주기억장치 데이터베이스를 위한 동시성 제어 관리자의 설계 및 구현

김상욱,장연정,김윤호,김진호,이승선,최완,Kim, Sang-Wook,Jang, Yeon-Jeong,Kim, Yun-Ho,Kim, Jin-Ho,Lee, Seung-Sun,Choi, Wan 한국통신학회 2000 韓國通信學會論文誌 Vol.25 No.4

본 논문에서는 주기억장치 DBMS(main memory DBMS: MMDBMS)를 위한 동시성 제어 관리자의 설계 및 구현에 관하여 논의한다. MMDBMS는 디스크 기반 DBMS와는 달리 주기억장치 액세스만으로 데이터 검색 및 갱신을 수행하므로 전체 수행 비용 중 동시성 제어 관리자의 수행 비용이 차지하는 비중은 매우 크다. 따라서 효율적인 동시성 제어 관리자의 개발은 MMDBMS의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서 개발된 동시성 제어 관리자는 이단계 라킹 규약을 기반으로 하며, 다음과 같은 특징을 갖는다. 첫째, 락의 단위를 주기억장치의 물리적인 할당 단위인 파티션으로 설정함으로써 응용 분야의 특성 분석을 통하여 동시성과 락 관리 비용을 유연하게 조정할 수 있다. 둘째, 락에 관한 정보를 파티션 내부에서 직접 관리함으로써 락 관리 비용을 크게 줄일 수 있다. 셋째, 시스템 데이터의 물리적 일관성 유지를 위한 수단으로서 래치를 제공한다. 개발된 래치는 공유 모드와 배제 모드를 모두 지원하며, CPU 이용률의 극대화를 위하여 Bakery 알고리즘과 Unix의 세마포어 기능을 결합하는 방법을 사용한다. 넷째, 락에 의한 교착 상태의 해결을 위하여 락 대기 정보를 기반으로 시스템의 교착 상태 여부를 주기적으로 검출하는 기능을 제공한다. 본 논문에서는 트랜잭션 테이블의 상호배제, 인덱스 혹은 시스템 카탈로그의 상호 배제, 실시간 응용의 지원 등 실제 구현에서 발생하는 중요한 이슈들에 관해서도 이울러 논의한다. In this paper, we discuss the design and implementation of a concurrency control manager for a main memory DBMS(MMDBMS). Since an MMDBMS, unlike a disk-based DBMS, performs all of data update or retrieval operations by accessing main memory only, the portion of the cost for concurrency control in the total cost for a data update or retrieval is fairly high. Thus, the development of an efficient concurrency control manager highly accelerates the performance of the entire system. Our concurrency control manager employs the 2-phase locking protocol, and has the following characteristics. First, it adapts the partition, an allocation unit of main memory, as a locking granule, and thus, effectively adjusts the trade-off between the system concurrency and locking cost through the analysis of applications. Second, it enjoys low locking costs by maintaining the lock information directly in the partition itself. Third, it provides the latch as a mechanism for physical consistency of system data. Our latch supports both of the shared and exclusive modes, and maximizes the CPU utilization by combining the Bakery algorithm and Unix semaphore facility. Fourth, for solving the deadlock problem, it periodically examines whether a system is in a deadlock state using lock waiting information. In addition, we discuss various issues arising in development such as mutual exclusion of a transaction table, mutual exclusion of indexes and system catalogs, and realtime application supports.

옥수수 첨가 TMR 사료 급여가 거세흑염소의 발육과 육질에 미치는 영향

김상욱,최영선,유대중,구민정,이기호,박상국,Kim, Sang-Uk,Choi, Young-Sun,Yoo, Dae-Joong,Ku, Min-Jung,Lee, Gi-Ho,Park, Sang-Guk 한국초지조사료학회 2016 한국초지조사료학회지 Vol.36 No.4

