모바일 응용에서 이동 객체의 궤적-기반 질의를 위한 색인 구조

심춘보,주재흠,Shim Choon-Bo,Joo Jae-Heum 한국정보통신학회 2004 한국정보통신학회논문지 Vol.8 No.8

With the rapid development of wireless communications and mobile technologies, requirements of various services based on moving objects like location-based services and mobile applications services have been increased. In this paper, we propose an index structure which can improve the performance on trajectory-based query especially, one of the various query types for moving objects in mobile applications. It maintains link table(L-Table) to obtain good efficiency on retrieval and insertion performance of the existing TB(Trajectory Bundle)-tree proposed for trajectory-based query of moving objects. The L-Table contains page number in disk and memory pointers pointing the leaf node with the first and last line segment of moving objects in order to directly access preceding node. In addition, we design to reside a part of whole index in main memory by preserving a fixed size of buffer in case of being restricted by available main memory. Finally, experimental results with various data sets show that the proposed technique is superior to the existing index structures with respect to insertion and trajectory-based query. 무선 통신 및 모바일 기술의 급속한 발전으로 인해 위치 기반 서비스 및 모바일 응용 서비스와 같은 이동 객체에 기반한 다양한 서비스에 대한 요구가 증가하게 되었다. 이를 위해, 본 논문에서는 모바일 응용에서 이동 객체에 대한 다양한 질의 중에서 특히 궤적-기반 질의에 대한 성능을 향상시킬 수 있는 색인 구조를 제안한다. 제안하는 색인 구조는 이동 객체의 궤적-기반 질의를 위해 제안되었던 기존의 TB-tree의 삽입 및 검색 성능의 효율성을 높이기 위해 연결테이블(LinkTable:L-Table)을 유지한다. L-Table은 선행 노드를 한번에 직접 접근하기 위해 이동 객체의 처음 세그먼트와 마지막 세그먼트가 저장된 단말 노드를 가리키는 포인터 정보와 디스크에서의 페이지를 가리키는 페이지 번호를 저장한다. 아울러 시스템의 가용메모리가 제약을 받는 경우에도 일정한 크기의 버퍼를 유지해 색인의 일부만을 메모리에 상주시킬 수 있도록 설계한다. 마지막으로 제안하는 색인 구조의 성능을 평가하기 위하여 다양한 실험 데이타를 이용해 성능 평가를 수행한 결과, 삽입 및 궤적-기반 질의 측면에서 기존의 색인 구조들에 비해 더 나은 성능을 보인다.

유비쿼터스 컴퓨팅에서 상황인식을 위한 컨텍스트 스크립트 언어 및 언어 처리기

심춘보,김용기,장재우,김정기,Shim Choon-Bo,Kim Young-Ki,Chang Jae-Woo,Kim Jeong-Ki 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 A Vol.11 No.7

상황인식 처리기술을 위한 응용 소프트웨어를 개발하기 위해서는 다양한 상황인식에 대한 판단과 그에 따른 적절한 처리를 모두 프로그램 언어로 기술해야 하며, 이는 무수한 프로그램 코드의 반복과 소프트웨어 생산성의 저하를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 상황인식을 위해 요구되는 일련의 복잡한 과정을 간략하고 명료하게 기술하고 상황에 대한 정의를 미리 규격화된 구문으로써 표현함과 동시에 자동적으로 처리할 수 있는 상황인식을 위한 컨텍스트 스크립트 언어 및 언어 처리기를 구현한다. 제안하는 컨텍스트 스크립트 언어는 주어진 상황을 효율적으로 정의 할 수 있는 기능을 제공함은 물론 보다 다양한 상황을 범용적으로 표현할 수 있도록 설계한다. 아울러 제안하는 언어 처리기의 유용성을 보이기 위해, 상황인식에 근거하여 음악 재생 서비스를 제공하는 응용 시스템을 구축한다. In order to develop an application software for context-awareness techniques, we should program both all decisions on variable con-text-awareness and appropriate process with some program languages. These cause a loss of software production and unlimited repetition of program code. In this paper, we implement a context script language and language processor which can simplify a series of involved process acquired for context-awareness and describe them clearly. In addition, it can represent a definitions of context as standard syntax as well as accomplish them automatically. The proposed context script language provides functionality which can not only define efficiently a given context but also describe a variety of context with general purpose. Aiso, for the usefulness of the language processor, we build an application system which can provide music play service based on context-awareness.

