청크 기반 MOLAP 큐브를 위한 비트맵 인덱스

임윤선(Yoonsun Lim),김명(Myung Kim) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.30 No.3

다차원 온라인 분석처리 (MOLAP, Multidimensional On-line Analytical Processing) 시스템은 데이타를 큐브라고 불리는 다차원 배열에 저장하고 배열 인덱스를 이용하여 데이타를엑세스한다. 큐브를 디스크에 저장할 때 각 변의 길이가 같은 작은 청크들로 조각내어 저장하게 되면 데이타 클러스터링 효과를 통해 모든 차원에 공평한 질의 처리 성능이 보장되며, 이러한 큐브 저장 방법을 ‘청크기반 MOLAP 큐브’ 저장 방법이라고 부른다. 공간 효율성을 높이기 위해 밀도가 낮은 청크들은 또한 압축되어 저장되는데 이 과정에서 데이타의 상대 위치 정보가 상실되며 원하는 청크들을 신속하게 엑세스하기 위해 인덱스가 필요하게 된다. 본 연구에서는 비트맵을 사용하여 청크기반 MOLAP 큐브를 인덱싱하는 방법을 제시한다. 인덱스는 큐브가 생성될 때 동시에 생성될 수 있으며, 인덱스 수준에서 청크들의 상대 위치 정보를 보존하여 청크들을 상수 시간에 검색할 수 있도록 하였고, 인덱스 블록마다 가능한 많은 청크들의 위치 정보가 포함되도록 하여 범위 질의를 비롯한 OLAP 주요 연산 처리 시에 인덱스 엑세스 회수를 크게 감소시켰다. 인덱스의 시간 공간적 효율성은 다차원 인덱싱 기법인 UB-트리, 그리드 파일과의 비교를 통해 검증하였다. MOLAP systems store data in a multidimensional array called a 'cube' and access them using array indexes. When a cube is placed into disk, it can be partitioned into a set of chunks of the same side length. Such a cube storage scheme is called the chunk-based MOLAP cube storage scheme. It gives data clustering effect so that all the dimensions are guaranteed to get a fair chance in terms of the query processing speed. In order to achieve high space utilization, sparse chunks are further compressed. Due to data compression, the relative position of chunks cannot be obtained in constant time without using indexes. In this paper, we propose a bitmap index for chunk-based MOLAP cubes. The index can be constructed along with the corresponding cube generation. The relative position of chunks is retained in the index so that chunk retrieval can be done in constant time. We placed in an index block as many chunks as possible so that the number of index searches is minimized for OLAP operations such as range queries. We showed the proposed index is efficient by comparing it withmultidimensional indexes such as UB-tree and grid file in terms of time and space.

비즈니스 인텔리전스를 위한 지능적 웹 로거

임윤선(Yoonsun Lim),정안모(Anmo Jeong),김명(Myung Kim) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2Ⅰ

웹 로그는 웹 서버를 통해 이루어지는 작업들에 관한 기록으로써, OLAP이나 데이터 마이닝과 같은 비즈니스 인텔리젼스 기술로 분석되어 고부가가치 창출에 사용되는 중요한 자료이다. 웹 로그에는 파일 이름과 같은 물리적인 데이터가 저장되는데, 이러한 데이터는 분석에 사용되기 전에 정제과정을 통해 의미 있는 데이터로 변환되거나 불필요한 경우에는 삭제된다. 웹 로그 데이터의 분량을 적정선으로 유지하면서 데이터 정제 작업의 일부가 해결되도록 하는 방법으로 웹로그 생성단계에서 시스템이 제공하는 필터를 쓸 수 있다. 그러나, 필터로는 웹 페이지의 내용이 동적으로 변경되는 경우 그 상황을 즉시 반영하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 웹 로그가 ‘지능적 웹 로거’를 통해 생성되도록 하여 이러한 문제를 해결하였다. ‘지능적 웹 로거’를 통해 불필요한 데이터의 생성을 막고, 물리적인 데이터를 신속하게 의미 있는 데이터로 변환하도록 하였다. 웹 페이지의 변경 내용을 웹 로그 생성에 즉시 반영하여 의미 있는 데이터 생성에 이용함으로써, 웹 로그 생성 후에 실행되던 데이터 정제작업 자체를 단순화시켰고, 웹사이트 관리자가 편리한 사용자 인터페이스로 로그 규칙을 만들어 적용할 수 있도록 하였다.

