능동데이터베이스(active database)는 일반 데이터베이스와 능동 규칙을 결합한 형태로서, 데이터베이스 스스로 상태 변화에 대응한 조치를 취할 수 있는 시스템을 말한다. 이러한 능동데이터베이스에서는 규칙의 설계가 데이터베이스 활용의 큰 비중을 차지한다. 이러한 규칙의 효율적인 설계를 위해서는 simulator의 도움이 필요하다. 이에 본 논문에서는 이러한 능동데이터베이스의 규칙을 효율적으로 설계하기 위한 도구의 설계에 대해서 연구한다.
능동 데이터베이스에서의 규칙(rule)은 트리거하는 사건이 감지되면 자동으로 규칙을 트리거하여 데이터베이스의 상태변화에 대응하는 조치를 자동으로 수행한다. 이러한 능동 규칙은 자신을 포함한 서로 다른 규칙을 트리거 할 수 있으므로 종료하지 못하고 연속적으로 실행될 가능성이 있다. 이와 같은 문제는 규칙의 종료 분석을 통해 차단할 수 있으며 규칙의 종료 분석은 규칙의 컴파일 시간에 수행하는 것이 가장 효과적이다. 따라서 이 논문에서는 규칙 종료분석기를 내장한 규칙 컴파일러를 설계하고 그 수행 모델 및 알고리즘을 제안한다. 아울러 제안 모델의 핵심이라 할 수 있는 규칙 종료 분석 알고리즘의 정형화를 통해 제안 모델의 완전성을 검증한다.
근래의 다양한 데이터베이스 응용 분야 중에는 시간에 따라 변화하는 데이터에 대한 관리와 다양한 형태의 사건 발생적 데이터 처리를 필요로 하는 분야가 적지 않으며 그들을 위한 데이터베이스는 시간지원 데이터 모델과 그를 바탕으로 한 능동 처리 기능을 동시에 요구한다. 그 동안 시간지원 데이터베이스와 능동 데이터베이스에 대해 개별적으로는 많은 연구가 진전되었지만 두 가지 기능을 동시에 지원하는 데이터베이스 시스템에 대한 연구는 많지 않았다. 이 논문은 시간지원 데이터 모델과 그를 바탕으로 한 능동 처리 기능을 동시에 지원하는 시간지원 데이터베이스 상의 능동적 시간지원 규칙 모델을 제시하고 그를 위한 능동적 시간지원 규칙 표현 언어를 함께 제시하였다. 제시된 능동적 시간지원 규칙 모델은 시간지원 데이터베이스의 능동 기능 확장, 능동 규칙에서의 시간속성을 갖는 데이터 접근 사건의 개념과 표현 기법의 정립 및 데이터베이스의 응용 영역 확장 등에 기여하였다.
ECA 규칙에 근거한 능동성 개념은 실시간 데이터베이스에서 중요한 연구 분야이다. 기존에 연구된 실시간 동시성 제어 기법들은 능동성 개념을 지원하지 않기 때문에 실시간 능동 데이터베이스를 위한 동시성 제어 기법을 제안한다. 기존에 제안된 실시간 다중버전 동시성 제어 기법을 능동 데이터베이스에 적용하여 시간 제약과 능동 규칙을 동시에 만족하도록 고안하였다. 특히, 본 연구에서 제안한 동시성 제어 기법은 ECA 규칙에 의해서 실행된 트랜잭션들 사이의 선행관계와 능동관계를 연관시켜 데이터베이스의 일관성을 유지한다.
업무규칙은 선언적인 방법으로 업무정책을 표현하고 업무조항을 정의한다. 또한 업무프로세스를 정의하고 프로세스가 수행되는 과정에 제약을 가한다. 본 논문에서는 능동문서 처리 프레임워크를 구현하였다 즉, 사무문서에 함축되어 있는 업무규칙을 어플리케이션 로직과 분리하여 생각하였고, 업무규칙은 Prolog로 명시적으로 표현하였다. 이 Prolog 규칙은 논리프로그램 추론엔진에서 수행가능하고, 이종의 규칙기반 어플리케이션에서 사용할 수 있도록 XML 문서로 변환하였다. 이렇게 문서의 데이터와 규칙을 저장한 XML 문서는 규칙기반의 시스템과 워크플로우 관리시스템(WFMS) 환경에서 처리된다.
