SGML이나 XML과 같은 마크업 언어를 사용하여 생성된 구조적 문서에 대한 검색 시스템은 문서의 임의의 부분에 대한 검색을 지원한다. 문서의 구조에 바탕을 둔 다양한 유형의 사용자 질의를 처리하기 위해서는 색인에 필요한 메모리량이 커지게 된다. 색인에 필요한 메모리양을 줄이기 위해, 색인된 노드의 ID에서 찾고자 하는 노드의 ID를 계산할 수 있어야 한다. 그러나 이 경우 각 노드에 ID가 고정되기 때문에 문서의 갱신이 발생할 때 많은 부분이 수정되어야 하기 때문에 갱신에 필요한 오버헤드가 커지게 된다. 본 논문에서는 전체문서인스턴스트리 구조를 제안하고, 이를 기반으로 하여 노드의 ID를 구성함으로서, 색인과 검색의 효율성을 유지하면서 자료의 추가나 삭제등의 갱신이 발생할 때, 갱신의 파장을 최소화시킬 수 있는 색인구조와 질의처리 알고리즘을 제시한다.
동적인 XML 문서에서 빈번히 발생하는 갱신에 대한 고려를 하지 않는 레이블링 기법들은 XML 문서 트리의 갱신이 일어날 때 마다 변화된 레이블 정보를 반영하기 위해서 전체 XML 트리를 재탐색하여 전체 노드의 레이블을 다시 계산하는 리레이블링(relabeling)과정이 필요하다. 이러한 리레이블링은 갱신이 빈번히 일어나는 동적인 XML 문서에서는 비용이 상당히 크다는 단점이 있다. 이런 단점을 해결하기 위해 리레이블링 과정이 필요 없는 레이블링 기법으로 프라임 넘버 레이블링 기법(prime number labeling scheme)이 제안되었다. 그러나 프라임 넘버 레이블링 기법은 문서가 갱신될 때 XML 문서 트리의 노드 간 형제순서(sibling order)를 갱신하는 문제는 고려하지 않고 있다. 이러한 형제순서의 갱신과정은 XML 문서 트리의 많은 부분을 재탐색하고 재기록 하여야 하므로 많은 비용이 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 XML 문서 트리의 재탐색과 재기록이 필요 없이 형제순서를 유지할 수 있는 형제순서 값을 갖는 프라임 넘버 레이블링 기법을 제안한다.
본 논문에서는 동일한 분야의 검색된 문서가 갖는 하나의 성향을 중심으로 문서들 자체가 가지고 있는 관계성을 분석하여 용어의 가중치를 결정하였다. 그리고 사용자의 관심분야와 선호도를 적절히 표현하기 위하여 질의가 아닌 사용자 프로파일을 구축하여 이용하였다. 사용자 프로파일은 관심 분야별로 용어열과 선호도 벡터로 구성하고, ‘사용자접근에 의한 갱신’, ‘사용자 프로파일을 이용한 갱신’ 방법을 이용하여 사용자 프로파일을 사용자 위주로 학습시킨다. ‘사용자 접근에 의한 갱신’ 방법은 주제 분야에 대한 지식이 있는 경우에 적용할 수 있는 방법으로서 실험 결과, 사용자 프로파일이사용자의 선호도를 제대로 표현하기까지의 갱신 회수를 상당히 감소시킬 수 있었다. ‘사용자 프로파일을 이용한 갱신’ 방법은 갱신초기에 수행하는 방법으로서 선호도 값의 차이를 명확히 해주는 결과를 가져온다.
동적인 XML문서에서 빈번히 발생하는 갱신에 대한 고려를 하지 않는 레이블링 기법들은 XML 문서 트리의 갱신이 일어날 때 마다 변화된 레이블 정보를 반영하기 위해서 전체 XML 트리를 재탐색하여 전체 노드의 레이블을 다시 계산하는 리레이블링 과정이 필요하다. 이러한 리레이블링은 갱신이 빈번히 일어나는 동적인 XML 문서에서는 비용이 상당히 크다는 단점이 있다. 이런 단점을 해결하기 위해 리레이블링 과정이 필요 없는 레이블링 기법으로 프라임 넘버 레이블링 기법이 제안되었다. 그러나 프라일 넘버 레이블링 기법은 문서가 갱신될 때 XML 문서 트리의 노드 간 형제순서를 갱신하는 문제는 고려하지 않고 있다. 이러한 형제순서의 갱신과정은 XML 문서 트리의 많은 부분을 재탐색하고 재기록 하여야 하므로 많은 비용이 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 XML 문서 트리의 리레이블링과 재계산이 필요 없이 형제순서를 유지할 수 있는 형제순서 값을 갖는 프라임 넘버 레이블링 기법을 제안한다.
XML 문서를 위한 현재까지 연구된 대부분의 색인기법에서는 절대좌표를 표현하는 방법을 이용하기 때문에 갱신연산이 커다란 부담으로 받아들여지고 있다. 또한 이 기법에서 XML문서내의 엘리먼트, 애트리뷰트, 텍스트 사이의 상호 구조적 관계를 표현하려면 좌표를 재구성해야 한다. 이와 같은 재구성 작업은 갱신이 이루어지는 노드에 국한하지 않고 XML 문서 전반에 걸쳐 연쇄적으로 일어나기 때문에, XML 문서의 갱신이 빈번할 경우 심각한 성능 문제를 야기하게 된다. 본 연구에서는 갱신이 빈번한 상황에서도 성능 저하가 많지 않은 확장 색인에 기반한 색인 기법을 제안하고자 한다. 이 방법은 갱신으로 인한 트리의 재구성 연산에 참여하는 노드의 수를 제한하여 전체적으로 성능을 많이 향상시킬 수 있다. 또한 확장색인 기법은 SQL 문장을 이용한 간결한 표현을 통하여 포함관계질의를 처리할 수 있다.
