오디세우스 / OR : 다중 언어 바인딩을 지원하는 다 사용자용 객체 관계형 데이타베이스 시스템

한욱신(Wook-Shin Han),박종목(Chong-Mok Park),이영구(Young-Koo Lee),황규영(Kyu-Young Whang) 한국정보과학회 1997 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2Ⅰ

객체지향 데이타베이스 시스템에서의 언어 바인딩은 프로그래밍 언어와 데이타베이스 시스템을 결합하는 것이다. 현재 많은 객체지향 데이타베이스 시스템의 아키텍쳐는 특정 객체지향 언어와 강하게 결합되는 특성 때문에 객체 관리자가 특정 언어에 종속되어 새로운 언어를 지원하려면 그 언어에 적합한 새로운 객체 관리자를 개발해야 하는 문제점을 앉고 있다. 즉, 다중언어 바인딩을 지원하기가 어렵다. 본 논문에서는 다중 언어 바인딩을 지원하는 객체관계형 데이타베이스 시스템을 소개한다. 여기서는 특정 언어에 종속되지 않는 객체지향 모델을 지원하는 하나의 객체 관리자를 제공하는 방식을 취한다. 모든 언어 바인딩은 이 객체 관리자를 엑세스하기 위한 데이타베이스 인터페이스 사용하도록 함으로써 새로운 언어 바인딩을 구현할 때, 별도의 객체 관리자를 개발 할 필요가 없게 된다. 이 방식은 또한 응용 프로그램에서 객체를 직접 엑세스하지 못하도록 하므로 시스템의 안정성이 높다.

DTW 거리를 지원하는 범위 서브시퀀스 매칭

한욱신(Wook-Shin Han),이진수(Jinsoo Lee),문양세(Yang-Sae Moon) 한국정보과학회 2008 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.14 No.6

본 논문에서는 동적 타임 워핑(DTW) 거리를 사용하는 범위 서브시퀀스 질의 처리 방법을 제안한다. 본 논문에서는 제안하는 방법은 데이타 시퀀스를 디스조인트 윈도우로 분할하고, 질의 시퀀스를 슬라이딩 윈도우로 분할하는 방법을 사용하는 DualMatch의 범위 서브시퀀스 질의 처리 방법을 이용한다. DualMatch는 유클리디언 거리 하에서 동작하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 유클리디언 거리는 견고하지 못한 유사 모델이기 때문에 DualMatch는 반드시 DTW 거리를 지원해야 한다. 본 논문에서는 제안하는 방법의 정확성을 입증하기 위해서 중요한 정리를 유도하고, 이에 근거한 알고리즘을 제안한다. 광범위한 실험을 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 순차 스캔 알고리즘 보다 효율적으로 동작함을 보였다. In this paper, we propose a range subsequence matching under dynamic time warping (DTW) distance. We exploit Dual Match, which divides data sequences into disjoint windows and the query sequence into sliding windows. However, Dual Match is known to work under Euclidean distance. We argue that Euclidean distance is a fragile distance, and thus, DTW should be supported by Dual Match. For this purpose, we derive a new important theorem showing the correctness of our approach and provide a detailed algorithm using the theorem. Extensive experimental results show that our range subsequence matching performs much better than the sequential scan algorithm.

오디세우스 객체관계형 멀티미디어 DBMS의 아키텍처

한욱신(Wook-Shin Han),이민재(Min-Jae Lee),이재길(Jae-Gil Lee),박상영(Sang-Young Park),황규영(Kyu-Young Whang) 한국정보과학회 2000 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2Ⅰ

객체관계형 데이타베이스 시스템(objet-relational database management system: ORDBMS)은 멀티미디어 데이타베이스, 지리 정보 시스템(geographical information system), 사무 정보 시스템(office information system), 지식기반 시스템(knowledge-based system), CAD/CAM 공학 데이타베이스 등 새로운 응용 분야에 적합한 차세대 데이타베이스 시스템이다. 본 논문에서는 한국과학기술원 첨단정보기술연구센터에서 개발해 오고 있는 오디세우스 객체관계형 멀티미디어 DBMS의 아키텍쳐와 오디세우스의 확장 버젼들에 대해서 설명한다. 오디세우스는 다양한 멀티미디어 응용들을 빠르게 지원하기 위해서 엔진 수준에서 필요한 프리미티브를 구현하는 밀결합 아키텍쳐를 채택하고 있다. 현재 밀결합 아키텍쳐로 이미 구현됐거나 개발중인 시스템으로는 텍스트 정보 검색 기능을 밀결합한 정보검색용 DBMS인 오디세우스/IR과 공간 정보 검색 기능을 밀결합한 GIS 용 DBMS인 오디세우스/Geo가 있으며, 다양한 멀티미덩 엔진 프리미티브들을 추가적으로 개발중이다. 특히 오디세우스/IR은 성공적으로 실용화되어 현재 여러 사이트에서 사용되고 있으며 이는 오디세우스/IR 아키텍쳐의 우수성을 간접적으로 증명하는 실례들이다. 또한 최근에는 사용자가 쉽게 고성능의 웹 DBMS 응용 프로그램을 작성하도록 도와주는 웹과 DBMS 연동 도구를 개발하였다. 본 논문에서는 이들 시스템들에 대한 특징들을 소개하고자 한다.