The objective of this study was to evaluate the effect of different dietary corn levels in Total Mixed Rations (TMR) on growth and meat quality of castrated Korean black goats. For feeding trials, thirty-two castrated Korean black goats with similar age (average of 3 months) and body weight (average of 15.9 kg) were divided into the following four treatment groups: commercial feed (control), TMR containing 15% of corn (T1), TMR containing 25% of corn (T2), and TMR containing 35% of corn (T3) in a randomized complete block design. Final body weight was the highest in T2 (58.9 kg), followed by that in control group (53.1 kg). Average daily gain (ADG) and total dry matter intake (TDMI) were also the highest in T2 (100.2 g and 1,346 g, respectively). However, feed conversion ratio (13.4) was the lowest in T2. Carcass weight and dressing percentage in T2 and T3 were higher than those in the control. For meat quality characteristics, crude fat content was the highest in T2 (6.54%). Cooking loss (15.2%) was the lowest in the control. However, the control had the highest flavor value (5.3%). Oleic acid (C18:l) and palmitic acid (C16:0) were the highest in T2 (48.6% and 22.4%, respectively). Stearic acid (C18:0) was the highest in T1 (14.5%). Unsaturated fatty acid was the highest in the control (58.8%), followed by that in T3 (58.2%), T2 (57.8%), and T1 (54.4%). These results indicate that TMR containing 25% of corn could improve the growth performance and meat quality of castrated Korean black goats. 본 연구는 TMR 사료내 옥수수 첨가비율이 비육 흑염소의 발육과 육질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 사양시험은 전라남도 농업기술원축산연구소에서 평균 3개월령 이유 거세흑염소 32두(평균체중 15.9 kg)를 대상으로 총 14개월간 수행하였다. 시험설계는 TMR 사료에 옥수수 15.0% 첨가 (T1), 옥수수 25.0% 첨가 (T2), 옥수수 35.0% 첨가 (T3), 대조구는 시판 배합사료를 급여하였으며 처리당 8두씩 시험축을 임의배치 하였다. 연구결과, 출하체중은 T2구에서 58.9 kg으로 가장 높았으며 대조구 53.1 kg 순이었다. 일당 증체량 및 사료섭취량은 T2구에서 각각 100.2 g, 1,346 g으로 가장 높았으나, 사료요구율은 T2구에서 오히려 13.4로 가장 낮았다. 도체중은 T2구에서 35.3 kg으로 가장 많았으며, 도체율은 T3구에서 61.5%로 가장 높았다. 육질특성 중 지방함량이 T2구에서 6.54%로 가장 높았으며, 가열감량은 대조구에서 15.2%로 가장 낮았으며 향미는 대조구에서 5.3으로 가장 높았다. 지방산 성분 중 oleic acid (C18:l)와 palmitic acid (C16:0)은 T2구에서 각각 48.6%, 22.4%로 가장 높았으며, stearic acid (C18:0)는 T1구에서 14.5%로 가장 높았다. 불포화지방산은 대조구에서 58.8%로 가장 높았으며 T3구 58.2%, T2구 57.8, T1구 54.4 순이었다. 이상의 결과를 종합하면 흑염소의 생산성 향상 및 육질개선을 위해서는 흑염소 TMR 사료에 옥수수를 25% 첨가하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단된다.

지속가능한 개발계획 수립을 위한 잠재적 위협 및 기회요인 규명

김상욱,손민우,정은성,변지선,Kim, Sang-Uk,Son, Min-U,Jeong, Eun-Seong,Byeon, Ji-Seon 한국수자원학회 2018 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.51 No.5

B⁺ 트리를 위한 벌크 로드

김상욱,황환규,Kim, Sang-Wook,Whang, Whan-Kyu 강원대학교 산업기술연구소 1995 産業技術硏究 Vol.15 No.-

In this paper, we propose a bulk-load algorithm for $B^+-trees$, the most widely used index structures in database systems. The main characteristic of our algorithm is to simultaneously process all the keys to be placed on each $B^+-trees$ page when accessing the page. This avoids the overhead for accessing the same page multiple times, which results from applying the $B^+-trees$ insertion algorithm repeatedly. For performance evaluation, we analyze our algorithm in terms of the number of disk accesses. The results show that the number of disk accesses excluding those in the redistribution process in identical to the number of $B^+-trees$ pages. Considering that the redistribution process is an unavoidable preprocessing step for bulk-loading, our algorithm requires just one disk access per $B^+-trees$ page, and therefore turns out to be optimal. We also present performance tendancy according to the changes of parameter values via simulation.

자산관리개념에 의한 도시홍수 방어 대책: 비구조물적 대책의 중요성

김상욱,Kim, Sang-Uk 한국수자원학회 2013 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.46 No.3

학교보건교육제도 및 운영상(運營上)의 문제점(問題點)

김상욱,Kim, Sang-Uk 한국학교보건학회 1988 韓國學校保健學會誌 Vol.1 No.2

김상욱의 독서일기

김상욱,Kim, Sang-Uk 대한출판문화협회 2007 출판저널 Vol.379 No.-

급기가압제연설비의 누설량 산출공식의 유도(VI)

김상욱,Kim, Sang-Uk 한국화재보험협회 1998 防災와 保險 Vol.79 No.-

시계열 데이터베이스에서 서브시퀀스 매칭을 위한 후처리 과정의 최적화

김상욱,Kim, Sang-Uk 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지D Vol.9 No.4

