• Journal of KIISE:Databases
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• v.33 no.3
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• pp.310-326
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• 2006

In this paper, we deal with a method of efficiently processing continuous queries in a data stream environment. We classify previous query processing methods into two dual categories - data-initiative and query-initiative - depending on whether query processing is initiated by selecting a data element or a query. This classification stems from the fact that data and queries have been treated asymmetrically. For processing continuous queries, only data-initiative methods have traditionally been employed, and thus, the performance gain that could be obtained by query-initiative methods has been overlooked. To solve this problem, we focus on an observation that data and queries can be treated symmetrically. In this paper, we propose the duality model of data and queries and, based on this model, present a new viewpoint of transforming the continuous query processing problem to a multi-dimensional spatial join problem. We also present a continuous query processing algorithm based on spatial join, named Spatial Join CQ. Spatial Join CQ processes continuous queries by finding the pairs of overlapping regions from a set of data elements and a set of queries defined as regions in the multi-dimensional space. The algorithm achieves the effects of both of the two dual methods by using the spatial join, which is a symmetric operation. Experimental results show that the proposed algorithm outperforms earlier methods by up to 36 times for simple selection continuous queries and by up to 7 times for sliding window join continuous queries.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.04a
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• pp.340-343
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• 2009

u-GIS 환경에서 GeoSensor로부터 수집되는 시공간 데이터는 데이터 스트림의 특징을 포함한다. 데이터 스트림은 다양한 입력 속도로 끊임없이 입력되고, 데이터의 크기 또한 가변적이다. 이런 이유로 한정적인 메모리와 처리능력의 시스템은 과부하 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위해 초과되는 데이터를 버려 메모리 초과를 방지하는 기법들이 연구되고 있다. 공간질의는 공간과 위치 값을 기반으로 이루어지는 연산으로 공간질의 정확도는 공간과 위치 정보를 통해 보장된다. 그러나 기존 기법인 랜덤부하제한 기법과 의미적부하제한 기법은 공간질의가 요구하는 공간과 위치 값에 대해 고려하지 않고 삭제하기 때문에 공간질의에 대한 정확도가 감소하는 문제를 갖는다. 본 논문에서는 공간의 이용도를 이용하여 차등적 비율을 적용한 부하제한 기법은 연구하였다. 이 기법은 등록된 공간질의의 영역 겹침 정도에 따라 중요 레벨을 증가시키고, 이를 토대로 시공간 데이터의 중요도를 파악하여 중요도마다 주어진 비율에 의하여 차등적으로 삭제한다. 결과적으로 기존 기법보다 다소 높은 Drop rate를 통해 질의 처리 속도를 빠르게 회복시켰으며, 중요 데이터를 최대한 유지하여 Error rate를 감소시켰다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.135-140
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• 1998

GIS에서 공간분석은 최종 사용자의 의사결정을 돕는 중요한 수단을 제공한다. 다라서, 분석을 위해 사용되는 질의 모델은 질의 자체의 구문구성이나 질의를 이용하는 최종 사용자와의 상호작용적인 측면에 있어서 사용자관점을 지원할 수 있어야 한다. 질의 모델의 구문구조에 있어서 기존의 설계방법은 속성 데이터 베이스 검색을 위한 속성연산을 위주로 하여 공간연산을 위한 연산자들을 기존의 구문구조에 추가하는 형태의 접근방식을 취하였다. 그러나 속성검색을 위해 정의된 구문구조를 확장하여 공간연산을 처리한 방식은 공간연산이 가지는 특성을 고려했을 때 질의의 구문구조가 비일관적이고 부자연스럽다는 문제점들이 많은 연구들에서 제기되었다. 본 논문에서는 공간 질의가 공간분석을 위한 방법론이라는 기본 개념에 기초하여 공간연산을 자연스럽게 처리할 수 있는 질의모델의 구문구조 설계에 대한 방법론을 제안하였다.

• Journal of Korea Spatial Information System Society
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• v.8 no.2 s.17
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• pp.13-38
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• 2006

Range query is one of the most important operations for spatial objects, it retrieves all spatial objects that overlap a given query region in multi-dimensional space. The DOT(DOuble Transformation) is known as an efficient indexing methods, it transforms the MBR of a spatial object into a single numeric value using a space filling curve, and stores the value in a $B^+$-tree. The DOT index is possible to be employed as a primary index for spatial objects. However, the range query processing based on the DOT index requires much overhead for spatial transformations to get the query region in the final space. Also, the detailed range query processing method for 2-dimensional spatial objects has not been studied yet in this paper, we propose an efficient multi-dimensional range query processing technique based on the DOT index. The proposed technique exploits the regularities in the moving patterns of space filling curves to divide a query region into a set of maximal sub-legions within which space filling curves traverse without interruption. Such division reduces the number of spatial transformations required to perform the range query and thus improves the performance of range query processing. A visual simulator is developed to show the evaluation method and the performance of our technique.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.26 no.3
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• pp.353-364
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• 1999