자연언어 문장에서 SQL 질의로 번역하는 기술 동향

한욱신(Wook-Shin Han),이정훈(Jeong-Hoon Lee),김현지(Hyeonji Kim),소병훈(Byeong-Hoon So) 한국정보과학회 2020 정보과학회지 Vol.38 No.8

객체관계형 DBMS에서 타입수준 액세스 패턴을 이용한 선인출 전략

한욱신(Wook-Shin Han),문양세(Yang-Sae Moon),황규영(Kyu-Young Whang) 한국정보과학회 2001 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.28 No.4

선인출은 데이타베이스 관리 시스템에서 클라이언트와 서버 사이에 발생하는 라운드트립을 줄일 수 있는 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 타입수준 액세스 패턴과 타입수준 지역성이라는 새로운 개념을 제시하고, 이 개념에 기반한 새로운 선인출 방법을 제시한다. 타입수준 액세스 패턴이란 항해에 사용된 애트리뷰트들의 패턴이며, 타입수준 액세스 지역성이란 항해 응용에서 타입수준 액세스 패턴이 반복적으로 나타나는 현상이다. 기존의 선인출 방법은 항해 응용에서 액세스된 객체 혹은 페이지 식별자들간의 패턴인 객체수준 혹은 페이지수준 액세스 패턴을 선인출에 이용하는데, 이 방법은 동일한 객체 혹은 페이지들이 반복적으로 액세스될 때에만 선인출 효과를 가지는 문제점이 있다. 이에 반해 제안하는 방법은 항해 응용에서 같은 객체들이 반복적으로 액세스되지 않더라도 같은 애트리뷰트들이 반복적으로 참조되는 경우, 즉, 타입수준 액세스 지역성이 존재하면, 효과적인 선인출을 수행하는 장점이 있다. 객체관계형 DBMS(ORDBMS)의 많은 항해 응용들은 타입수준 액세스 지역성이 있다. 따라서, 제안하는 방법을 ORDBMS에 적용하면 라운드트립의 횟수를 효과적으로 줄일 수 있고 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 제안하는 방법의 우수성을 증명하기 위해, ORDBMS 프로토타입에 구현하여 많은 종류의 실험을 수행하였다. 실험결과, 복잡한 구조를 탐색하는 OO7 벤치마크나 실제 GIS 응용에서, 제안하는 선인출 방법은 단순한 요구인출 방법 및 최근의 문맥 기반 선인출 방법과 비교하여 라운드트립 횟수를 수십배에서 수백배까지 줄이고 성능을 수배까지 향상시켰다. 이와 같은 결과로 볼 때, 제안하는 방법은 객체지향 항해 응용의 성능을 크게 향상시키는 결과로서, 상용 ORDBMS에 구현될 수 있는 실용적인 결과라 믿는다. Prefetching is an effective method to minimize the number of roundtrips between the client and the server in database management systems. In this paper, we propose new notions of the type-level access pattern and the type-level access locality and develop an efficient prefetching policy based on these notions. The type-level access pattern is a sequence of attributes that are referenced in accessing the objects; the type-level access locality a phenomenon that regular and repetitive type-level access patterns exist. Existing prefetching methods are based on object-level or page-level access patterns, which consist of object-ids or page-ids of the objects accessed. However, the drawback of these methods is that they work only when exactly the same objects or pages are accessed repeatedly. In contrast, even though the same objects are not accessed repeatedly, our technique effectively prefetches objects if the same attributes are referenced repeatedly, i.e., if there is type-level access locality. Many navigational applications in Object-Relational Database Management Systems(ORDBMSs) have type-level access locality. Therefore, our technique can be employed in ORDBMSs to effectively reduce the number of roundtrips thereby significantly enhancing the performance. We have conducted extensive experiments in a prototype ORDBMS to show the effectiveness of our algorithm. Experimental results using the OO7 benchmark and a real GIS application show that our technique provides orders of magnitude improvements in the roundtrips and several factors of improvements in overall performance over on-demand fetching and context-based prefetching, which is a state-of-the-art prefetching method. These results indicate that our approach provides a new paradigm in prefetching that improves performance of navigational applications significantly and is a practical method that can be implemented in commercial ORDBMSs.