다차원 데이터 분석을 위한 비트맵 인덱스

임윤선(Yoonsun Lim),박영선(Youngsun Park),김명(Myung Kim) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.2Ⅰ

다차원 데이터를 배열에 저장하는 Multidimensional OLAP (MOLAP) 시스템은 배열내의 위치 정보를 통해 데이터를 신속하게 엑세스할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 실생활의 다차원 데이터는 대체로 희박하여 저장될 때 압축되고, 데이터가 검색될 때는 원래의 위치 정보를 찾기 위해 인덱스를 필요로 하게 된다. 다양한 종류의 다차원 인덱스가 테이블 형태의 데이터를 대상으로 개발되어 있으나, 이들은 데이터의 삽입과 삭제에 유연하게 대처할 수 있도록 하기 위해서 인덱스 공간과 데이터 검색 시간에 약간의 낭비를 초래한다. 본 연구에서는 OLAP 데이터가 주기적으로 갱신되며, 분석에 필요한 집계 데이터도 점진적으로 갱신되기보다 실제로는 새로 생성되고 있다는 점을 고려하여, 읽기 전용 MOLAP 데이터를 위한 인덱스 구조를 제안한다. 데이터는 청크들로 나뉜 후 압축 저장되며, 각 청크는 위치 정보를 유지하면서 비트로 표현되어 인덱스에 저장되도록 하였다. 제안한 비트맵 인덱스는 높은 압축률을 보이며, 범위 질의(range query)를 포함한 OLAP 주요 연산들 처리에 특히 효율적이다.

온톨로지 기반 데이터 가변성 처리 기법

임윤선(Yoonsun Lim),김명(Myung Kim) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.37 No.4

다계층 구조를 갖는 현대의 기업용 분산 애플리케이션에서 비즈니스 엔티티는 로직을 구현한 각 계층의 서비스 컴포넌트들을 관통하는 일종의 횡단관심사이다. 비즈니스 엔티티가 변화하면 이와 관련된 서비스 컴포넌트들은 비록 구현된 기능이 바뀔 필요가 없을지라도 새로운 타입의 비즈니스 엔티티를 다룰 수 있도록 수정되어야 한다. 본 연구팀은 이전 연구에서 서비스 컴포넌트로부터 외부화된 데이터인 비즈니스 엔티티에 대한 가변성을 효율적으로 처리하기 위한 DTT 컴포넌트 모델(Data Type-Tolerant Component Model)을 제안하였다. DTT 컴포넌트 모델은 서비스 컴포넌트들과 비즈니스 엔티티들 간의 직접적인 결합을 없앰으로써 서비스 컴포넌트들이 수정되지 않고도 새로운 비즈니스 엔티티들을 처리할수 있게 된 반면, 이들을 중재하는 데이터 타입 컨버터를 개발해야 하는 부담이 발생한다. 이에 본 논문에서는 서비스 컴포넌트의 SCDT(Self-Contained Data Type)와 비즈니스 엔티티의 각 속성에 대한 메타데이터로 온톨로지를 사용하는 방법과, 이를 이용하여 데이터 타입 컨버터 코드를 생성하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 온톨로지 기반 DTT 컴포넌트 모델은 컴퓨터가 에러 없이 데이터 타입 컨버터를 자동으로 생성할 수 있게 함으로써, 서비스 컴포넌트들의 재사용성과 데이터 가변성 처리 효율을 크게 향상시킨다. In modern distributed enterprise applications that have multilayered architecture, business entities are a kind of crosscutting concerns running through service components that implements business logic in each layer. When business entities are modified, service components related to them should also be modified so that they can deal with those business entities with new types, even though their functionality remains the same. Our previous paper proposed what we call the DTT (Data Type-Tolerant) component model to efficiently process the variability of business entities, which are data externalized from service components. While the DTT component model, by removing direct coupling between service components and business entities, exempts the need to rewrite service components when business entities are modified, it incurs the burden of implementing data type converters that mediate between them. To solve this problem, this paper proposes a method to use ontology as the metadata of both SCDTs (Self-Contained Data Types) in service components and business entities, and a method to generate data type converter code using the ontology. This ontology-based DTT component model greatly enhances the reusability of service components and the efficiency in processing data variability by allowing the computer to automatically generate data type converters without error.

데이터 타입 무결성 컴포넌트 모델 : 외부화된 데이터 가변성 처리 기법

임윤선(Yoonsun Lim),김명(Myung Kim),정승남(Seongnam Jeong),정안모(Anmo Jeong) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.36 No.5