서브시퀀스 매칭은 주어진 질의 시퀀스와 변화의 추세가 유사한 서브시퀀스들을 시계열 데이터베이스로부터 검색하는 연산이며, 인덱스 검색 과정과 후처리 과정으로 구성된다. 본 논문에서는 서브시퀀스 매칭을 위한 후처리 과정의 최적화 방안에 관하여 논의한다. 기존의 서브시퀀스 매칭 기법들의 후처리 과정에서 발생하는 공통적인 문제점은 인덱스 검색 과정에서 각 후보 서브시퀀스가 반환될 때마다 이들이 최종 결과에 포함되는가에 대한 여부를 판별하기 위하여 질의 시퀀스와 비교한다는 것이다. 이러한 처리 방식은 후보 서브시퀀스들을 포함하는 동일한 시퀀스를 디스크로부터 여러 번 액세스되도록 할 뿐만 아니라 동일한 후보 서브시퀀스를 질의 시퀀스와 여러 번 비교하도록 한다. 따라서 이러한 중복 작업은 서브시퀀스 매칭의 처리 성능을 심각하게 저하시키는 중요한 원인이 된다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하는 새로운 최적의 기법을 제안한다. 제안된 기법은 인덱스 검색 과정에서 반환되는 모든 후보 서브시퀀스들을 이진 탐색 트리 내에 저장하고, 인덱스 검색 과정이 완료된 후에 일괄 처리 방식으로 후처리 작업을 수행한다. 이와 같은 일괄 처리 방식을 채택함으로써 제안된 기법은 위에서 언급한 중복 작업을 완전히 제거할 수 있다. 제안된 기법의 성능 개선 효과를 검증하기 위하여 실제 주식 데이터를 위한 다양한 실험을 수행한다. 실험 결과에 의하면, 제안된 기법은 기존의 기법과 비교하여 55배에서 156배까지의 성능 개선 효과가 있는 것으로 나타났다. Subsequence matching, which consists of index searching and post-processing steps, is an operation that finds those subsequences whose changing patterns are similar to that of a given query sequence from a time-series database. This paper discusses optimization of post-processing for subsequence matching. The common problem occurred in post-processing of previous methods is to compare the candidate subsequence with the query sequence for discarding false alarms whenever each candidate subsequence appears during index searching. This makes a sequence containing candidate subsequences to be accessed multiple times from disk, and also have a candidate subsequence to be compared with the query sequence multiple times. These redundancies cause the performance of subsequence matching to degrade seriously. In this paper, we propose a new optimal method for resolving the problem. The proposed method stores ail the candidate subsequences returned by index searching into a binary search tree, and performs post-processing in a batch fashion after finishing the index searching. By this method, we are able to completely eliminate the redundancies mentioned above. For verifying the performance improvement effect of the proposed method, we perform extensive experiments using a real-life stock data set. The results reveal that the proposed method achieves 55 times to 156 times speedup over the previous methods.

이원성 기반 시계열 서브시퀀스 매칭의 인덱스 검색을 위한 최적의 기법

김상욱,박대현,이헌길,Kim, Sang-Wook,Park, Dae-Hyun,Lee, Heon-Gil 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지D Vol.11 No.5

본 논문에서는 시계열 데이터베이스에서 서브시퀀스 매칭을 효과적으로 처리하는 방안에 관하여 논의한다. 먼저, 본 논문에서는 서브시퀀스 매칭을 위한 기존 기법의 인덱스 검색에서 발생하는 성능상의 문제점들을 지적하고, 이들을 해결할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 제안된 기법은 서브시퀀스 매칭의 인덱스 검색 문제를 윈도우-조인이라는 일종의 공간 조인 문제로 새롭게 해석하는 것에서 출발한다. 윈도우-조인의 빠른 처리를 위하여 제안된 기법에서는 서브시퀀스 매칭을 시작할 때 질의 시퀀스를 위한 R*-트리를 주기억장치 내에 구성한다. 또한, 제안된 기법은 데이터 시퀀스들을 위한 디스크 상의 R*-트리와 질의 시퀀스를 위한 주기억장치 상의 R*-트리를 효과적으로 조인할 수 있는 새로운 알고리즘을 포함한다. 이 알고리즘은 데이터 시퀀스들을 위한 R*-트리 페이지들을 인덱스 단계의 착오 채택 없이 단 한번만 디스크로부터 액세스하므로 디스크 액세스 측면에서 최적의 기법임이 증명된다. 또한, 다양한 실험을 통한 성능 평가를 통하여 제안된 기법의 우수성을 정량적으로 규명한다. In this paper, we address efficient processing of subsequence matching in time-series databases. We first point out the performance problems occurring in the index searching of a prior method for subsequence matching. Then, we propose a new method that resolves these problems. Our method starts with viewing the index searching of subsequence matching from a new angle, thereby regarding it as a kind of a spatial-join called a window-join. For speeding up the window-join, our method builds an R*-tree in main memory for f query sequence at starting of sub-sequence matching. Our method also includes a novel algorithm for joining effectively one R*-tree in disk, which is for data sequences, and another R*-tree in main memory, which is for a query sequence. This algorithm accesses each R*-tree page built on data sequences exactly cure without incurring any index-level false alarms. Therefore, in terms of the number of disk accesses, the proposed algorithm proves to be optimal. Also, performance evaluation through extensive experiments shows the superiority of our method quantitatively.