기존에 제안된 색인 구조는 연속적 이동 객체를 갱신하기 위해 이동 객체의 기존 위치를 삭제하고 새로운 위치를 삽입하는 과정을 반복하기 때문에 많은 갱신 비용을 소요한다. 본 논문에서는 연속적 이동 객체의 갱신 비용을 감소시키기 위한 새로운 색인 구조를 제안한다. 제안하는 색인 구조는 이동 객체의 위치를 저장한 공간 분할 방식의 색인 구조와 이동 객체의 위치를 직접 접근하기 위한 보조 색인 구조로 구성된다. 노드의 팬아웃을 증가시키기 위해 자식 노드에 대한 정보는 실제 분할 영역을 저장하는 것이 아니라 kd-tree로 저장한다. 또한, 이동 객체의 위치 갱신을 빠르게 처리하기 위해 색인 구조 전체를 순회하지 않고 단말 노드를 직접 접근하여 상향식으로 갱신을 수행한다. 제안하는 색인 구조의 우수성을 입증하기 위해 다양한 분포 특성에 따라 이동 객체를 생성하고 이동 객체에 대한 삽입, 갱신, 검색 성능을 비교 분석한다.
이 연구의 목적은 실제 과학수업에서 시선추적과 주의력 검사를 통해 초등학생들의 주의의 특성을 분석하는 것이다. 초등학생들의 주의 과정을 분석하기 위하여 SMI사의 ETG(eye tracker glasses) 이동형 시선추적기를 사용하였고, 샘플링 속도는 30Hz이다. 사전 주의력 검사의 연구대상은 초등학교 6학년 155명이었고, 시선추적의 연구 대상은 초등학교 6학년 남학생 6명이었다. 시선추적의 연구대상자는 모두 과거 안구병력이 없었으며, 안경을 쓰지 않았다. 안구운동 분석은 'BeGaze Mobile Video Analysis Package' 프로그램을 사용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 초등학생의 주의력 검사 결과, 선택적 주의와 자기통제는 .316으로 낮은 상관을 보였고, 선택적 주의와 지속적 주의는 .85로 높은 상관을 보였다. 둘째, 선택적 주의와 자기 통제의 상관관계를 기준으로 초등학생들의 주의 유형을 주의형(attentive type), 비주의형(inattentive type), 안이형(easygoing type), 경솔형(hasty type)으로 구분하였다. 셋째, 실제 과학수업에서 초등학생들의 안구운동분석을 통해 초등학생들의 주의는 상향식 주의처리, 하향식 주의처리, 디폴트 모드 네트워크로 구분할 수 있었다. 또한 실제 수업에서 초등학생들의 주의 전환은 다양한 원인으로 인해 빈번히 발생하였다. 초등학생들이 목표 지향적이고 지식에 의존하는 하향식 주의 처리를 못하는 원인은 초점주의 실패로 인한 목표 대상 지각의 실패, 목표 대상에 대한 관련지식의 부재, 관련지식에 대한 유추의 실패 등으로 나타났다. 주의력 검사와 안구운동분석을 종합하여 초등학생의 주의 처리과정을 도식하였다. 이 연구에서 밝힌 초등학생의 주의 특성과 주의 처리과정이 효과적인 교수전략, 교수학습 모형, 교수자료를 개발하는데 기초적인 자료로 활용될 것을 기대한다.
본 논문은 CUDA를 이용하여 GPU에서의 최적화된 kd-tree 탐색구조 환경과 광선/삼각형의 교차검사 알고리즘을 통한 실시간의 광선추적 시스템을 제안한다. 기존의 GPU 기반 kd-tree 탐색 알고리즘은 대부분 스택이 없는 GPU 하드웨어의 특성상 임의의 단말노드에서 기하요소의 교차검사가 실패할 경우 상위노드로 상향식 탐색을 진행하기 때문에 노드에 대한 중복 방문이 반드시 필요하거나 혹은 불필요한 메모리의 적재가 필요하기 때문에 큰 장면에 대한 광선추적은 어렵게 된다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 CPU 방식의 kd-tree 탐색과 비슷하게 동작하도록 stack을 CUDA 프레임워크를 이용하여 GPU의 지역메모리로 구현하였기 때문에 기존의 방법 등에서의 문제점을 해결하였다. 또한 탐색구조를 통해서 찾은 말단 삼각형들의 처리를 위해서 최신의 CPU 기반의 교차검사 알고리즘인 Plucker 좌표계 검사를 CUDA로 구현하여 병렬 가속시켰다. Plucker 검사는 기존의 무게중심 좌표 대신에 광선과 삼각형 edge의 관계를 이용하는 간단한 연산만을 이용하는 장점이 있다. 전체 시스템은 단일 커널로 구성되어 있으며 병렬처리를 위한 복잡한 동기화나 광선패킷의 도입 없이 간단하게 구현되었다. 결과적으로 본 논문의 실험은 기존 알고리즘 대비 제안하는 알고리즘이 약 2배의 성능 향상이 있음을 보여 준다.
