비공유 공간 클러스터 환경에서 효율적인 병렬 공간 조인 처리 기법

정원일,이충호,배해영,Chung, Warn-Ill,Lee, Chung-Ho,Bae, Hae-Young 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지D Vol.10 No.4

Delay and discontinuance phenomenon of service are cause by sudden increase of the network communication amount and the quantity consumed of resources when Internet users are driven excessively to a conventional single large database sewer. To solve these problems, spatial database cluster consisted of several single nodes on high-speed network to offer high-performance is risen. But, research about spatial join operation that can reduce the performance of whole system in case process at single node is not achieved. So, in this paper, we propose efficient parallel spatial join processing method in a spatial database cluster system that uses data partitions and replications method that considers the characteristics of space data. Since proposed method does not need the creation step and the assignment step of tasks, and does not occur additional message transmission between cluster nodes that appear in existent parallel spatial join method, it shows performance improvement of 23% than the conventional parallel R-tree spatial join for a shared-nothing architecture about expensive spatial join queries. Also, It can minimize the response time to user because it removes redundant refinement operation at each cluster node. 기존의 단일 대용량 데이터베이스 서버에 인터넷 서비스 사용자들이 과도하게 몰릴 경우 서버에 발생하는 네트워크 통신량의 증가와 자원 사용량의 급격한 증가로 인해 서비스 처리 시간의 지연 및 서비스의 중단 현상이 발생할 수 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 저비용의 여러 단일 노드를 고속의 네트워크로 연결하여 고성능을 제공하는 공간 데이터베이스 클러스터가 대두되었으나, 단일 노드에서 처리할 경우 전체 시스템의 성능을 저하시킬 수 있는 고비용의 공간 조인 연산에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 공간 데이터의 특성을 고려한 데이터의 분할과 부분 중복 기법을 사용하는 비공유 공간 데이터베이스 클러스터 환경에서 고비용의 공간 조인 연산을 효율적으로 수행하기 위한 논리적 분할 영역 및 병렬 공간 조인 기법을 제안한다. 제안 기법은 기존의 병렬 광간 조인 기법에서 나타나는 노드간 작업 생성 및 할당 단계가 필요하지 않으며 추가적인 메시지 전송이 발생하지 않으므로 고비용의 공간 조인 질의에 대해 기존의 비공유 구조를 위한 병렬 R-tree 공간 조인 기법보다 23%의 성능향상을 보인다. 또한, 각 클러스터 노드에서의 중복 정제(Refinement) 연산을 제거하므로 사용자에게 빠른 응답을 제공한다.

GML 기반의 이동객체 데이터모델 및 질의어 명세

정원일,배해영,Chung, Warn-Ill,Bae, Hae-Young 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지D Vol.11 No.1

지리정보의 상호 운용성을 제공하기 위해 제안된 GML은 무선 환경에서의 응용을 위해 다양한 동적 객체 스키마를 명세하고 있다. 이러한 GML 동적 객체 스키마는 시간의 변화에 따라 그 위치와 모양이 연속적으로 변화하는 이동객체의 표현을 지원하여, 이동객체의 위치 정보를 기반으로 다양한 응용 서비스를 제공하는 위치기반서비스에서 GML 활용도가 증대되고 있다. 특히, GML 질의어는 지리정보의 통합, 공간 연산자의 지원 등을 중심으로 많은 연구가 수행되었다. 그러나, 기존의 GML 질의어는 이동객체에 대한 질의를 고려하지 않고 있다. 따라서 이 논문에서는 GML 문서에 대한 이동객체 질의를 지원하기 위해 표준 XML 질의어인 XQuery를 확장한 이동객체 질의어를 제안한다. 또한, 제안질의를 위한 데이터 모델 및 대수 연산 그리고 다양한 이동객체 연산자를 설계하고, 제안 질의어를 돌풍 관제 시스템에 적용하여 제안 질의어가 다양한 위치기반서비스에 효과적으로 사용될 수 있음을 보인다. GML proposed to offer interoperability of geography information is specifying various dynamic object schema for application in the wireless environment. These GML dynamic object schema supports the expression of moving objects that the position and shape change consecutively over time, so practical use of GML is increased in location-based service that provides various application services based on location information of moving objects. In particular, the conventional query languages about GML have been studied with priority given to the integration of geographic information, the support of spatial operations, and etc. However, it lacks the support for moving objects queries. Therefore, in this paper, we propose the moving objects query language that supports moving objects queries for GML documents by extension of XQuery that is standard in query language. Also, data model, algebra operation and various moving objects operators for the proposed query language are designed, and we apply the proposed query language to tornado government organization system to show that the proposed query language can be used effectively in various location-based service.

