'Non-stationarity'와 'Non-homogeneity'에 대한 짧은 의견

김상욱,이상호,Kim, Sang-Uk,Lee, Sang-Ho 한국수자원학회 2013 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.46 No.11

주기억장치 데이타베이스에서 교착 상태의 검출을 위한 락 대기 정보의 효과적인 상호 배제 기법

김상욱,이승선,최완,Kim, Sang-Wook,Lee, Seung-Sun,Choi, Wan 한국통신학회 1999 韓國通信學會論文誌 Vol.24 No.7

이단계 라킹 규약은 다수의 트랜잭션들의 수행이 병행되는 데이터베이스 환경에서 데이터의 논리적인 일관성을 보장하기 위하여 널리 사용되는 동시성 제어 기법이다. 이단계 라킹 규약을 사용하는 시스템에서는 두 개 이상의 트랜잭션들이 락을 잡은 상태를 서로 다른 트랜잭션이 가진 락을 무한정으로 상호 대기하는 교착 상태가 발생할 수 있다. 교착 상태 검출기는 트랜잭션들 간의 락 대기 정보를 기반으로 시스템 내에 교착 상태가 발생하였는가를 주기적으로 검출하는 기능을 제공한다. 데이터베이스 시스템에서는 트랜잭션들과 교착 상태 검출기의 수행이 병행되며, 이들은 각각의 수행을 위하여 락 대기 정보를 공통으로 읽고 쓰게 된다. 이와 같이, 락 대기 정보는 공유 정보에 해당되므로 상호 배제 기법을 이용한 락 대기 정보의 물리적 일관성을 보장하는 기법이 요구된다. 특히, 고성능의 주기억장치 데이타베이스에서는 이러한 상호 배제 기법의 성능이 전체 시스템에 큰 영향을 미치게 되므로 효율적인 상호 배제 기법은 매우 중요하다. 본 연구에서는 락 대기 정보의 물리적 일관성을 효과적으로 보장하는 새로운 상호 배제 기법을 제안한다. 제안\ulcorner는 기법은 상호 배제를 위한 처리 오버헤드를 극소화하고, 전체 시스템의 동시성을 극대화하는 것을 주요 목표로 한다. The two-phase locking protocol(2PL) is the most widely-used concurrency control mechanism for guaranteeing logical consistency of data in a database environment where a number of transactions perform concurrently. The problem inherent in the 2PL protocol is a deadlock, where a set of transactions holding some locks indefinitely wait an additional lock that is already held by other transactions in the set. The deadlock detector is a DBMS sub-component that examines periodically whether a system is in a deadlock state based on lock waiting information of transactions. The deadlock detector and transactions execute concurrently in a DBMS and read and/or write the lock waiting information simultaneously. Since the lock waiting information is a shared one, we need an efficient method guaranteeing its physical consistency by using mutual exclusion. The efficiency of the mutual exclusion method is crucial especially in a main memory DBMS with high performance since it seriously affects the performance of an entire system. In this paper, we propose a new method that effectively guarantees physical consistency of lock waiting information. Two primary goals of our method are to minimize the processing overhead and to maximize system concurrency.

대규모 분산 가상환경 상에서 관심영역의 부하 적응적 관리

김상욱,이태종,김성조,Kim, Sang-Uk,Lee, Tae-Jong,Kim, Seong-Jo 한국정보과학회 2001 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.28 No.7

대규모 가상환경의 핵심은 사용자 PC의 성능에 영향을 받는 확장성에 있다. 기존의 접근 방식은 대규모 환경을 지원하기 위해 멀티캐스트를 주로 사용하였다. 그러나 멀티캐스트는 현재 멀티캐스트 하드웨어가 지원할 수 있는 그룹의 수가 제한된다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 PC 클라이언트와 인터넷과 같은 대규모 네트워크 기반의 확장성 높은 가상환경 모델을 제시한다. 멀티캐스트 네트워크와 PC 클라이언트 사이에 위치하는 관심영역 관리자(AOIM)는 멀티캐스트 그룹과 함께 다중 필터링을 수행하여 정보의 흐름을 최적화한다. 또한, 관심영역 관리자는 사용자의 관심 패턴에 따라 관심영역(AOI)으로부터 PC 클라이언트로의 데이터 전송량을 조절한다. 관심영역은 정보의 정확도에 따라 세 단계로 구분되며, 각 단계의 구분은 네트워크 현황에 따라 적응적으로 수축 또는 확장될 수 있어 PC 클라이언트는 최적화된 가상환경 상태정보를 제공받는다. 결론적으로, 제안된 모델은 다양한 컴퓨팅 환경의 PC 클라이언트에게 정확한 최우선 관심영역 정보를 제공한다.

