XML의 계층적 구조와 관계 데이터베이스의 평면적 구조가 일치하지 않기 때문에, 관계 데이터베이스에 저장된 XML 데이터에 대한 질의를 처리하여 XML 문서를 생성하기 위해서는 별도의 처리과정이 요구된다. 또한. 기존의 관계 데이터베이스가 XML 질의 언어를 지원하지 못하기 때문에 XML 질의 언어의 SQL로의 변환도 요구된다. 따라서. 몬 논문은 XQuery의 경로 표현식을 패스 테이블을 이용하여 SQL로 변환하여 데이터를 추출하고 뷰를 이용하여 평면적 구조로 저장된 XML 데이터를 계층적 구조인 XML 문서로 효과적으로 변환하여 태깅하는 방법을 제안하고, 이를 이용한 XML 질의 처리 시스템을 설계한다.
대부분의 이동객체들은 공간 네트워크상을 움직이기 때문에, 그들의 궤적을 효과적으로 색인 검색할 수 있는 궤적 기반 색인 구조가 필요하다. 하지만 도로와 같은 공간 네트워크상의 궤적 기반 색인 구조에 대한 연구는 FNR-트리나 MON-트리와 같은 연구가 진행되었을 뿐 연구가 많이 진행되어 있지 않다. 하지만, FNR-트리나 MON-트리 또한 이동객체의 세그먼트만을 저장할 뿐 전체 궤적을 유지하지 못하여, 궤적 질의에 대해 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 공간 네트워크상의 이동객체를 위한 궤적기반 색인 구조인 TMN -Tree(Trajectory of Moving objects on Network-Tree)를 제안한다. 이를 위해, 이동객체를 공간과 시간 특성으로 분류하고, 궤적을 유지함으로써 영역질의와 궤적질의를 동시에 처리할 수 있는 색인 구조를 설계한다. 아울러, 사용자 질의를 시공간영역 내 궤적 질의, 시간영역 내 유사궤적 질의, k-최근접 질의로 분류하고, 이들을 처리하기 위한 질의 처리 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 본 논문에서 제안한 궤적 기반 색인 구조가 기존의 색인구조인 FNR-Tree, MON-Tree보다 성능이 향상되었음을 보여준다.
본 논문에서는 다양한 질의 처리를 위하여 데이터베이스 색인 스키마의 특징인 반구조적 정보를 구조 정보화할 수 있는 방법과 보다 빠르고 최적화된 질의처리 방법을 제안하고자 한다. XML 트리에 추가된 번호 정보를 비트열로 변형하여 트리의 구조 변경없이 트리 노드간의 구조 정보를 나타낸다. 그리고 이 과정에서 생성되는 기타 구조 정보들을 검색하여 색인 스키마에 추가한다. 또한, 질의 스키마에서는 색인 스키마를 이용하여 절대 경로 질의 표현식 뿐만 아니라 상대 경로 질의 표현식의 경우에도 주어진 노드 정보를 통하여 상위의 노드를 복원한다. 이러한 점은 하나의 질의를 통하여 파생 질의 표현식을 작성할 수 있다는 장점이 있다. 그리고 질의 처리 과정에서는 색인 스키마와 질의 스키마를 이용하여 비트열 사이의 비트 연산을 함으로써 응답시간을 최소화하고 색인 파일의 노드별 레코드의 정보만으로 정확한 결과를 검색할 수 있다.
센서 네트워크를 위한 데이터 중심 저장구조는 다차원의 범위 질의는 물론 정합질의를 효과적으로 처리하기 위해서 제안되었다. 하나의 센서 네트워크는 범위질의 하나만 처리하거나 스카이라인 질의 하나만을 처리하기 위해서 설치될 수도 있지만 일반적으로 다양한 질의를 같이 처리하기 위해서 사용된다. 따라서, 데이터 중심 저장구조에서 다차원의 범위질의 뿐만 아니라 스카이라인 질의도 효과적으로 처리될 필요가 있다. 기존에 제안된 스카이라인 질의 처리 알고리즘들은 데이터 중심 저장구조의 존재를 고려하지 않고 있다. 일부 대표적인 데이터 중심 저장구조는 유사한 데이터를 지리적으로 인접한 센서노드에 저장하는 특징을 갖는다. 이 논문에서는 이러한 특징을 고려하여 데이터 중심 저장구조에서 보다 효과적으로 동작할 수 있는 스카이라인 질의 처리기법을 제안한다.
XML은 관계형 데이터는 물론 구조화 또는 반구조화 된 데이터를 효과적으로 조직화하여 표현할 수가 있다. XQuery는 구조화된 XML 데이터를 대상으로 필요한 정보를 검색하는 질의어이다. 평면적인 테이블 형태의 SQL과는 달리 XQuery는 데이터의 내부구조 정보 없이는 질의어를 작성하는데 어려움이 따른다. 이 논문은 내부적으로 구조화된 XML데이터에서 필요한 정보를 검색하는 검색언어 XQuery질의를 효과적으로 작성할 수 있도록 질의 대상이 되는 XML 데이터 구조를 트리 형태로 보여주고, 필요한 경로식을 효과적으로 지정함으로써 질의어를 보다 쉽게 작성하도록 도와주는 XQuery 작성기를 설계하고 구현한다.