ECoMOT : 비디오 데이터내의 이동체의 제적을 이용한 효율적인 내용 기반 멀티미디어 정보검색 시스템

심춘보,장재우,신용원,박병래,Shim Choon-Bo,Chang Jae-Woo,Shin Yong-Won,Park Byung-Rae 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지B Vol.12 No.1

이동체는 시간의 흐름에 따라 공간적인 위치, 모양, 크기등과 같은 다양한 속성들이 변화하며, 이러한 이동체는 시간과 공간적인 특성을 모두 가지고 있는 비디오 데이터의 중요한 특징정보에 해당한다. 본 논문에서는 멀티미디어 데이터 중에서도 특히 비디오 데이터내의 이동체의 궤적 정보를 이용하여 보다 효율적인 비디오 데이터 자체의 내용을 기반으로 하는 멀티미디어 정보검색 시스템인 ECoMOT(Efficient Content-based Multimedia Information Retrieval System using Moving Objects' Trajectories)을 제안한다. ECoMOT 시스템은 비디오 데이터내의 이동체의 궤적을 토대로 내용 기반 검색을 지원하기 위해 다음과 같은 기법을 포함한다. : (1) 다수의 이동체들의 궤적 정보를 모델링하기 위한 다중 궤적(multiple trajectory) 모델링 기법; (2) 다수의 이동체들로 구성된 주어진 두 궤적들 간의 유사도를 측정하여 유사성이 높은 순으로 검색할 수 있는 다중 궤적 기반 유사 궤적 검색 기법; (3) 대용량 궤적 데이터에서 원하는 궤적을 빠르게 검색할 수 있는 중첩 시그니쳐-기반 궤적 색인 기법(superimposed signature-based trajectory indexing technique); (4) 그래픽 인터페이스를 이용한 편리한 이동체의 궤적 추출 과 질의 생성 및 검색 인터페이스. A moving object has a various features that its spatial location, shape, and size are changed as time goes. In addition, the moving object has both temporal feature and spatial feature. It is one of the highly interested feature information in video data. In this paper, we propose an efficient content-based multimedia information retrieval system, so tailed ECoMOT which enables user to retrieve video data by using a trajectory information of moving objects in video data. The ECoMOT includes several novel techniques to achieve content-based retrieval using moving objects' trajectories : (1) Muitiple trajectory modeling technique to model the multiple trajectories composed of several moving objects; (2) Multiple similar trajectory retrieval technique to retrieve more similar trajectories by measuring similarity between a given two trajectories composed of several moving objects; (3) Superimposed signature-based trajectory indexing technique to effectively search corresponding trajectories from a large trajectory databases; (4) convenient trajectory extraction, query generation, and retrieval interface based on graphic user interface

이동 객체의 유사 부분궤적 검색을 위한 시그니쳐-기반 색인 기법

심춘보,장재우,Shim, Choon-Bo,Chang, Jae-Woo 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지D Vol.11 No.2