방향성 스키마 그래프 매핑 규칙을 이용한 GML 문서의 공간 데이터베이스 변환 기법

정원일,박순영,배해영,Chung, Warn-Ill,Park, Soon-Young,Bae, Hae-Young 한국공간정보학회 2005 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.7 No.1

XML을 기반으로 지리 정보의 저장 및 전송을 위한 인코딩 표준으로 제안된 GML은 점차 그 활용도가 증가하고 있다. 이에 웹 환경에서 지리 정보의 상호 운용성을 제공하기 위해 다양한 모델링, 저장 및 질의에 관한 연구가 수행되어 왔으며, 특히 구조적인 특성을 갖는 GML 문서를 효율적으로 저장하는 연구는 필수적이다. 따라서, 본 논문에서는 GML 스키마를 기반으로 작성된 GML 문서를 공간 데이터베이스로 저장하기 위한 GML 문서 변환 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 GML 스키마를 방향성을 갖는 그래프 구조로 변환하고 이를 기반으로 공간 스키마로의 매핑에 대해 기술한다. 그리고 GML 문서를 공간 데이터베이스로 변환할 때 발생하는 의미적 손실을 보상하기 위해 GML 스키마에 존재하는 제약 조건을 변환된 공간 스키마에서 유지하기 위한 규칙을 제안한다. 또한 제안 기법은 공간 데이터베이스를 GML 문서의 저장소로 활용할 수 있도록 함으로써 이질적인 지리 정보의 상호 운용성 제공뿐 아니라 대량의 GML 문서에 대해 효과적인 저장과 관리가 가능하게 한다. GML (Geography Markup Language) has become the widely adopted standard for transport and storage of geographic information. So, various researches such as modeling, storage, query, and etc have been studied to provide the interoperability of geographic information in web environments. Especially, there are increased needs to store semi-structured data such as GML documents efficiently. Therefore, in this paper, we design and implement a GML repository to store GML documents on the basis of GML schema using spatial database system. GML Schema is converted into directed GML schema graph and the schema mapping technique from directed schema graph to spatial schema is presented. Also, we define the conversion rules on spatial schema to preserve the constraints of GML schema. GML repository using spatial database system is useful to provide the interoperability of geographic information and to store and manage enormous GML documents.

위치 기반 서비스를 위한 시공간 데이터모델에 관한 연구

정원일,배해영,Chung, Warn-Ill,Bae, Hae-Young 한국공간정보학회 2003 개방형지리정보시스템학회 논문지 = Journal of the Korea Open Geogr Vol.5 No.2

차세대 무선 인터넷의 킬러 어플리케이션으로 주목받고 있는 위치기반서비스는 시간에 따른 시공간 객체의 위치 및 영역 변화에 대한 분석 기능이 필수적이다. 시공간 데이터베이스 시스템은 대용량 시공간객체의 실시간 위치 정보를 효과적으로 저장하고 빠른 검색을 제공하는 시스템으로 그 필요성이 증가하고 있다. 또한, 시공간 데이터베이스 시스템에서는 시공간 객체의 비공간정보와 공간정보 및 시간정보를 통합 관리할 수 있고, 시간 정보와 관련된 연산을 효율적으로 처리할 수 있는 시공간 데이터모델에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 본 논문에서는 시간 흐름에 따라 동적으로 변화하는 시공간 객체 정보들을 현재 시점의 상태와 과거의 변화 과정에 대한 정보를 효과적으로 관리할 수 있는 시공간 데이터 모델을 제안한다. 또한 제안하는 시공간 데이터 모델을 위한 다양한 시공간 연산을 설계하며, 시공간 데이터와 시공간 객체 연산의 무결성을 유지하기 위한 제약조건을 제시한다. Sptaio-temporal databases are important to store the real-time location information of large spatio-temporal objects efficiently and retrieve them rapidly. Accordingly necessity for spatio-temporal database system that can manage spatial information, aspatial information and temporal information of spatio-temporal objects is increasing. Sptaio-temporal databases are important to store the real-time location information of large spatio-temporal objects efficiently and retrieve them rapidly. Accordingly necessity for spatio-temporal database system that can manage spatial information, aspatial information and temporal information of spatio-temporal objects is increasing. Therefore, in this paper, we propose a spatio-temporal data model that is able to efficiently manage historical spatio-temporal objects that change dynamically their states as time. Also, various spatio-temporal operations and constraint conditions are defined to keep integrity of spatio-temporal data and spatio-temporal operations.

GMS: 공간 데이터베이스 관리 시스템

박상근(Sang-Keun Park),박순영(Soon-Young Park),정원일(Warn-ill Chung),김명근(Myung-Keun Kim),배해영(Hae-Young Bae) 대한공간정보학회 2003 한국공간정보학회 학술대회 Vol.2003 No.4

시공간 복합 이벤트 처리 시스템에 대한 연구

김태규 ( Tae-gyu Kim ),백성하 ( Sung-ha Baek ),정원일 ( Warn-ill Chung ),배해영 ( Hae-young Bae ) 한국정보처리학회 2010 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.17 No.2

본 논문에서는 시공간 데이터 스트림에서 관심 이벤트를 검출할 수 있고 복잡한 공간 패턴을 감지할 수 있는 시공간 복합 이벤트 처리 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 이동 객체 및 정적 객체에서 발생하는 시공간 데이터 스트림에서 스트림 발생시각, 위치 정보와 같은 시공간 정보를 데이터베이스와의 조인을 통해 얻은 관련 속성 정보를 활용하여 이벤트를 검출할 수 있다. 또한, 시공간 정보가 포함된 복잡한 패턴을 처리하기 위해 공간 패턴 연산자를 사용하여 시공간 복합 이벤트를 처리할 수 있다.