불확실성, 식자우환?

김상욱,이길성,Kim, Sang-Uk,Lee, Gil-Seong 한국수자원학회 2008 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.41 No.9

경향성 분석과 수문학적 민감도 기법을 이용한 화천댐 유입량의 연별 변동량 규명

김상욱,이철응,Kim, Sang Ug,Lee, Cheol-Eung 한국수자원학회 2018 한국수자원학회논문집 Vol.51 No.5

물순환에 영향을 미치는 원인과 결과를 분석하는 기존의 연구들은 대부분 강우-유출모형을 사용하고 있어 모형의 구축 및 매개변수의 보정과 검증에 많은 노력이 필요하다. 본 연구에서는 수문기상자료만을 이용하여 유량의 변동성분을 정량화할 수 있는 수문학적 민감도 분석기법을 화천댐 상류유역에 적용하고 화천댐 유입량에 대한 1967~2017년 동안의 변동량을 자연적 요인과 인위적 요인으로 분리하여 제시하였다. 다양한 변동점 탐색기법을 사용한 결과 1999년이 통계적으로 유의한 변동점으로 탐색되었으며, 이를 활용하여 수문학적 민감도 분석을 5가지의 Budyko 함수들을 이용하여 산정한 결과 평균적으로 18.99억 $m^3/y$의 유입량 감소가 임남댐 건설로 인하여 발생된 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 기존 연구자들의 화천댐 유입량 감소량에 비해 다소 크게 산정된 결과이며, 이는 2000년대 이후 증가된 강우량 및 화천댐 유입량의 감소가 주된 영향을 미친 결과로 추정된다. 향후 월별, 계절별 단위의 분석이 추가로 연구될 필요가 있으며, 미래의 기후변화 상황을 고려한 예측을 통한 실효성 있는 계획이 수립될 필요가 있을 것으로 판단된다. Existing studies that analyze the causes and effects of water circulation use mostly rainfall - runoff models, which requires much effort in model development, calibration and verification. In this study, hydrological sensitivity analysis which can separate quantitatively the impacts by natural factors and anthropogenic factor was applied to the Hwacheon dam upper basin from 1967 to 2017. As a result of using various variable change point detection methods, 1999 was detected as a statistically significant change point. Especially, based on the hydrological sensitivity analysis using 5 Budyko based functions, it was estimated that the average inflow reduction amount by Imnam dam construction was $1.890\;billion\;m^3/year$. This results in this study was slightly larger than the those by existing researchers due to increase of rainfall and decrease of Hwacheon dam inflow. In future, it was suggested that effective water management measures were needed to resolve theses problems. Especially, it can be suggested that the monthly or seasonal analysis should be performed and also the prediction of discharge for future climate change should be considered to establish resonable measures.

도로 네트워크 데이터베이스를 위한 질의 처리 및 인덱싱 기술

김상욱,이상철,장민희,차창일,Kim, Sang-Uk,Lee, Sang-Cheol,Jang, Min-Hui,Cha, Chang-Il 대한전자공학회 2006 전자공학회지 Vol.33 No.10