SOAP 기반 응용프로그램 디스패쳐의 설계 및 구현

김신강(Shin-Gang Kim),임효상(Hyo-Sang Lim),이정훈(Jeong-Hoon Lee),한욱신(Wook-Shin Han),황규영(Kyu-Young Whang) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.1A

컴퓨터 기술의 발전과 인터넷의 보급에 따라 분산된 컴퓨팅 자원과 정보를 효율적으로 사용하기 위한 분산 응용프로그램의 개발이 활발히 이루어 지고 있다. 분산 응용프로그램 개발 표준으로 RPC, CORBA, EJB 등이 있고, 각각 독자적인 통신 프로토콜을 사용하여 분산 응용프로그램을 호출할 수 있는 응용프로그램 디스패쳐를 제공한다. 응용프로그램 디스패쳐는 분산 응용프로그램 개발 플랫폼의 핵심 모듈로서, 개발자가 작성한 응용프로그램을 저장, 관리하면서 클라이언트로부터의 응용프로그램 수행 요청을 받아 그에 맞는 응용프로그램을 분기 시켜 수행하고 결과를 돌려주는 기능을 수행한다. 최근 W3C 에서는 분산 응용프로그램을 통합된 방법으로 호출할 수 있도록 하는 통신 프로토콜인 SOAP 을 제정하였다. 본 논문은 SOAP 을 기반으로 하는 응용프로그램 디스패쳐를 설계하고 구현한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 다음과 같은 특징을 가진다. 첫째, C, C++와 Java 로 작성된 다양한 응용프로그램 수행을 지원함으로써 분산 응용프로그램 개발을 위한 핵심 플랫폼으로서 사용될 수 있다. 둘째, 응용프로그램의 오류로 인하여 발생할 수 있는 문제에 대처하여 안정적인 수행을 제공한다. 셋째, SOAP 표준을 따름으로써 SOAP 을 지원하는 다른 분산 응용프로그램 개발 표준들과 상호 호출이 가능하다.

CC-GiST: 임의의 캐시 인식 검색 트리를 효율적으로 구현하기 위한 일반화된 프레임워크

노웅기,김원식,한욱신,Loh, Woong-Kee,Kim, Won-Sik,Han, Wook-Shin 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지D Vol.14 No.1

최근 메인 메모리 가격이 하락하고 용량이 크게 증가함에 따라 메인 메모리 데이터베이스에 기반한 응용이 급격히 증가하고 있다. 캐시 미스 (cache miss)는 CPU에서 액세스하고자 하는 데이터가 캐시에 존재하지 않아 메모리로부터 읽어 들이는 과정이며, 메인 메모리 데이터베이스의 성능 감소의 중요한 원인이다. 메인 메모리 데이터베이스에서의 캐시 미스를 줄이고 캐시를 최대한 활용하기 위하여 여러 가지 캐시 인식 트리들(cache conscious trees)이 제안되었다. 이러한 캐시 인식 트리들은 각각 특성이 다르므로 하나의 응용에서 둘 이상의 캐시 인식 트리들이 동시에 관리될 수 있다. 또한, 만약 기존의 캐시 인식 트리가 응용에서의 요구를 만족시키지 못하면 새로운 캐시 인식 트리를 구현하여야 한다. 본 논문에서는 캐시 인식하는 일반화된 검색 트리(Cache-Conscious Generalized Search Tree, CC-GiST)를 제안한다. CC-GiST는 디스크 기반의 일반화된 검색 트리 (Generalized Search Tree, GiST) [HNP95]를 캐시 인식하도록 확장한 것이며, 포인터 압축(pointer compression)과 키 압축(key compression) 기법을 비롯하여 임의의 캐시 인식 트리의 공통적인 기능 및 알고리즘들을 동시에 제공한다. CC-GiST를 기반으로 특정 캐시 인식트리를 구현하려면 그 트리에 해당된 기능만을 구현하면 된다. 본 논문에서는 CC-GiST를 기반으로 기존의 대표적인 캐시 인식 트리인 CSB+-트리, pkB-트리, CR-트리를 구현하는 방법을 기술한다. CC-GiST를 이용함에 따라 메인 메모리 데이터베이스 응용에서 여러 개의 캐시 인식 트리를 관리하는 번거로움에서 벗어날 수 있고, 응용의 요구에 따른 새로운 캐시 인식 트리를 최소한의 노력으로 효율적으로 구현할 수 있다. According to recent rapid price drop and capacity growth of main memory, the number of applications on main memory databases is dramatically increasing. Cache miss, which means a phenomenon that the data required by CPU is not resident in cache and is accessed from main memory, is one of the major causes of performance degradation of main memory databases. Several cache-conscious trees have been proposed for reducing cache miss and making the most use of cache in main memory databases. Since each cache-conscious tree has its own unique features, more than one cache-conscious tree can be used in a single application depending on the application's requirement. Moreover, if there is no existing cache-conscious tree that satisfies the application's requirement, we should implement a new cache-conscious tree only for the application's sake. In this paper, we propose the cache-conscious generalized search tree (CC-GiST). The CC-GiST is an extension of the disk-based generalized search tree (GiST) [HNP95] to be tache-conscious, and provides the entire common features and algorithms in the existing cache-conscious trees including pointer compression and key compression techniques. For implementing a cache-conscious tree based on the CC-GiST proposed in this paper, one should implement only a few functions specific to the cache-conscious tree. We show how to implement the most representative cache-conscious trees such as the CSB+-tree, the pkB-tree, and the CR-tree based on the CC-GiST. The CC-GiST eliminates the troublesomeness caused by managing mire than one cache-conscious tree in an application, and provides a framework for efficiently implementing arbitrary cache-conscious trees with new features.