최근 비디오 데이타베이스, 시공간 데이타베이스, 모바일 데이타베이스와 같은 데이타베이스 응용 분야에서 이동 객체를 기반으로 하는 검색 기법에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 이동 객체의 궤적에 대한 효율적인 유사 부분궤적 검색을 지원하는 새로운 시그니쳐-기반 색인 기법을 제안한다. 제안하는 시그니쳐-기반 색인 기법은 궤적 데이타를 토대로 궤적 시그니쳐를 생성하는 방법에 따라 중첩 시그니쳐-기반 색인 기법(Superimposed signature-based Indexing scheme for similar Sub-trajectory Retrieval : SISR)과 합성 시그니쳐-기반색인 기법(Concatenated signature-based Indexing scheme for similar Sub-trajectory Retrieval : CISR)으로 나뉜다. 생성된 궤적 시그니쳐 정보는 시그니쳐 파일에 저장되고, 검색시 주어진 사용자 질의 궤적 정보를 기반으로 데이타 파일을 직접 접근하기 전에 전체 궤적 시그니쳐들을 탐색하여 필터링을 수행한다. 이를 통해 데이타 파일의 검색 범위를 현저히 줄임으로써 검색 성능을 향상시킨다. 또한 검색된 궤적 데이터와의 유사성을 측정하기 위해 k-워핑 알고리즘을 적용시켜 검색의 효율성을 높인다. 마지막으로, 순차 색인 기법, SISR기법, 그리고 CISR 기법을 삽입시간, 검색 시간 그리고 부가 저장 공간측면에서 성능 평가를 수행한다. 성능 평가 결과, 제안하는 두 가지 기법이 검색 성능 측면에서 순차 색인 기법에 비해 성능이 우수함을 나타내고, 아울러 SISR 기법이 CISR 기법에 비해 보다 우수한 성능을 보인다. Recently, there have been researches on storage and retrieval technique of moving objects, which are highly concerned by user in database application area such as video databases, spatio-temporal databases, and mobile databases. In this paper, we propose a new signature-based indexing scheme which supports similar sub-trajectory retrieval at well as good retrieval performance on moving objects trajectories. Our signature-based indexing scheme is classified into concatenated signature-based indexing scheme for similar sub-trajectory retrieval, entitled CISR scheme and superimposed signature-based indexing scheme for similar sub-trajectory retrieval, entitled SISR scheme according to generation method of trajectory signature based on trajectory data of moving object. Our indexing scheme can improve retrieval performance by reducing a large number of disk access on data file because it first scans all signatures and does filtering before accessing the data file. In addition, we can encourage retrieval efficiency by appling k-warping algorithm to measure the similarity between query trajectory and data trajectory. Final]y, we evaluate the performance on sequential scan method(SeqScan), CISR scheme, and SISR scheme in terms of data insertion time, retrieval time, and storage overhead. We show from our experimental results that both CISR scheme and SISR scheme are better than sequential scan in terms of retrieval performance and SISR scheme is especially superior to the CISR scheme.

비디오 데이타베이스에서 이동 객체를 위한 k-워핑 알고리즘 기반 유사 부분궤적 검색

심춘보(Choon-Bo Shim),장재우(Jae-Woo Chang) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.30 No.1

이동 객체(moving objects)의 궤적(trajectories)은 내용 기반 비디오 검색을 위해 비디오의 내용이나 의미를 색인하는 데 있어 매우 중요한 역할을 한다. 따라서 본 논문에서는 비디오 데이터가 지니는 이동 객체의 궤적(moving objects´ trajectories)에 대한 효율적인 검색을 위해 k-워핑(k-warping) 알고리즘에 기반한 유사 부분궤적 검색(similar sub-trajectory retrieval) 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 궤적을 구성하는 움직임 요소 모두에 대해서 고정된 값(k)만큼까지의 반복을 허용하는 고정 반복 유사 부분궤적 검색(Fixed-Replication similar Sub-trajectories Retrieval: FRSR)과 움직임 요소 각각에 대해서 서로 다른 값으로 할당하고 그 값만큼까지의 반복을 허용하는 가변 반복 유사 부분궤적 검색(Variable-Replication similar Sub-trajectory Retrieval: VRSR) 방법이다. 제안하는 방법은 이동 객체의 궤적을 모델링하기 위해 주로 사용되는 방향만의 단일 속성(property) 뿐만 아니라, 방향, 거리, 그리고 시간 등을 포함하는 다중 속성(multiple properties)을 지원한다. 마지막으로, 성능 평가를 통해, 제안하는 k-워핑 알고리즘에 기반한 유사 부분궤적 검색 기법이 동등한 재현율을 유지하면서, 기존의 Li의 방법(no-warping)과 Shan의 OCMR방법(infinite-warping)에 비해 정확율 측면에서 좋은 성능을 보인다. Moving objects´ trajectories play an important role in indexing video data on their content and semantics for content-based video retrieval. In this paper, we propose new similar sub-trajectory retrieval schemes based on k-warping algorithm for efficient retrieval on moving objects´ trajectories in video data. The proposed schemes are fixed-replication similar sub-trajectory retrieval(FRSR) and variable-replication similar sub-trajectory retrieval(VRSR). The former can replicate motions with a fixed number for all motions being composed of the trajectory.The latter can replicate motions with a variable number. Our schemes support multiple properties including direction, distance, and time interval as well as a single property of direction, which is mainly used for modeling moving objects´ trajectories. Finally, we show from our experiment that our schemes outperformLi´s scheme(no-warping) and Shan´s scheme(infinite-warping) in terms of precision and recall measures.