XML은 웹 데이타 표현 및 교환을 위한 표준으로 많은 응용 분야에서 널리 이용되고 있다. XML Schema는 표준 XML 스키마로, 정의된 XML Schema에 의거하여 작성된 XML 문서를 ‘유효한 XML 문서’라고 하며 이러한 XML 문서는 갱신이 된 후에도 XML Schema에 대해 유효함이 보장되어야 한다. 본 논문은 갱신 이전에 갱신과 관련된 부분에 대한 유효 검증을 수행하여 불필요한 유효 검증을 제거한 XML Schema 유효 검증 메커니즘인 ‘예상 갱신 부분 유효 검증 기법’과 갱신 별 유효 검증 알고리즘을 제안한다. 또한 XML 데이타와 XML Schema 간의 매핑 방법과 XML Schema 유효 검증을 지원하기 위해 효율적인 스키마 정보 추출을 제공하는 XML Schema 저장 방법을 제안한다. 마지막으로 실험을 통해 스키마 저장 방법에 따른 갱신 별 유효 검증 성능을 비교한다.
구조와 문서(structured document)에 대만 효율적인 처리를 위해서는 문서의 임의 엘리먼트에 빠르고 직접적인 접근을 지원하는 인덱싱 기법이 필요하다 이를 위한 기존의 연구들에서는 전통적인 정보 검색 분야에서 사용되는 역 리스트나 시그너쳐 파일을 응용한 기법들이 제안되었다. 그러나 기존의 연구들은 정적인 환경에 적합한 인덱스 구조로써, 문서에 대한 동적인 변경이 있을 경우 인덱스론 전체적으로 재구성해야 하는 부담이 있다. 본 논문에서는 역 리스트를 기반으로 문서에 대만 구조 변경과 내용 변경 등 동적인 변경에 대해 점진적 갱신을 지원하는 인덱스 구조를 설계하였다.
XML 의 중요성이 부각 되면서 XML 데이터의 효율적 관리 기법에 관한 연구가 활발히 수행되고 있다. XML 질의의 표준화 작업도 활발히 이루어져 현재 XQuery가 유력한 표준으로 부각되었다. 그러나 XQuery 등이 완전한 XML 질의어가 되기 위해서는 변경 연산을 제공해야 하는데 XML 변경어의 표준화 작업이나 XML 변경 처리 기법에 대한 연구는 아직 미미한 실정이다. 본 논문에서는 e-Business 등 XML 데이터베이스 기반 웹 응용의 효율적 지원을 위한 XML 문서 갱신에 대한 기법을 다룬다. XML 문서의 효율적 갱신을 위한 RN(RmdEid, NextChildEid) 번호 체계, R(RmdEid) 번호 체계 을 제시한다. 어떤 XML 번호 체계를 사용하여 XML 문서를 저장하는 가는 XML 문서의 갱신 연산에 중용한 영향을 미친다. 이들 번호 체계들은 데이터베이스내의 테이블 스키마의 차이점으로 구분한 것이다. 이들 번호체계 각각에 대하여 XML 데이터베이스 시스템을 구현하여 이들 기능의 성능 및 공간 부담을 평가한 결과를 기술한다.
XML 전용 데이터베이스 시스템의 등장 및 갱신 연산 지원되면서 갱신 연산의 유효성 검사 및 효율적인 갱신 연산의 충돌 감지 기법의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 필요성은 잘 정형화된 XML 문서와는 달리 스키마의 제약사항을 준수해야 하는 유효한 XML 문서 환경에서 절실히 요구된다. 특히, 효율적인 갱신 연산의 충돌 탐지 기법은 질의 컴파일러의 질의 최적화 및 트랜잭션 관리의 높은 병행수행 목적을 달성하는데 필수적인 요소이다. 본 논문은 판독-갱신 및 갱신-갱신 연산 사이의 충돌을 정의하고, 유효한 XML 환경에서 효율적으로 충돌을 감지하는 기법을 제안한다.
XML이 웹 정보 시스템의 데이터베이스로 활용되면서 공유 부분에 대한 데이터 처리의 높은 효율성을 제공하고자 최소 단위의 접근제어 모델에 대한 연구가 판독 모드 측면에서 활발히 진행되었다. 질의 처리 연구에서는 XML 데이터베이스에 대한 갱신 질의 표준화 작업이 진행되고 있다. 본 논문은 갱신 질의 연산을 최소 단위 접근제어 모델의 연산 모드로 추가함으로써 발생하는 보이지 않는 조상 문제를 정의한다. 이를 해결하기 위한 고려 사항으로 보이지 않는 조상 노드들을 포함하는 XML 문서에 대한 갱신 연산 시 고려해야 할 특성을 갱신의 비밀성, 갱신의 무결성, 그리고 갱신의 일관성으로 정의하고 갱신 연산 수행 시 발생될 수 있는 특성 위배 상황을 정리한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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