원전 감시, 공정 제어, 주식 시장 관리 및 통신 데이터 관리 등은 시간 개념을 갖는 데이터의 관리와 효율적인 데이터 처리를 위한 능동적 규칙 처리 기능을 동시에 필요로 한다. 그 동안 능동 데이터베이스 시스템에 시간 개념 지원을 확장하려는 연구소들은 다소 있었지만 시간지원 데이터베이스를 바탕으로 한 능동 데이터베이스에 관한 연구는 아직 많지 않다. 더욱이 실제 응용분야에 적용시키려는 노력은 찾아보기 어렵다. 이 논문은 이원시간지원 데이터베이스에 바탕을 둔 능동적 시간지원 데이터베이스 시스템에서의 능동적 시간지원 규칙 모델을 제시하였다. 아울러 제시된 규칙모델에 의한 규칙언어와 실행의미를 설명하고 원전 감시 시스템에 대한 적용 예를 보여주었다.
본 논문은 절전제어를 위한 사용자 감성마진 적용 능동규칙시스템을 제안한다. 이는 공간의 조명 환경을 평가하여 사용자의 감성을 해치지 않는 범위 내에서 능동규칙을 사용하여 조도를 조절함으로써 절전을 유도하고자 하는 시스템의 일부이다. 이를 위하여, 조도 측정 및 분석 결과를 기반으로 세부적인 조도기준 범위와 사용자 감성마진 하한조도를 설정하고, 이러한 값들을 감성마진 적용 능동규칙 설계에 사용한다. 또한 이동 에이전트가 이주 대상 센서 노드들을 차례로 방문하여, 사용자 조건, 용도 및 필요에 따른 다양한 능동규칙을 통하여 센서 데이터를 수집 및 전송하며, 임의의 발생 사건들(센서 데이터 값 및 시간 등의 변화)에 상응하는 조치들을 직접 실행할 수 있는 이동에이전트를 이용한 능동규칙시스템을 설계 및 구현한다. 또한, 규칙베이스와 이동에이전트 센서 네트워크 미들웨어시스템과의 연동을 통하여 다양한 능동적 센서 네트워크 응용에의 적용 가능성을 보인다.
능동규칙의 조건부 평가는 사건이 발생할 때마다 수행되기 때문에 조건부 처리 방법에 따라 시스템의 성능에 중요한 영향을 미친다. 그래서 능동 데이터베이스의 성능 향상을 위해 능동규칙의 조건부에 관한 연구가 매우 중요한 요소가 되며. 조건부에서 발생되는 연산 처리시간을 최소화 시켜야만 시스템의 성능을 높일 수 있다. 본 논문에서는 조인연산과 선택연산을 효율적으로 처리할 수 있는 트리 처리 시스템을 제안한다. 실험 결과 본 논문에서 제안한 트리 처리 시스템은 기존의 조건부 평가 방법보다 능동규칙의 조건부 처리에 대한 평가비용이 적게 소요됨을 알 수 있다.
원전 감시시스템은 시간의 흐름이나 사건의 발생에 따라 생성되는 시간개념이 포함된 데이터들을 대상으로 정해진 유형의 반복적 처리를 필요로 한다. 이와 같은 응용시스템은 시간정보를 갖는 데이터들의 저장 및 관리와 능동적인 기능을 갖는 능동적 시간지원 데이터베이스 시스템을 통해 효율적으로 구현될 수 있다. 본 논문은 원전 감시시스템을 위한 능동적 시간지원 데이터베이스 시스템과 그를 위한 시간지원 능동규칙 인어를 제안한다.
프로세스 설계에는 Petri-net, EPC, UML Activity Diagram 등 다양한 모델 기법이 사용되고 있다. 업무 프로세스 내에 복잡한 업무 규칙이 다수 결합되어 있거나, 유비쿼터스 컴퓨팅과 같이 분산 환경에서 복합한 상호운용 규칙이 산재되어 있는 경우에는 정형적인 프로세스 모델링 기법이 비효율적이므로 규칙 기반의 분산 프로세스 설계를 사용할 수 있다. 본 연구는 유비쿼터스 환경에서의 규칙 기반 프로세스 설계 방법을 분석한다. 특히, 이벤트-조건-액션(ECA) 형태의 능동형 규칙을 이용한 프로세스 설계를 대상으로 분석하며, ECA 스키마는 웹 서비스 기술을 위해 개발된 WS-ECA 언어를 사용한다. ECA 규칙을 이용한 여러가지 프로세스 통제 흐름 표현 방법을 분석하기 위하여 워크플로우 패턴을 활용하였다. 워크플로우 패턴에 따라 ECA 규칙 기반 프로세스 표현법을 제공함으로써 규칙 기반 프로세스를 설계하기 위한 가이드라인을 제시하였다는 데 연구의 의의가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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