공간 데이터베이스는 일반 관계형 데이터베이스나 객체지향 데이터베이스에 비해 다음과 같은 특징을 가진다. 첫째, 공간 데이터베이스에서의 질의는 공간 질의와 비공간 질의가 섞여서 들어 온다. 둘째, 공간 질의는 비공간 질의에 비해 데이터의 복잡성과 방대함으로 인해 주로 2 단계(여과 단계 및 정제 단계)로 나누어 처리되었다. 셋째, 공간 객체들은 대부분 공간 색인을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 공간 데이터베이스의 특성을 잘 반영하는 질의 최적화 기법을 제안한다. 첫 번째 방법으로 질의 수행 단계 이전의 최적화 단계에서부터 여과 및 정제를 분리하여 생각하는 것이다. 두 번째 방법으로는 복잡한 질의에 대해서 각각의 공간 연산을 여과/정제 단계로 분리한후 여러 정제 단계 연산들을 합쳐 한꺼번에 처리 할수 있고 여러 여과 단계 연산들도 마찬가지로 합쳐질 수 있다. 본 논문에서는 또한 여과/정제를 질의 최적화 단계에서 분리한 여과/정제 조기 분리 (ESFAR) 최적화 기법에 대한 규칙 기반 질의 최적화 기법을 제안한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2011.11a
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• pp.1207-1210
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• 2011

본 논문에서는 PAR-트리라는 공간색인구조를 제안한다. PAR-트리는 object distribution heuristic(객체분할법)으로 absolute crowd index(절대 복잡도)를 사용하여 공간 데이터 객체를 여러 개의 데이터 공간에 균일하게 배치함으로써 질의처리 속도를 향상시킨다. PAR-트리는 MXR-트리에 비해 높은 공간활용도와 빠른 질의 반응시간을 보임으로써 다차원 데이터베이스를 위한 효율적인 색인구조로 사용이 될 것으로 기대된다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.7 no.6
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• pp.1269-1275
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• 2003

This paper addresses several issues on data caching and consistency of cached data in order to process client's queries efficiently in client/server environments. For the purpose, first of all, materialized spatial views are adapted in a client side for data caching, which is called client views. Also, an incremental update scheme using derivation relationships is applied to keep cached data of clients consistent with the rest of server databases. Materialized views support efficient query processing in a client side, however, it is difficult to keep consistent their contents by the update of a server database. In this paper, we devise cost functions on query execution and view maintenance based the cost of spatial operators so as to process client's queries efficiently. When request the client's query, in our query processing scheme, the server determines whether or not materialize it as a view due to evaluation using the related cost functions. Since the scheme supports a hybrid approach based on both view materialization and re-execution, hence, it should improve query execution times in client/server environments.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.12
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• pp.8370-8377
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• 2015

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%.

• Journal of KIISE:Databases
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• v.29 no.1
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• pp.44-57
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• 2002

Multiple spatial queries are defined as two or more spatial range queries to be executed at the same time. The primary processing of internet-based map services is to simultaneously execute multiple spatial queries. To improve the throughput of multiple queries, the time of disk I/O in processing spatial queries significantly should be reduced. The declustering scheme of a spatial dataset of the MIMD architecture cannot decrease the disk I/O time because of random seeks for processing multiple queries. This thesis presents query scheduling strategies to ease the problem of inter-query random seeks. Query scheduling is achieved by dynamically re-ordering the priority of the queued spatial queries. The re-ordering of multiple queries is based on the inter-query spatial relationship and the latency of query processing. The performance test shows that the time of multiple query processing with query scheduling can be significantly reduced by easing inter-query random seeks as a consequence of enhanced hit ratio of disk cache.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10b
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• pp.309-311
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• 1998

실세계에서는 RDBMS가 가장 많이 사용되고 있으며, 가까운 미래에도 RDBMS를 사용하는 경향이 크게 바뀌지 않을 전망이므로, 이미 보유하고 있는 RDBMS를 이용하여 효율적으로 지리 공간 정보를 관리하는 것이 중요하다. 하지만, 기존의 RDBMS는 몇몇 특정한 시스템을 제외하고는 아직 지리 공간 데이터를 위한 특별한 처리를 고려하지 않고 있으며, 공간 연산자를 포함하는 질의를 처리하지 못하고 있다. 본 논문에서는 분산 환경에서 다양한 종류의 RDBMS에 지리 공간 데이터와 이와 연관된 애트리뷰트 값을 함께 저장하려는 GIS를 위한 미들웨어인 OpenGDBC(Open Geo-DataBase Connection)를 제시한다. OpenGDBC는 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 첫째, 세계적인 표준 기구인 OpenGIS의 명세를 따른다. 둘째, CORBA를 이용하여 분산 환경을 지원한다. 셋째, ei양한 종류의 RDBMS에 지리 공간 데이터와 이에 연관된 애트리뷰트 값을 통합된 형태로 저장할 수 있도록 지원하다. 넷째, 공간 연산자를 포함한 질의를 입력으로 받아. 이를 분석하여 OpenGDBC가 제공하는 공간 연산자를 수행한 후, RDBMS에 적합한 질의 형태로 변경하고, RDBMS에서 변경된 질의를 수행하게 하여 질의 결과를 반환하므로, 다양한 종류의 RDBMS에 저장된 지리 공간 데이터에 대해 공간 연산자를 포함하는 질의를 처리할 수 있다.