T-Cache : 시계열 배관 데이타를 위한 고성능 캐시 관리자

신제용(Jeyong Shin),이진수(Jinsoo Lee),김원식(Wonsik Kim),김선효(Seonhyo Kim),윤민아(Mina Yoon),한욱신(Wook-Shin Han),정순기(SoonKi Jung),박세영(Se-Young Park) 한국정보과학회 2007 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.13 No.5

지능형 배관 검사체(PIG)는 가스나 기름 배관 안을 지나가며 검사체에 장착된 여러 센서로부터 신호(센서 데이타로 불림)들을 취합하는 장치이다. PIG로부터 취합된 센서데이타들을 분석함으로써, 배관의 구멍, 뒤틀림 또는 잠재적으로 가스 폭발의 위험을 가지고 있는 결함들을 발견할 수 있다. 배관의 센서 데이타를 분석가가 분석을 할 때에는 주로 두 가지 분석 패턴을 사용한다. 첫 번째는 센서 데이타를 순차적으로 분석하는 순차적 분석 패턴이고, 두 번째는 특정한 구간을 반복해서 분석하는 반복적 분석 패턴이다. 특히, 센서 데이타를 분석할 때 반복적 분석 패턴이 많이 사용된다. 기존의 PIG 소프트웨어들은 사용자의 요청이 있을 때 마다 서버로부터 센서 데이타들을 오므로, 매 요청마다 네트워크 전송비용과 디스크 액세스 비용이 든다. 이와 같은 방법은 순차적 분석 패턴에는 효율적이지만, 분석 패턴의 대부분을 차지하는 반복적 분석 패턴에는 비효율적이다. 이와 같은 문제는 서버/클라이언트 환경에서 다수의 분석가가 동시에 분석을 할 경우에는 매우 심각해진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 배관 센서 데이타들을 여러 개의 시계열 데이타로 생각하고, 효율적으로 시계열 데이타를 캐싱 하는 T-Cache라 부르는 주기억장치 고성능 캐시 관리자를 제안한다. 본 연구는 클라이언트 측에서 시계열 데이타를 캐싱하는 최초의 연구이다. 먼저, 고정된 거리의 시계열 데이타들의 집합을 캐싱 단위로 생각하는 신호 캐시 라인이라는 새로운 개념을 제안하였다. 다음으로, T-Cache에서 사용되는 스마트 커서와 여러 알고리즘을 포 함하는 여러 가지 자료구조를 제안한다. 실험 결과, 반복적 분석 패턴의 경우 T-Cache를 사용하는 것이 디스크 I/O측면과 수행 시간 측면에서 월등한 성능 향상을 보였다. 순차적 분석 패턴의 경우에도 T-Cache를 사용하지 않은 경우와 거의 유사한 성능을 보였다. 즉, 캐시를 사용함으로써 발생하는 추가비용은 무시할 수 있음을 보였다. Intelligent pipeline inspection gauges (PIGs) are inspection vehicles that move along within a (gas or oil) pipeline and acquire signals (also called sensor data) from their surrounding rings of sensors. By analyzing the signals captured in intelligent PIGs, we can detect pipeline defects, such as holes and curvatures and other potential causes of gas explosions. There are two major data access patterns apparent when an analyzer accesses the pipeline signal data. The first is a sequential pattern where an analyst reads the sensor data one time only in a sequential fashion. The second is the repetitive pattern where an analyzer repeatedly reads the signal data within a fixed range; this is the dominant pattern in analyzing the signal data. The existing PIG software reads signal data directly from the server at every user's request, requiring network transfer and disk access cost. It works well only for the sequential pattern, but not for the more dominant repetitive pattern. This problem becomes very serious in a client/server environment where several analysts analyze the signal data concurrently. To tackle this problem, we devise a fast in-memory cache manager, called T-Cache, by considering pipeline sensor data as multiple time-series data and by efficiently caching the time-series data at T-Cache. To the best of the authors' knowledge, this is the first research on caching pipeline signals on the client-side. We propose a new concept of the signal cache line as a caching unit, which is a set of time-series signal data for a fixed distance. We also provide the various data structures including smart cursors and algorithms used in T-Cache. Experimental results show that T-Cache performs much better for the repetitive pattern in terms of disk I/Os and the elapsed time. Even with the sequential pattern, T-Cache shows almost the same performance as a system that does not use any caching, indicating the caching overhead in T-Cache is negligible.

