Multi-level Load Shedding Scheme to Increase Spatial Data Stream Query Accuracy

In spatial data stream management systems, it is needed appropriate load shedding algorithm because real-time input spatial data streams could exceed the limitation of main memory. However previous researches, lack regard for input ratio and spatial utilization rates of spatial data streams, or the characteristics of data source which generates data streams with spatial information efficiently, can lead to decrease the performance and accuracy of spatial data stream query. Therefore, multi-level load shedding scheme for spatial data stream management systems is proposed to increase the spatial query performance and accuracy. This proposed scheme limits overloads in relation to the input rate and the characteristics of data source first, and then, if needed, query data representing low query participation probability based on spatial utilizations are dropped relatively. Our experiments show that the proposed method could decrease load shedding frequency for previous researches by more than 11% despite query results accuracy and query performance are superior at 0.04% and 3%.

공간 데이터 스트림 질의 정확도 향상을 위한 다단계 부하제한 기법

공간 데이터 스트림 관리 시스템에 실시간으로 입력되는 공간 데이터 스트림은 제한된 주기억장치의 용량을 초과할 수 있으므로 부하를 제한할 필요가 있다. 그러나 기존의 연구에서는 부하 제한을 위해 공간 데이터 스트림을 생성하는 데이터 소스의 특성이나 입력 변화, 그리고 공간 데이터 이용 정도를 효율적으로 적용하지 못함으로써 질의 처리의 정확도와 성능을 감소시키는 문제를 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 공간 데이터 스트림 질의 관리 시스템에서 발생할 수 있는 부하를 제한하고 공간 질의 처리의 성능과 정확도를 높이기 위한 다단계 부하제한 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 먼저 데이터를 수집하는 단계에서 데이터의 수량과 입력 빈도 변화를 이용하여 부하를 제한하고, 과부하 발생시 공간 이용도에 따라 질의 참여 확률이 낮은 데이터를 대상으로 추가적인 부하제한을 수행한다. 실험 결과에서 제안 기법은 기존 부하제한 기법에 비해 11% 이상의 부하 제한 발생 빈도를 감소시키면서 입력 데이터 스트림의 증가와 질의 영역에 증가에 따른 질의 처리 결과의 정확도는 0.04% 이상의 우위를 보였다. 또한, 질의 처리 성능에서도 기존 기법에 비해 3% 이상의 향상을 나타냈다.