상황인식 처리를 위한 미들웨어 및 컨텍스트 서버를 이용한 응용시스템의 구현

심춘보(Choon-Bo Shim),태봉섭(Bong-Sub Tae),장재우(Jae-Woo Chang),김정기(Jeong-Ki Kim),박승민(Seung-Min Park) 한국정보과학회 2006 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.12 No.1

상황인식 처리기술은 사용자의 컨텍스트에 근거하여 사용자와 장치간의 상호 운용성을 지원해 줌으로써, 사용자로 하여금 정보 획득 및 실행을 보다 용이하게 하도록 해주는 기술이다. 이는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 가장 중요한 핵심 기술중의 하나이다. 따라서 본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅에서 상황인식 처리를 위한 미들웨어 및 컨텍스트 서버를 제안하고, 이를 이용한 응용시스템을 구현한다. 본 연구에서 제안하는 미들웨어는 블루투스 무선 통신 기술을 이용하여 이동성을 지닌 이동 노드를 발견하고 컨텍스트 서버로부터 해당 컨텍스트에 적합한 실행 모듈을 실행하는 기능을 담당한다. 한편, 제안하는 컨텍스트 서버는 사용자의 현재 상태, 물리적 환경, 컴퓨팅 시스템의 리소스 등의 상황 정보를 효율적으로 데이타베이스 서버에 저장하는 관리자의 역할을 수행한다. 마지막으로 본 연구에서 구현된 응용시스템은 상황정보에 근거하여 음악 재생 서비스를 제공하는 응용 시스템으로써, 아울러 본 연구에서 구축된 미들웨어 및 컨텍스트 서버의 유용성을 보이고 있다. Context-awareness is a technology to facilitate information acquisition and execution by supporting interoperability between users and devices based on users' context. It is one of the most important technologies in ubiquitous computing. In this paper, we propose a middleware and a context server for dealing with context-awareness in ubiquitous computing and implement an application system using them. The middleware proposed in our work plays an important role in recognizing a moving node with mobility by using a Bluetooth wireless communication technology as well as in executing an appropriate execution module according to the context acquired from a context server. In addition, the proposed context server functions as a manager that efficiently stores into a database server context information, such as user's current status, physical environment, and resources of a computing system. Finally, our application system implemented in our work one which provides a music playing service based on context information, and it verifies the usefulness of both the middleware and the context server developed in our work.