ONCRPC 표준을 지원하는 Java RPC의 설계 및 구현

이국희(Kook-Hee Lee),한욱신(Wook-Shin Han),이민재(Min-Jae Lee),황규영(Kyu-Young Whang) 한국정보과학회 1999 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2Ⅲ

로컬 환경의 함수 호출 기능을 분산 환경으로 확장한 RPC는 분산 시스템 개발을 위한 필수 패키지이다. 본 논문에서는 ONC RPC 표준을 지원하는 RPC를 Java 프로그래밍 언어를 사용하여 설계하고 구현하였다. 본 논문의 Java RPC를 이용하면 웹 환경을 지원하는 분산 시스템을 쉽게 개발할 수 있다. 본 논문의 Java RPC는 외부 데이터표현의 표준 규약인 XDR 프로토콜을 처리하는 라이브러리 클래스와 TCP/IP 기반의 RPC 라이브러리 클래스를 제공한다. 또한 자동으로 RPC 응용 클래스를 생성해주는 RPCGEN 유틸리티를 제공하여, Java 프로그래밍 언어를 이용한 RPC 응용 프로그램을 손쉽게 작성할 수 있도록 한다.

오디세우스 객체지향 멀티미디어 데이타베이스 관리 시스템을 위한 웹 - 데이타베이스 게이트웨이의 설계 및 구현

이재길(Jae-Gil Lee),한욱신(Wook-Shin Han),이민재(Min-Jae Lee),황규영(Kyu-Young Whang) 한국정보과학회 2000 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1B

최근 웹의 놀랄만한 성장으로 인터넷에 존재하는 데이터와 양은 기하 급수적으로 증가하고 있다. 이와 같은 방대한 양의 데이터를 체계적으로 관리, 검색하기 위해 데이터베이스 관리 시스템의 사용이 절실해지고, 웹 상에서 데이터베이스를 사용하기 위한 웹과 데이터베이스의 연동 방법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 현재까지 웹과 데이터베이스의 연동을 위해 개발된 웹-데이타베이스 게이트웨이는 응용 프로그램 작성의 편의성과 범용 프로그래밍 기능을 동시에 제공하지 못하고 있다. 본 논문에서는 객체지향 멀티미디어 데이터베이스 관리 시스템인 오디세우스를 위한 웹-데이타베이스 게이트웨이를 설계하고 구현한다. 본 논문에서 구현한 웹-데이타베이스 게이트웨이는 웹과 데이터베이스의 연동 방식으로 서버 전용 API 방식을 사용하기 때문에 사용자의 요청을 보다 빠르게 처리할 수 있다. 또한 본 논문에서 구현한 웹-데이타베이스 게이트웨이는 HYML 페이지 작성만으로 응용 프로그램 개발이 가능하므로 사용자가 보다 쉽게 웹 기반 데이터베이스 응용 프로그램을 개발할 수 있으며, 범용 프로그래밍 언어로 작성된 함수를 HYML 페이지 내에서 수행할 수 있는 기능을 제공하므로 다양한 웹 기반 데이터베이스 응용 프로그램을 개발할 수 있다.