• 제목/요약/키워드: 구조적 조인 알고리즘

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XML 데이터베이스에서 효율적인 경로처리를 위한 구조적 세미조인 기법 (Structural Semi-Join Operators for Efficient Path Processing in XML Databases)

  • 손석현;신효섭
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권2호
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    • pp.252-256
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    • 2010
  • 구조적 조인은 효율적인 XML 질의 처리를 위한 핵심 연산자 중의 하나이다. 구조적 조인은 대용량의 XML 노드들을 대상으로 계층관계(조상-자손 및 부모-자식관계)를 형성하는 쌍을 효율적으로 계산한다는 측면에서, 경로패턴으로 표현된 질의를 처리하는 데 주로 사용될 수 있다. 하지만 구조적 조인 알고리즘은 XML의 경로 처리과정에서 많은 오버헤드를 야기 시킨다. 이에 대한 개선된 연산자인 구조적 세미조인은 효율적인 처리를 위하여 XML 노드간의 조인 결과를 조상노드 혹은 자손노드로 한정시키는 새로운 연산자이다. 본 논문에서는 구조적 세미조인 알고리즘을 소개하고, 구조적 세미조인을 이용한 경로처리 알고리즘을 제시한다. 실험을 통하여 개선된 방식의 구조적 세미조인 알고리즘이 XML 경로처리에 있어서 매우 효율적임을 보여준다.

XML 구조 문맥을 사용한 효율적인 경로 표현식 조인 알고리즘 (An Efficient Path Expression Join Algorithm Using XML Structure Context)

  • 김학수;신영재;황진호;이승미;손진현
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제14D권6호
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    • pp.605-614
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    • 2007
  • XML 데이터 검객을 위한 표준 질의 언어로서 XQuery와 XPath가 W3C에 의해 표준으로 제정되었다. XQuery와 XPath를 보편적으로 사용함에 따라, 최근 연구는 방대한 XML 데이터베이스에서 XPath 경고 표현식에 대한 효율적인 질의 처리를 위한 데이터 구조 및 알고리즘 개발에 초점을 두고 있다. 최근에, XPath 경로 표현식을 처리할 때 XML 엘리먼트 사이의 구조적 관계(조상-자손, 부모-자식)를 결정하는 구조적 조인의 개념은 중요한 XPath 프로세싱 기법중의 하나가 되었다. 그러나 XPath 질의 처리에서 자주 발생하는 구조적 조인들은 높은 비용을 요구한다. 본 논문에서, 우리는 XPath 질의들을 효율적으로 처리하기 위해 제안한 구조적 인덱스(SI) 기반의 새로운 구조적 조인 알고리즘(SISJ)을 제안한다. 실험 결과에서는 이전의 알고리즘보다 근소하게 더 효율적인 성능을 보여 준다. 그러나 재귀성이 높은 문서에 대해서는 제안기법의 가지치기 특성으로 인해 약 30% 이상의 성능향상을 보였다.

가상 디렉토리 확장 해시 색인: 확장 해싱에서의 새로운 디렉토리 구조를 이용한 저비용 해시 색인 (Virtual Directory Extendible Hash index: An Economic Hash Index Using New Directory Structure)

