효율성과 확장성을 보인다. Recently, there has been growing interest in streaming XML data. Much of the work on streaming XML data has been focused on efficient filtering of XML data. Such XML filtering systems deliver XML documents to interested users. The burden of extracting the XML fragments of interest from XML documents is placed on users. As a result, several evaluation techniques for streaming XML data, which only extract interested XML fragments by directly evaluating XML queries on streaming XML data, have been proposed. However, existing evaluation techniques for streaming XML data only support the restricted subset of XPath queries, and multiple queries cannot be evaluated by such evaluation techniques. In this paper, we propose XTREAM which evaluates multiple queries in conjunction with the read-once nature of streaming data. In contrast to the previous work, XTREAM supports a wide class of XPath queries including order based predicates and so on. Experimental results with real-life and synthetic XML data demonstrate the efficiency and scalability of XTREAM.

객체 관계형 데이터베이스 관리 시스템과 XPath를 이용한 XML 문서의 저장 및 검색 시스템

이지현(Ji-hyun Lee),민준기(Jun-Ki Min),안재용(Jae-Yong Ahn),박명제(Myung-Jae Park),정진완(Chin-Wan Chung) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2004 No.5