의료 환경을 위한 음성 서비스 기반의 상황인식 지원 시스템의 구현

심춘보(Choon-Bo Shim),신용원(Yong-Won Shin),박병래(Byung-Rae Park) 한국컴퓨터정보학회 2005 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.10 No.4

컴퓨팅 환경이 보다 발전함에 따라 병원에서 환자 회진 및 진찰시 PDA나 랩탑 및 타블렛 PC 등과 같은 post PC를 이용한 보다 적용적이고 지능화된 서비스가 요구되어진다. 본 논문에서는 의료 환경을 위한 음성 서비스 기반의 상황인식 지원 시스템을 설계 및 구현한다. 이를 위해, 먼저 블루투스 무선 통신기술을 이용하여 이동성을 지닌 PDA를 소유한 클라이언드를 인식하고, 컨텍스트 서버로부터 환자들을 위한 진단 정보 전송과 같은 해당 클라이언트의 컨텍스트에 적합한 실행 모듈을 실행하는 역할을 담당하는 컨텍스트 미들웨어를 제안한다. 아울러, 사용자의 현재 상태, 물리적 환경, 컴퓨팅 시스템의 리소스 등의 상황 정보를 효율적으로 데이터베이스 서버에 저장하는 관리자의 역할을 수행하는 컨텍스트 서버를 기술한다. 마지막으로, 제안하는 시스템의 유용성을 검증하기 위해, 컨텍스트 미들웨어를 통해 다른 의사들에게 해당 환자의 정보를 통보할 수 있는 음성 재생 서비스를 제공하는 응용 시스템을 개발한다. As computing environments are more rapidly developed, an adaptive and intelligent services using post PC such as PDA, Laptop, and Tablet PC in case of rounding and examining patients are highly demanded. The objective of this study is to design and implement a context-awareness support system based on voice service for medical environments. To achieve it, we propose a context middleware which plays an important role in recognizing a client with PDA by using a Bluetooth wireless communication technology as well as in executing an appropriate execution module, like delivery for diagnosis information of patients, according to the staff's context acquired from a context server. In addition, the context server functions as a manager that efficiently stores context information such as client's current status, physical environment, and device resources into a database server. Finally, for verifying the usefulness of the proposed system, we develop an application system which provides voice playing services for notification of other physicians through our context middleware.

스포츠 비디오 데이터를 위한 내용 기반 비디오 검색 시스템

심춘보(choon-Bo Shim),장재우(Jae-Woo Chang) 한국정보과학회 데이터베이스 소사이어티 2003 데이타베이스 연구 Vol.19 No.3

비디오 데이터베이스에서 이동 객체의 유사 부분 움직임 궤적을 위한 N-워핑 검색

심춘보(Choon-Bo Shim),장재우(Jae-Woo Chang) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1B

본 논문에서는 비디오 데이터가 지니는 이동 객체의 움직임 궤적(moving objects′ trajectories)에 대해 유사 부분 움직임 궤적 검색을 효율적으로 지원하는 N-워핑(N-warping) 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존의 시계열 데이터베이스에서 유사 서브시퀀스 검색을 위해 사용되었던 타임 워핑 변환 기법(time-warping transformation)을 변형한 알고리즘이다. 또한 제안하는 알고리즘은 움직임 궤적을 모델링하기 위해 사용되는 단일 속성(property)인 각도뿐만 아니라, 거리와 시간과 같은 다중 속성을 지원하며, 사용자 질의에 대해 유사 부분 움직임 궤적 검색을 가능하게 하는 근사 매칭(approximate matching)을 지원한다.

비디오 데이터에서 움직임 경로의 효율적인 검색을 위한 시그니쳐 - 기반 접근 기법

심춘보(Choon-Bo Shim),장재우(Jae-Woo Chang) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2Ⅰ

본 논문에서는 비디오 데이터가 지니는 움직임 객체의 움직임 경로(Moving Objects' Trajectories)를 이용한 사용자 질의에 대해 효율적인 검색을 위한 새로운 시그니쳐-기반 접근 기법을 제안한다. 제안하는 시그니쳐 기반 접근 기법은 데이터 파일을 직접 접근하기 전에 전체 시그니쳐들을 탐색하여 필터링을 수행하기 때문에, 순차 탐색에 비해 디스크 접근 횟수를 감소시켜 검색 성능을 향상시킨다. 마지막으로, 성능 평가를 통해 제안하는 방법이 삽입 시간, 검색 시간, 그리고 부가 저장 공간의 검색 효율(Retrieval Efficiency) 측면에서 성능이 우수함을 보인다.