  • 박상근;박순영;김명근;배해영
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (하)
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    • pp.1493-1496
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    • 2003
  • 데이터베이스 관계 연산자 중 프로젝션(projection)과 집단 연산(aggregate function)시 사용되는 GROUP BY절, 그리고 동등 조인(equi join)에 대한 질의 처리는 중복된 튜플 중복된 GROUP BY 필드, 조인 중 발생하는 임시결과에 대한 제거나 집단 연산, 임시 결과의 저장을 위해 정렬이나 해싱 기반 알고리즘을 적용하고 있다. 이 중 해싱 기반 알고리즘은 데이터에 대한 직접적인 접근 방법과 정렬비용이 없다는 장점으로 인해 자주 사용하게 된다. 그러나 이러한 해싱(extendible hashing)[1] 기반 알고리즘은 키 값이 저장되는 버켓(bucket) 페이지의 넘침(overflow)으로 인해 분할(split)이 발생하는 경우, 분할을 야기시킨 버켓 페이지에 대한 정보를 제외한 동일한 내용의 기존 디렉토리 구조를 배로 확장해야 하는 공간 확장과, 확장된 디렉토리 구조의 유지를 위해 많은 비용을 소모하게 된다. 본 논문에서는 다량의 데이터에 대한 접근 기법과 디렉토리 구조의 저장공간, 유지 비용 절감 및 중복 해시 값을 지니는 데이터를 처리하기위한 해시 색인인 가상 디렉토리 확장 해시 색인을 제안한다. 가상 디렉토리 확장 해시 색인은 디렉토리 구조를 다단계 구조로 유지함으로써, 넓은 저장 공간을 필요로 하는 다량의 데이터에 대한 접근경로 문제를 해결하였고, 가상 디렉토리 레벨이라는 새로운 구조를 통해, 기존 디렉토리 구조의 공간 낭비 및 유지 비용을 최소화 시켰으며, 버켓 페이지를 리스트(list) 구조로 유지함으로써 중복 해시 값에 의한 디렉토리 구조의 연쇄적 분할 문제를 해결하였다.

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개선소성힌지해석과 유전자 알고리즘을 이용한 반강접 강골조의 이산최적설계 (Discrete Optimum Design of Semi-rigid Steel Frames Using Refined Plastic Hinge Analysis and Genetic Algorithm)

  • 이말숙;윤영묵;강문명
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권2호통권69호
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    • pp.201-213
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘과 보-기둥 접합부, 부재, 그리고 구조물 전체의 재료 및 기하학적 비선형 거동을 고려할 수 있는 개선소성힌지해석 방법을 접목시킨 평면 반강접 강골조 구조물의 최적설계법을 제안하였다. 개선소성힌지해석에서는 강골조 구조물의 기하학적 비선형성을 고려하기 위해 보-기둥 요소의 안정함수를 사용하였으며, 재료적 비선형성을 고려하기 위해 잔류응력, 소성힌지, 반강접 접합부 그리고 기하학적 불완전성 등에 의한 점진적인 강성감소모델을 사용하였다. 최적설계시 마이크로 유전자 알고리즘과 재생산을 위한 개체 선택 도구로 토너먼트 선택방법을 사용하였으며, 적합도 함수는 목적함수 및 벌칙함수로 나타낸 무제약 함수값의 조합으로 구성하였다. 목적함수로는 구조물의 중량을, 제약조건으로는 하중-저항능력, 사용성, 연성도, 그리고 시공성에 관한 기준을 사용하였다. 강접 및 반강접 접합부를 갖는 강골조 구조물의 최적설계결과의 비교를 통해 본 연구에서 제시한 방법의 적합성을 검증하였다.

NUMA 구조 기반의 효율적인 해시 조인 알고리즘 (An efficient algorithm for hash-join on NUMA architecture)

  • 최성준;김홍연;민준기
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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    • pp.300-303
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    • 2018
  • 최근, 불균일 기억 장치 접근 (NUMA) 구조가 부각됨에 따라 NUMA 구조 기반의 관계 연산 기법들이 제안되고 있다. 본 논문에서는 NUMA 구조 기반의 효율적인 해시 조인 기법을 제안한다. NUMA 구조에서 조인 속성 값의 분포가 편중된 릴레이션들 간의 조인은 NUMA 노드들 간의 부하 불균형과 과도한 원격 메모리 접근을 발생시킬 수 있다. 제안 기법에서는 근사 히스토그램을 이용하여 조인 속성 값의 분포를 파악하고, 이를 기반으로 원격 메모리 접근을 줄이는 전달 방안을 제안한다. 실험에서는 입력 릴레이션들에 대해 조인 속성 값의 분포를 변화시키면서 제안 기법에 대한 성능을 평가한다.