다계층 구조로 설계된 현대의 분산 애플리케이션 아키텍처에서 비즈니스 엔티티는 모든 서비스 로직 컴포넌트들을 관통하는 일종의 횡단관심사(Crosscutting Concerns)이다. 그러므로 비즈니스 엔티티가 변화하면 이와 관련된 서비스 컴포넌트들은 비록 애플리케이션 프레임워크의 공통적인 기능을 구현한 서비스 로직 컴포넌트라 할지라도 새로운 비즈니스 엔티티를 다룰 수 있도록 수정되어야 한다. 본 논문에서는 비즈니스 엔티티, 즉 외부화(externalized)된 데이터에 대한 가변성(variability)을 처리하는 DTT 컴포넌트 모델(Data Type-Tolerant Component Model)을 제시한다. DTT 컴포넌트 모델은 SCDT(Self-Contained Data Type)와 가변점(Variation Point) 인터페이스를 통해 프로덕트 라인의 데이터 가변성을 구현 수준에서 구체적으로 표현하고, 서비스 컴포넌트 코드 수정대신 비즈니스 엔티티와 SCDT간 타입 변환을 지원하는 데이터 타입 컨버터를 도입함으로써 애플리케이션 엔지니어링 효율을 향상시킨다. 서비스 컴포넌트가 외부화된 비즈니스 엔티티를 직접 다루지 않고 SCDT만을 다루게 함으로써 데이터와 함수의 커플링을 다시 컴포넌트 수준에서 로컬화했다는 점이 DTT 컴포넌트 모델의 의의라 할 수 있다. Business entities with which most service components interact are kind of cross-cutting concerns in a multi-layered distributed application architecture. When business entities are modified, service components related to them should also be modified, even though they implement common functions of the application framework. This paper proposes what we call DTT (Data Type-Tolerant) component model to process the variability of business entities, or externalized data, which feature modern application architectures. The DTT component model expresses the data variability of product lines at the implementation level by means of SCDTs (Self-Contained Data Types) and variation point interfaces. The model improves the efficiency of application engineering through data type converters which support type conversion between SCDTs and business entities of particular applications. The value of this model lies in that data and functions are coupled locally in each component again by allowing service components to deal with SCDTs only instead of externalized business entities.

온톨로지 기반 지식획득 방법에 대한 연구

임윤선(Yoonsun Lim),김명(Myung Kim) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.1

지식관리시스템은 기업들의 생산성을 높이기 위해 사내보유 지식을 획득, 관리하여 후속 업무 처리에 적극 활용하도록 지원하는 시스템이다. 현재 지식관리시스템들에서는 정형적 지식에 대한 추출은 잘 이루어지고 있으나, 조직원들의 암묵지에 대해서는 자발적 등록을 유도하는 보상제도 등의 방법에 의존하고 있다. 본 논문은 업무를 진행함과 동시에 조직원으로부터 지식을 의무적으로 획득할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 또한 지식을 온톨로지 기반으로 표현함으로써 지식을 단지 설명하는 차원의 지식베이스를 구축하는 것이 아니라 새로운 지식을 추론할 수 있는 방법을 제안하였다.

컴포넌트 재사용을 지원하는 컴포넌트 모델 및 프레임워크

임윤선(Yoonsun Lim),김명(Myung Kim),정승남(Seungnam Jeong),정안모(Anmo Jeong) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.34 No.12

독립적으로 개발된 상용 컴포넌트들을 소스 코드 수정 없이 조립하여 재사용하기 위해서는 컴포넌트간 인터페이스 불일치 문제를 해결해야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 컴포넌트 모델 및 조립 방법을 제안한다. 제안한 컴포넌트 모델은 각 컴포넌트가 서비스를 제공하는 하위컴포넌트의 인터페이스에 의존하는 대신 서비스 요청에 관한 인터페이스를 독자적으로 정의하여 내장하고 이를 메타데이타로 노출한다. 조립 시에는 컴포넌트들의 요청 및 서비스 제공 인터페이스에 대한 메타데이타를 읽어 글루 컴포넌트 템플릿 코드를 자동 생성하여 인터페이스 정합에 필요한 중재 코드를 삽입하는 구조이다. 또 프레임워크에서 컴포넌트들에 대한 인스턴스를 관리하고 런타임시 의존성 주입 방식으로 조립을 수행하며, 글루 컴포넌트를 미들웨어 서비스 포인트 및 실시간 모니터링 포인트로 활용하는 방안도 제안한다. 이와 함께 본 논문은 제안한 컴포넌트 모델에 따르는 컴포넌트를 개발하고 조립하는 도구를 구현하여, 실용 가능성을 입증하였다. It is difficult to assemble independently developed software components because of discrepancies between their interfaces. In order to resolve such problem, we propose a new component model, Active Binding Technology, in which each component has its own independently-defined interface for service request that is revealed in its metadata, instead of passively following the interface of a service-providing component. This model includes the use of the glue component, an interface mediating place, whose template code is automatically generated by reading in the metadata of the components to be combined. We also propose a runtime framework that holds the pool of component instances, completes the assembly of components in the manner of dependency injection, and performs middleware services and real-time system monitoring through glue components. In order to test the practical value of Active Binding Technology, we have made a tool, which supports the development and assembly of Active Binding components.

