본 논문에서는 데이터베이스 설계시 중요한 과정인 개념설계 단계에서 개체관계도(Entity Relationship Diagram)의 정보를 저장하는 ERD시소러스(Thesaurus)를 구축하고, 이러한 ERD시소러스를 기반으로 하는 뷰 통합 방법론을 제시하고자 한다. 제시된 방법론의 유용성을 입증하기 위하여, 적용사례에 대한 뷰 통합지원시스템의 프로토타입을 구축하였다. 적용결과, ERD시소러스 기반의 방법론이 기존의 뷰 통합 방법론보다 친밀도 분석, 의미충돌 해결, 유 통합과정에서 더 효과적임을 확인할 수 있었다. 따라서 이 방법론이 기존의 단편화된 스키마의 통합이나 대규모 데이터베이스 통합 설계시 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
데이터베이스 통합론 중에서 미디에이터 기반의 데이터베이스 통합 방법은 미디에이터가 가상적으로(Virtual)통합된 (intergrated) 뷰를 유지하도록 하고, 사용자가 통합된 뷰를 통해서 질의를 할 수 있도록 한다. 이를 위해 각 지역 데이터베이스와 직접 대화하는 자료저장소 랩퍼(wrapper)가 필요하다. 본 논문에서는 지역 데이터베이스의 내용을 W3C의 표준안인 XML Schema로 표현하고, 이를 바탕으로 사용자가 XML 뷰를 정의하는 방법을 제시한다. 그리고 이 사용자 정의 XML 뷰 기반의 스키마 관리기, 질의어 처리기, 연결 관리기로 구성된 랩퍼 시스템을 설계, 구현한다.
멀티 뷰 기법은 데이터를 다양한 관점에서 보려는 접근 방법이며 데이터의 다양한 정보를 통합하여 사용하려는 시도이다. 최근 많은 연구가 진행되고 있는 멀티 뷰 기법에서는 단일 뷰 만을 이용하여 모형을 학습시켰을 때 보다 좋은 성과를 보인 경우가 많았다. 멀티 뷰 기법에서 딥 러닝 기법의 도입으로 이미지, 텍스트, 음성, 영상 등 다양한 분야에서 좋은 성과를 보였다. 본 연구에서는 멀티 뷰 기법이 인간 행동 인식, 의학, 정보 검색, 표정 인식 분야에서 직면한 여러 가지 문제들을 어떻게 해결하고 있는지 소개하였다. 또한 전통적인 멀티 뷰 기법들을 데이터 차원, 분류기 차원, 표현 간의 통합으로 분류하여 멀티 뷰 기법의 데이터 통합 원리를 리뷰 하였다. 마지막으로 딥 러닝 기법 중 가장 범용적으로 사용되고 있는 CNN, RNN, RBM, Autoencoder, GAN 등이 멀티 뷰 기법에 어떻게 응용되고 있는지를 살펴보았다. 이때 CNN, RNN 기반 학습 모형을 지도학습 기법으로, RBM, Autoencoder, GAN 기반 학습 모형을 비지도 학습 기법으로 분류하여 이 방법들이 대한 이해를 돕고자 하였다.
이질의 생물 정보원을 통합하기 위해서는 각 정보원의 이질적인 내용을 숨기고 하나의 관점으로 표현하는 뷰를 정의해야 한다. 본 논문은 생물 정보원 통합 미들웨어를 설계함에 있어서 XML 기반의 뷰 정의모델을 제시하고 그 동작 원리를 보인다. 제시된 모델은 통합시스템 구축을 위한 융통성을 증대시키고, 보다 추상화된 수준에서 통합 질의를 수행할 수 있도록 하기 위하여 사용자 정의 XML 뷰를 지원한다. 제시된 뷰 정의 모델을 기반으로 관계형 데이터베이스와 웹 자원에 대한 랩핑 모델을 제시하고, 아울러 응용 프로그램에 대해서도 같은 모델을 사용한 램핑 결과를 제시한다.
생물정보원은 이질성이 높고 사용자의 요구사항이 다양하다. 본 논문은 이러한 이질성을 해결하고 사용자의 다양한 요구사항에 쉽게 대처할 수 있는 XML 기반의 생물정보원 통합시스템의 설계개념과 구조 및 구현결과를 제시한다. 제시하는 통합시스템은 관계형테이블, 객체, XML, 플랫파일 등 다양한 자료형을 지원하면서, 관계형, 객체관계형, 웹자원, 응용프로그램 등 데이터 관리모델에 무관한 뷰 정의 및 질의처리모델이다. 그리고 사용자정의 XML 뷰 기반의 뷰 관리 및 질의처리를 통하여 사용자의 다양한 요구사항에 쉽게 적응할 수 있는 미디에이터 질의처리 기반의 생물정보원 통합시스템을 제시한다.
오늘날 컴퓨터의 기술이 발전함에 따라서 하드웨어와 소프트웨어가 갈수록 다양화되고, 네트워크의 컴퓨팅 환경도 다양해져 가고 있다. 또한 사용자가 요구하는 데이터 양도 급속히 증가하고 있고, 네트워크 환경에서 많은 정보들을 얻으려고 한다. 그러나 기존의 데이터베이스들은 서로 다른 모델로 표현이 되어져 있고 각기 서로 다른 운영체제에서 사용되고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 미디에이터 시스템이 연구되고 있고 현재의 미디에이터 시스템은 관리자가 각 데이터베이스의 구조화 내용을 알고 직접 통합시킬 뷰를 생성하고 있다. 또한 데이터를 통합시키기 위하여 생성한 뷰 관리에도 수정(modification)만을 지원하고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 다양한 환경의 데이타베이스를 CORBA를 사용하여 구축하고 웹과 연결함으로써 사용자가 다양하게 원하는 정보를 얻을 수 있고 통합된 뷰 관리를 수정(modification)과 구체화(materialization)의 두 가지 방법으로 관리하여 효율성을 높이도록 한다.