비정상성 확률분포 및 재현기간을 고려한 홍수빈도분석

김상욱,이영섭,Kim, Sang Ug,Lee, Yeong Seob 한국수자원학회 2015 한국수자원학회논문집 Vol.48 No.7

This study performed the non-stationary flood frequency analysis considering time-varying parameters of a probability density function. Also, return period and risk under non-stationary condition were estimated. A stationary model and three non-stationary models using Generalized Extreme Value(GEV) were developed. The only location parameter was assumed as time-varying parameter in the first model. In second model, the only scale parameter was assumed as time-varying parameter. Finally, the both parameters were assumed as time varying parameter in the last model. Relative likelihood ratio test and Akaike information criterion were used to select appropriate model. The suggested procedure in this study was applied to eight multipurpose dams in South Korea. Using relative likelihood ratio test and Akaike information criterion it is shown that the inflow into the Hapcheon dam and the Seomjingang dam were suitable for non-stationary GEV model but the other six dams were suitable for stationary GEV model. Also, it is shown that the estimated return period under non-stationary condition was shorter than those estimated under stationary condition. 본 연구에서는 모수(parameter)가 시간에 따라 변화하는 비정상성 확률분포를 훙수빈도분석에 적용하였다. 또한, 비정상성을 가정한 재현기간 및 위험도를 추정하였다. GEV (Generalized Extreme Value) 분포를 사용하여 정상성 및 비정상성 모형 4개를 구축하였으며 비정상성 모형은 위치모수(location parameter)만 선형경향성을 가지는 경우, 규모모수(scale parameter)만 선형경향성을 가지는 경우, 위치 및 규모모수가 모두 선형경향성을 가지는 경우의 3가지로 구분되었다. 구축된 4개의 모형 중 적합모형을 선정하기 위해 상대적 우도비 검정과 Akaike 정보기준을 사용하였으며, 우리나라의 8개 다목적댐(충주댐, 소양강댐, 안동댐, 임하댐, 합천댐, 대청댐, 섬진강댐, 주암댐)으로부터 취득된 과거 관측 댐 유입량을 사용하여 제안된 절차를 적용하고 결과를 비교분석하였다. 적합모형 선정 결과 합천댐과 섬진강댐이 비정상성 GEV 모형에 적합한 것으로 분석되었고, 나머지 6개 지점의 다목적댐들은 정상성 모형에 적합한 것으로 분석되었다. 특히 합천댐과 섬진강댐의 경우 비정상성 가정에서 산정된 재현기간이 정상성 가정에서 산정된 재현기간보다 작게 산정되었음을 알 수 있었다.

위상수학의 시조 Euler

김상욱,이승온,Kim, Sang-Wook,Lee, Seung-On 한국수학사학회 2006 Journal for history of mathematics Vol.19 No.1

Topology began to be studied relatively later than the other branches of mathematics, such as geometry, algebra and analysis. Leonhard Euler is generally considered to be the founder of topology. In this paper we first investigate the beginning of topology and its development and then study Euler's life and his achievements in mathematics. 위상수학은 기하학, 대수학, 해석학 등 수학의 다른 분야에 비하여 비교적 늦게 연구되기 시작하였고 Euler는 위상수학의 시조로 알려져 있다. 우리는 먼저 위상수학의 기원과 발달에 대해 살피고 Euler의 삶과 업적에 대해 알아본다.

주기억장치 DBMS를 위한 인덱스 관리자의 설계 및 구현

김상욱,염상민,김윤호,이승선,최완,Kim, Sang-Wook,Yeom, Sang-Min,Kim, Yun-Ho,Lee, Seung-Sun,Choi, Wan 한국통신학회 2000 韓國通信學會論文誌 Vol.25 No.4