고속 질의처리를 위한 MOLAP 큐브 저장구조

임윤선(Yoonsun Lim),양혜영(Hyeyeong Yang),김명(Myung Kim) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1B

데이터 웨어하우스의 데이터를 다차원적으로 분석하여 그 결과를 온라인으로 사용자에게 제공하는 것을 OLAP 이라고 하고, 이 때 데이터를 큐브라고 불리는 배열에 저장해 두고 데이터를 위치정보를 통해 엑세스하는 시스템을 MOLAP 시스템이라고 한다. OLAP 연산 도중에 디스크로부터 읽어야 하는 데이터의 양을 감소시키기 위해 큐브를 압축된 청크 단위로 저장하는 방안이 이미 제안되어 있으나, 큐브의 데이터 분포, 청크와 디스크 블록의 크기 관계 등을 고려하여 디스크 엑세스를 줄이는 방안에 관한 연구는 아직 소개된 바가 없다. 본 연구에서는 청크들을 밀도를 기준으로하여 군집화 하고, 큐브내의 인접 청크들을 가능한 한 동일한 디스크 블록에 속하게 함으로써, OLAP의 주요 연산인 슬라이스, 다이스와 같은 연산의 속도를 향상시키는 방안을 제시한다. 제안한 저장구조는 실험을 통해 그 효율성을 증명하였다.

독립적으로 개발된 바이너리 컴포넌트들의 조립을 지원하는 컴포넌트 모델

임윤선(Yoonsun Lim),김명(Myung Kim),정안모(Anmo Jeong) 한국정보과학회 2007 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.34 No.1B

컴포넌트 기반 개발 방법론이 지향하는 목표는 독립적으로 개발된 컴포넌트들을 소스 수정 없이 바이너리 형태로 조립하여 소프트웨어를 개발하는 것이다. 그러나 기존 컴포넌트 모델 기반으로 개발된 컴포넌트들은 자신이 제공하는 서비스에 대해서는 그 사용계약을 독자적인 인터페이스를 통하여 정의하는 반면, 하위 컴포넌트와의 연동은 하위 컴포넌트가 정의한 인터페이스에 따르는 코딩을 통해 이루어진다. 이러한 컴포넌트 모델들은 다계층 구조로 개발되고 있는 현대 엔터프라이즈 정보시스템에서 상위 컴포넌트들이 하위 컴포넌트가 정의한 인터페이스에 정적으로 단단히 결합되는 문제점을 갖고 있다. 따라서 하위 컴포넌트에 의존하지 않는 간단한 GUI용 컴포넌트들만 재사용되고 비즈니스 논리를 처리하는 중간계층 컴포넌트들의 재사용율은 지극히 낮은 실정이다. 본 논문은 하위 컴포넌트가 정의한 인터페이스 규격에 따르는 대신 독자적으로 호출규격을 정의하여 사용하고 이에 대한 메타데이터를 공개함으로써 독립적으로 개발된 바이너리 컴포넌트들간의 연동을 보장하는 새로운 컴포넌트 모델을 제안하고 이 모델에 따라 개발된 컴포넌트들을 조립하는 방법을 제안하였다. 또한 이들을 구현함으로써 이미 개발된 컴포넌트를 실제 소스 수정 없이 바이너리 코드 형태로 조립 가능한 것을 증명하였다.

건강 스트림 데이터의 다차원적 분석을 위한 저장 구조

신혜원 ( Hea Won Shin ),임윤선 ( Yoonsun Lim ),김명 ( Myung Kim ) 한국정보처리학회 2005 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.12 No.1

유비쿼터스 의료 기술이 본격화되면서 센서 네트워크를 통해 환자의 건강 관련 데이터 스트림을 수집하여 위험상황을 탐지하고 지속적인 건강 상태를 모니터링할 수 있게 되었다. 그러나 방대한 양의 스트림 데이터로부터 의미 있는 데이터를 효과적으로 찾아내기 위해서는 실시간으로 데이터의 갱신과 집계 연산이 가능해야 하고 데이터의 압축이 효율적으로 처리될 수 있는 다차원 저장구조가 필요하다. 기존의 다차원 데이터 분석 도구인 OLAP 큐브 저장구조는 실시간 업데이트가 힘들고, 스트림 데이터 저장 구조인 DSMS들은 다차원 데이터 분석이 용이하지 않다. 이에 본 연구에서는 건강 스트림 데이터의 특징과 질의를 분석하고, 이러한 스트림 데이터에 적합한 저장구조의 요건을 제시하였다. 또한 점진적 갱신이 가능하고, 대용량 데이터를 시간 차원으로 압축, 삭제하기 용이하며 실시간에 분석 데이터 구축이 가능한 저장구조를 제안하고 그 효율성을 보였다.