XML 또는 RDBMS 에서의 키워드 검색은 기존의 정보 검색처럼 데이터의 구조 또는 질의 언어에 대한 사전 지식 없이 질의 처리를 수행하는 연구 분야 중의 하나이다. 오늘날 키워드 검색을 효율적으로 처리하기 위해 제안된 연구들은 그래프 기반의 질의 처리에 기반한 기법들에 초점을 두고 있다. 이러한 접근들은 XML 또는 RDBMS 안에 존재하는 데이터를 그래프 구조에 기반한 데이터로 변환한 다음에 그래프 탐색을 통해서 모든 질의 키워드를 포함하는 결과들을 찾는다. 그러나 기존의 기법들을 RDF/S 또는 OWL 문서와 같은 복잡한 그래프 구조에 적용하기에는 질의 성능 측면에서 많은 문제점을 가지고 있다. 또한, 온톨로지 언어의 의미적 단위로서의 RDF 트리플을 고려하지 않기 때문에 질의 결과에 대한 신뢰성을 보장할 수 없다. 이러한 관점에서 본 논문은 RDF/S 또는 OWL 저장소에서 효율적이고 의미적인 키워드 검색을 위한 인덱싱 기법 및 알고리즘을 설계한다.
XML 데이터베이스에서 타입상속 개념의 질의처리를 지원하기 위한 다차원 타입상속 색인구조(Multidimensional Type Inheritance Index: MD-TIX)에 대하여, 본 논문에서는 질의 패턴에 따라 색인성능을 향상시키기 위한 색인구조의 조율 알고리즘을 제안한다. MD-TIX는 중첩 엘리먼트와 타입상속 계층이 포함된 복합 형태의 XML 질의처리를 지원하기 위하여 다차원 색인구조를 이용한다. MD-TIX의 조율 알고리즘에서는 먼저 사용자 질의 형태에 대한 질의 정보로서 색인구조를 구성할 색인 페이지 영역들의 모양을 결정하고, 이러한 모양의 페이지 영역들을 갖도록 하는 구간반분 전략을 적용함으로써 최적의 MD-TIX 색인구조를 구성한다. 성능평가의 결과에 의하면, 주어진 질의 패턴에 따라 제안한 조율 알고리즘을 적용함으로서 최적의 MD-TIX를 구성할 수 있었으며, 경로 길이가 2인 경우에 주어지는 중첩 술어에 대한 삼차원 질의 영역의 경우, 모양이 편향된 정도에 따라 질의처리의 성능이 매우 크게 향상됨을 알 수 있었다.
일반적으로 XML 데이터는 트리 형태의 계층적인 구조를 가지고 있으며, XML 데이터의 저장 및 검색도 이러한 특성을 반영한다. 따라서 XML 데이터를 데이터베이스화 할 때에 XML 엘리먼트 간의 이러한 계층 관계를 반영하여 XML 데이터를 구조화하여 저장하고, 사용자의 검색을 지원하기 위해서는 질의에 명세 된 엘리먼트 구조 간의 계층 관계를 계산하여 처리하는 방법이 필요하다. 구조적 조인(structural joins) 연산은 이 문제의 한 해결책으로서 노드 번호 매기기 방식(node numbering scheme)에 기반한 XML 데이터베이스에 대하여 효율적인 계층 관계 연산 기법을 제시하고 있다. 하지만 계층 관계가 복잡하게 중첩되어 있는 트리 구조의 XML 질의를 처리하려면 여전히 다수의 구조적 조인을 수행해야 하기 때문에 질의 처리 비용이 많이 드는 또 다른 문제를 갖게 된다. 이에 본 논문에서는 선행 연구에서 제안된 트리 구조의 XML 질의 처리시에 필요한 다수의 중첩된 구조적 조인들의 수행비용을 효과적으로 줄이기 위한 사전 처리 방법으로서 동등 클래스 개념을 적용한 정규 표현식(regular expression)으로 된 경로 질의(path query)의 길이를 단축하는 경로식 단축 알고리즘을 소개하며 특히 분기 노드(branch node)가 포함된 경로식 단축 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘이 XML 경로식 질의 처리 시간을 평균적으로 1/3로 단축할 수 있음을 실험을 통해서 확인한다.
센서 네트워크에서 연속 질의를 처리하기 위하여 센서 노드에 질의를 전송하고 질의 색인을 구축해야 한다. 모든 센서 노드에 질의를 전송하면 질의 전송을 위한 메시지 부하가 증가하는 문제가 있다. 이 논문에서는 센서 노드에서 발생하는 데이터 영역을 이용한 트리 구조 기반의 관계도를 구성하고 구축된 관계도를 이용하여 질의 조건을 전송할 노드를 선택한다. 그리고 트리 구조를 사용하였을 때의 메시지 전송 횟수를 측정한다.
정부의 식생활개선정책에 발맞추어 우리들의 식생활구조는 점차 쌀위주의 고정관념에서 잡곡의 혼식, 분식의 패턴으로 현저한 변화를 가져여오고 유다. 그러나 식량소비패턴은 량과 질의 두가지 면에서 결정되어야 할 것이며, 현재의 식생활구조는 량과 질의 불균형한 소비 패턴을 보여주고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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