The main memory DBMS(MMDBMS) efficiently supports various database applications that require high performance since it employs main memory rather than disk as a primary storage. In this paper, we discuss theexperiences obtained in developing the index manager of the Tachyon, a next-generation MMDBMS. The indexmanager is an essential sub-component of the DBMS used to speed up the retrieval of objects from a largevolume of a database in response to a certain search condition. Previous research efforts on indexing proposed various index structures. However, they hardly dealt with the practical issues occured in implementating an index manager on a target DBMS. In this paper, we touch these issues and present our experiences in developing the index manager on the Tachyon as solutions. The main issues touched are (1) compact representation of an indexentry, (2) support of variable-length keys, (3) support of multiple-attribute keys, (4) support of duplicated keys,(5) definition of external APls, (6) concurrency control, and (7) backup and recovery. We believe that ourcontribution would help MMDBMS developers highly reduce their trial-and-errors. 주기억장치 DBMS(MMDBMS)는 디스크가 아닌 주기억장치를 주요 저장 매체로서 사용하므로 고속의 처리를 요구하는 다양한 데이터베이스 응용을 효과적으로 지원한다. 본 논문에서는 차세대 MMDBMS Tachyon의 인덱스 관리자 개발에 관하여 논의한다. 인덱스 관리자는 객체에 대한 빠른 검색 기능을 지원하는 필수적인 DBMS 서브 컴포넌트이다. 기존의 연구 결과로서 다양한 인덱스 구조가 제안된 바 있으나, 실제 DBMS 상에서 인덱스 관리자를 개발하는 경우에 발생하는 실질적인 이슈들에 대해서는 거의 언급하고 있지 않다. 본 논문에서는 Tachyon의 인덱스 관리자의 개발 중에 경험한 실질적인 구현 이슈들을 언급하고, 이들에 대한 해결 방안을 제시한다. 본 논문에서 다루는 주요 이슈들은 (1) 인덱스 엔트리의 집약적 표헌, (2) 가변 길이 키의 지원, (3) 다중 애트리뷰트 키의 지원, (4) 중복 키의 지원, (5) 외부 API의 정의, (6) 동시성 제어, (7) 백업 및 회복 등이다. 본 연구 결과를 통하여 향후 MMDBMS 개발자들의 시행 착오를 최소화할 수 있으리라 생각된다.

주기억장치 DBMS를 위한 고성능 인덱스 관리자의 설계 및 구현

김상욱,이경태,최완,Kim, Sang-Wook,Lee, Kyung-Tae,Choi, Wan 한국통신학회 2003 韓國通信學會論文誌 Vol.28 No.7B

주기억장치 DBMS(MMDBMS)는 디스크가 아닌 주기억장치를 주요 저장 매체로서 사용하므로 고속의 처리를 요구하는 다양한 데이터베이스 응용을 효과적으로 지원한다. 본 논문에서는 차세대 MMDBMS Tachyon의 인덱스 관리자 개발에 관하여 논의한다. 최근 하드웨어의 급격한 발전으로 인하여 주기억장치 액세스 속도와 CPU의 처리 속도의 차는 점점 커지고 있다. 따라서 CPU 내에 있는 캐쉬(cache)의 존재를 충분히 활용하는 자료 구조 및 알고리즘을 고안함으로써 MMDBMS의 성능을 크게 개선시킬 수 있다. 본 논문에서는 Tachyon를 위한 캐쉬-인지 인덱스 관리자의 개발 중에 경험한 실질적인 구현 이슈들을 언급하고, 이들에 대한 해결 방안을 제시한다. 본 논문에서 다루는 주요 이슈들은 (1) 캐쉬(cache)의 효과적인 사용, (2)인덱스 엔트리 및 인덱스 노드의 집약적 표현(compact representation). (3) 가변 길이 키(variable-length key)의 지원, (4) 다중 애트리뷰트 키(multiple-attribute key)의 지원, (5) 중복키(duplicated key)의 지원. (6) 인덱스를 위한 시스템 카탈로그의 정의. (7) 외부 API(application programming interface)의 정의. (8) 효과적인 동시성 제어 방안. (9) 효율적인 백업 및 회복 방안 등이다. 또한, 다양한 실험을 통한 성능 분석을 통하여 제안된 인덱스 관리자의 우수성을 규명한다. The main memory DBMS(MMDBMS) efficiently supports various database applications that require high performance since it employs main memory rather than disk as a primary storage. In this paper, we discuss the index manager of the Tachyon, a next-generation MMDBMS. Recently, the gap between the CPU processing and main memory access times is becoming much wider due to rapid advance of CPU technology. By devising data structures and algorithms that utilize the behavior of the cache in CPU, we are able to enhance the overall performance of MMDBMSs considerably. In this paper, we address the practical implementation issues and our solutions for them obtained in developing the cache-conscious index manager of the Tachyon. The main issues touched are (1) consideration of the cache behavior, (2) compact representation of the index entry and the index node, (3) support of variable-length keys, (4) support of multiple-attribute keys, (5) support of duplicated keys, (6) definition of the system catalog for indexes, (7) definition of external APIs, (8) concurrency control, and (9) backup and recovery. We also show the effectiveness of our approach through extensive experiments.