분산된 생물 정보원을 물리적으로 혹은 가상적으로 통합하기 위해서는 정보원들의 이질성을 해결해야 하며, 사용자의 다양한 요구를 수용할 수 있도록 범용성과 적응력이 뛰어나야 한다 본 논문에서는 데이터는 물론 응용 프로그램의 통합을 위한 미들웨어를 설계함에 있어서 랩퍼 시스템에서의 융통성 있는 범용 XML 질의 처리 엔진을 제시한다. 제시된 질의 처리 엔진은 사용자 정의 XML 뷰를 지원함으로서 융통성 있는 통합 질의 구성을 가능하게 한다. 질의 처리 과정은 뷰 합성, 지역 정보원에 대한 질의 변환, 그리고 결과 문서 생성과정을 동반하는데, 이를 위해 XML 뷰와 XML 질의어를 뷰 트리로 표현하는 XML 뷰 트리 기반의 질의 처리 모델을 제시한다. 그리고 제시된 질의 처리 모델의 범용성을 확인하기 위해 관계형 데이터베이스와 웹 정보원, 그리고 응용 프로그램에 대하여 정보원의 질의 결과 형이 관계형 튜플과 XML 문서인 경우에 대한 질의 처리 방법을 제시한다.
데이터 웨어하우스는 효과적인 질의와 분석을 위해 물리적으로 여러 사이트에 분산된 소스 데이터로부터 통합된 정보를 추출하여 저장한 데이터 저장소로써, 실체 뷰의 집합으로 구성된다. 따라서 데이터 소스에 변경 사항이 발생하면 데이터 웨어하우스와 일관성을 유지하기 위해 실체 뷰에도 변경 사항을 반영하는 뷰 관리가 필요하다. 동시에 변경되는 여러 데이터 소스와 뷰의 상태 사이에 일관성을 보장하기 위해서는 각 소스의 변경 사항을 순서대로 뷰에 반영해야 한다. 이때 각 소스의 변경 사항을 뷰 정의와 관련된 다른 소스들과 조인을 수행해야 하는 등 뷰 갱신을 위해 많은 비용이 소요된다. PSWEEP/RI 기법은 이러한 뷰 갱신 비용을 줄이는 방법으로 뷰의 일관성을 보장하기 위해 수행해야 하는 서브질의를 참조 무결성 제약조건의 특성을 이용하여 병렬로 처리하는 방법이다. 본 논문에서는 PSWEEP/RI기법의 성능을 평가하기 위하여 이 방법의 비용 모델을 분석적으로 제시하였으며, 이 모델을 기반으로 다른 기존의 방법(SWEEP)과 성능을 비교 분석하여, PSWEEP/RI 기법이 다른 기존의 방법(SWEEP)보다 여러 소스 릴레이션의 조인으로 구성된 실체 뷰를 갱신하는 시간을 크게 단축하여 효율적으로 뷰를 관리하며, 소스의 증가에 따른 뷰 갱신 시간의 증가를 줄일 수 있음을 보였다.
W3C(World Wide Web Consortium)가 XML(eXtensible Markup Language)을 차세대 웹 문서 표준으로 제안하면서 많은 응용에서 XML을 사용하려는 다양한 연구가 진행되고 있다. 뷰는 이질적인(heterogeneous) 데이터의 통합 및 여과(filtering) 기능을 통해서 사용자가 요구하는 데이터를 제공한다. 뷰의 구현 기법 중에서 실체 뷰(materialized view)는 뷰의 내용을 직접 저장하는 기법으로서, 사용자의 질의에 빠른 응답시간을 제공할 수 있다. 그러나 실체 뷰는 하부 데이터베이스가 변경되었을 경우에 일관성을 유지해야 하는 오버헤드가 있다. XML은 문서의 구조정보를 나타낼 수 있으므로 기존의 관계 데이터베이스와 객체지향 데이터베이스 등에서 연구되었던 실체 뷰 관리 기법과는 다른 XML 실체 뷰 관리 기법이 요구된다. 본 논문에서는 XML 문서를 대상으로 XML 실체 뷰를 지원하고, 데이터베이스에 저장된 XML 문서가 수정되었을 경우에 XML 실체 뷰에 대해 점진적 갱신(incremental refresh)을 지원하는 XML 실체 뷰 관리 프레임워크(framework)를 제안하였다.
웹 문서 표준어인 XML의 등장으로 앞으로 웹 상에 수많은 XML 문서가 존재할 것이며, 이들에 대한 효율적인 검색 기법이 요구된다. 그 중 하나로 웹 상에 산재된 XML 문서들을 여과 및 통합할 수 있는 뷰의 기능이 필요하다. 뷰의 구현 기법으로는 전통적인 질의 변경 기법과 실체 뷰 기법 등이 있다. 본 논문에서는 XML 문서를 대상으로 하는 실체 뷰에 관한 것으로, XML 문서가 변경되었을 경우에 XML 실체 뷰에 대해 점진적 갱신을 지원하는 XML 실체 뷰 관리 프레임워크(framework)에서, 실체 뷰를 통한 뷰 제공의 성능을 질의 변경 기법의 성능과 비교하여 분석한 후 실체 뷰 기법이 질의 변경 기법 보다 효율적일 수 있는 조건을 구한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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