XML 문서에서 효율적인 질의를 위한 구조 조인 메커니즘 (Structural join mechanism for efficient query in XML document)

  • 이명진;김희경;채기준
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (C)
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    • pp.100-102
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    • 2006
  • 인터넷 환경에서 데이터 저장과 전송을 위한 표준으로 XML이 부각되고 있다. 이에 따라 XML자체에 대한 관심뿐 아니라 XML 질의 처리를 위한 연구도 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 연구는 XML문서 자체의 내용 뿐 아니라 구조에 대한 질의에 대해서도 진행되고 있다. 구조에 대한 질의를 위해 경로 질의가 사용되고 있으며, 최근 경로 질의를 효과적으로 처리하기 위하여 여러 가지 색인 기법들이 연구되고 있다. 본 연구에서는 기존에 제안된 대표적인 두 가지 색인기법인, 경로 색인 기법과 구조 조인 기법에 대한 특징에 대해 살펴보고, 구조 조인 기법에 대한 기존연구의 알고리즘의 성능을 개선시킬 수 있는 메커니즘을 제안하였다. 기존 연구에서는 질의에 해당하는 모든 엘리먼트들을 비교하여 결과를 뽑아내지만 제안한 메커니즘은 입력 값의 형태를 변형하여 비교하는 엘리먼트의 수를 줄여 더 적은 조인연산을 수행함으로서 성능을 향상시킬 수 있었다. 이러한 결과를 4절에서 실험을 통해 검증하였다. 실험 결과 기존 방법에 비해 실험한 질의에 따라 최대 34%, 최소 7%의 성능 향상을 이룰 수 있었다.

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마이크로 유전 알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 단면 및 형상 최적화 (Size and Shape Optimization of Truss Structures using Micro Genetic Algorithm)

  • 김대환;윤병욱;이재홍
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.465-474
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    • 2011
  • 본 연구는 마이크로 유전 알고리즘을 이용하여 트러스 구조물의 단면적 및 형상을 최적화 하였다. 구조물의 최소 물량을 얻기 위하여 허용 응력 및 좌굴 응력과 같은 여러 제약조건이 고려되었으며, 이를 통해 트러스 구조물의 최적 설계 시 최적화된 부재의 단면적과 구조물의 좌표를 얻었다. 트러스 구조물의 최적 설계에 적용가능 한 제안된 기법을 이용하여 다양한 예제들을 선정하여 최적화를 수행하였으며, 기존 연구 결과와 비교를 통해 본 마이크로 유전 알고리즘의 효과를 입증하였다.

변환공간 뷰를 기반으로한 공간 조인 (Spatial Join based on the Transform-Space View)

  • 이민재;한욱신;황규영
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제30권5호
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    • pp.438-450
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    • 2003
  • 공간 조인이란 서로 겹치는 관계를 가지는 공간 객체의 쌍들을 찾는 질의이다. 색인 기반 공간 조인에는 원공간 색인인 R 트리가 널리 사용된다. 원공간 색인이란 원공간상에서 표현된 공간 객체를 색인하는 구조로, 이를 활용한 조인은 크기를 가지는 공간 객체를 다루기 때문에 정형적인 방법이 아닌 휴리스틱에 의존하는 단점을 가진다. 반면, 변환공간 색인은 원공간 상의 공간 객체를 변환공간 상의 크기가 없는 점 객체로 변환하여 색인한 후에 이들을 다루기 때문에, 이를 활용한 공간 조인은 상대적으로 단순하고 정형적인 방법을 사용하는 장점을 가진다. 그러나, 이 방법은 R 트리와 같이 원공간 객체를 색인하는 원공간 색인에는 적용될 수 없는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 이 두 방법의 장점만을 취하는 새로운 방법을 제안한다. 즉, 변환공간 뷰(transform-space view)라는 새로운 개념과 이를 사용한 공간 조인 알고리즘인 변환공간 뷰 조인 알고리즘(transform-space view join algorithm)을 제안한다. 변환공간 뷰란 원공간 색인에 대한 가상의 변환공간 색인으로서, 이미 구축된 원공간 색인을 구조적으로 변경하지 않고서 별도의 추가비용 없이 가상의 변환공간 색인으로 해석할 수 있게 한다. 실험 결과, 변환공간 뷰 조인알고리즘은 R 트리를 원공간에서 조인하는 알고리즘들과 비교하여 디스크 액세스 횟수 측면에서 최대 43.1%까지 더 좋은 성능을 보인다. 본 논문의 가장 중요한 공헌은 R 트리와 같이 널리 사용되는 원공간 색인을 변환공간 뷰라는 새로운 개념을 통하여 변환공간에서 해석하여 사용할 수 있음을 보인 것이다. 우리는 이 새로운 개념이 다양한 공간 질의 처리 알고리즘들이 변환공간에서 새롭게 개발될 수 있는 프레임워크를 마련했다고 믿는다.

위성영상을 이용한 지질학적 선구조의 자동 추출 : 정선지역 사례 연구 (Geological Linear Feature Extraction using Space-borne Imagery : Experimental Cases in Jeongsun Area)

  • 류희영;이기원;박노욱;권병두
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2004년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회 논문집
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    • pp.635-640
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    • 2004
  • 절리, 단층, 습곡, 암맥, 파쇄대 및 암상의 경계에 의해 나타나는 지질학적 선구조는 지하의 물성이나 지질구조를 반영한다. 따라서 지구조 운동 분석을 위한 기초 자료로 이용가능하기 때문에 그동안 전문가의 육안 판독이외에 영상에서 선구조를 추출하기 위한 많은 연구가 이루어져왔다. 최근에 이용 가능한 위성영상자료가 증가하고 영상을 지구과학 응용분야에 적용하는 사례가 많아짐에 따라 영상으로부터 선구조를 빠르고 정확하게 추출해야 할 필요성이 높아졌다. 본 연구에서는 위성영상으로부터 선구조를 자동으로 추출하기 위해 구배 방향 프로파일 분석(Gradient Direction Profile Analysis. GDPA) 알고리즘과 Hough 변환 알고리즘을 이용한 프로그램을 개발하였고, 각 알고리즘에 필요한 모든 변수들을 사용자가 직접 입력할 수 있도록 설계하였다. 이 프로그램을 옥천 습곡대의 북동부에 위치한 강원도 정선지역의 Landsat TM 에 적용하여 가능성을 검토에 보았고, 오차 검증 방법을 이용하여 각 알고리즘을 정량적으로 평가하였다.

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Top-${\kappa}$ 유사도 조인을 위한 샘플링 기반 알고리즘 (A Sampling-based Algorithm for Top-${\kappa}$ Similarity Joins)

  • 박종수
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제41권4호
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    • pp.256-261
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    • 2014
  • Top-${\kappa}$ 유사도 조인 문제는 두 개의 입력 레코드 집합들에서 유사도를 기준한 상위 ${\kappa}$ 개의 레코드 쌍을 찾는 것이다. 샘플링 기법을 이용하여 상위 ${\kappa}$ 개의 유사도 조인 쌍을 반환하는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 입력 레코드들의 표본에서 집합 유사도 조인들의 히스토그램을 구성하고, 상위 ${\kappa}$ 개의 조인 쌍을 위한 추정 유사도 한계치를 통계 추론으로 95% 신뢰 구간의 오차 한계 내에서 계산한다. 상위 ${\kappa}$ 개의 유사도 조인을 얻기 위하여 최소-히프 구조를 사용하는 일반 유사도 조인 알고리즘에 이 추정 한계치를 적용한다. 대 용량의 실제 데이터집합에서의 실험결과는 제안된 알고리즘의 좋은 성능을 보여준다.