본 논문은 병렬 입출력과 효율적인 디스크 접근을 이용하여 입출력 성능을 높임으로써 지리 정보 시스템의 질의 처리 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 동시에 접근할 가능성이 높은 인접한 공간 데이터를 디스크의 논리적 블록 단위로 패킹하여 하나 또는 연속적인 논리적 블록으로 클러스터링 하면 한번의 디스크 접근으로 많은 공간 데이터를 읽을 수 있어 질의 처리에 따른 디스크 접근 횟수와 디스크 접근 오버 헤드를 줄임으로써 입출력 시간을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 기존 Parallel R-tree 기법의 병렬 입출력 기법과 패킹 기반 클러스터링 기법을 결합하여 효율적인 입출력을 지원하는 EPR(Enhanced Parallel R-tree) 색인 기법을 제안한다. EPR 기법의 주요 특징은 다음과 같다. 첫째, 공간 데이터를 Hilbert space filling curve를 이용하여 인접도에 따라 정렬하여 패킹함으로써 상향식으로 R-tree를 생성한다. 둘째, 정렬된 공간 데이터를 패킹하여 하나 또는 연속적인 논리적 블록에 저장하는 패킹 기반 클러스터링을 통해 공간 데이터 클러스터를 구성한다. 셋째, 색인 기법 및 공간 데이터 클러스터를 round-robin 스트라이핑 방식을 통해 다중 디스크에 분산 배치한다. EPR 기법과 기존 PR 기법의 성능을 비교한 결과, 공간 질의 처리 속도가 30% 이상 향상되었으며, 특히 논리적 블록의 크기가 클수록, 공간 데이터의 크기가 작을수록 질의 처리 성능이 향상되는 결과를 보였다.
센서 네트워크나 유비쿼터스 환경이 보급되면서 최근에는 저장되어 있는 데이타가 아닌 계속적으로 빠르게 지나가는 스트리밍 데이타에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 기존의 Publish-Subscribe 시스템도 인터넷의 발달로 데이타가 실시간으로 빠르게 들어오는 스트리밍 데이터의 형태를 가지게 되면서 스트리밍 데이타 연구에 관심을 가지게 되었고 이 중에서도 웹 환경의 표준으로 많이 사용되는 XML에 관심을 가지게 되었다. Publish-Subscribe 시스템에서 서버에 들어오는 스트리밍 XML 데이타에 대해서 질의에 빠르게 매치(match)되는 것을 찾기 위한 스트리밍 XML 데이타 필터링 기법이 오토마타를 이용해서 연구되었으며, 이중에서 비결정적 오토마타를 사용한 방법이 YFilter이다. 비결 정적 오토마타를 사용하는 YFilter의 경우 질의 앞부분의 공통된 오퍼레이터를 한번에 계산하기 위해서 XPath 질의의 공통된 앞부분을 공유하고 질의의 루트부터 처리하는 하향식 방식을 사용하고 있다. 하지만, 부분매칭 경로질의의 경우에는 질의의 앞부분 공유를 방해하고 질의를 루트에서부터 처리할 필요가 없기 때문에 YFilter에서 부분매칭 경로질의가 증가하면 처리량이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이 문제 대해 XPath 질의의 공통된 뒷부분 공유에 기반한 상향식 방식을 사용하는 PoSFilter를 한가지 해결책으로 제시한다. 그리고 YFilter와 PoSFilter의 처리량을 비교를 통해서 PoSFilter의 경우 부분매칭 경로질의가 증가할 때 YFilter보다 좋은 처리량을 나타내는 것을 검증한다.
시각적 선택에 대한 과거 정신물리학적, 신경 생리학적 연구결과를 토대로 Feature Gate 라는 신경 망 모형을 제안하였다. 이 모형에는 공간 배치도가 위계 적으로 구성되어 있으며, 정보의 흐름이 위계의 각 수준으로부터 그 다음 수준으로 넘어갈 때 주의 게이트에 의해 조절되도록 되어 있다. 주의 게이트들은 독특한 세부 특징을 가진 위치에 반응하는 상향식 시스템과 표적 세부 특징이 있는 위치에 반응하는 하향식 기제 모두에 의해 조절된다. 본 연구는 Feature Gate 모형의 하향식 기제에 초점을 맞추어 모형을 설명하고, 현재 다른 모형들이 설명하지 못하는 Moran & Desimone(1985)의 연구결과를 이 모형이 어떻게 설명하는지를 제시하고자 한다. Feature Gate 모형은 병렬 적인 세부특징 검색, 계열 적 접합표적 검색, 단서에 의한 주의의 점진적 감소 모형, 세부특징-주도적인 공간적 선택, 주의의 분할, 방해자극 위치의 억제, 주변 억제 등을 포함한 시각적 주의 연구의 여러 가지 많은 현상들을 설명하는데 하나의 일관적인 해석을 제공해 준다. 앞으로 이 모형을 더욱 확장, 발전 시켜 세부특징의 조합된 배열에 반응하는 상위 수준의 유닛을 사용한다면 시각적 선택과정이 포함된 형태 재인 모형으로 개발될 수 있다.
편측 공간무시는 주로 우측 대뇌반구의 병변으로 인한 뇌졸중 이후 발생하는 신경학적 질환으로, 병변 반대 측 신체와 공간에 대한 처리 기능과 주의집중에 문제가 발생한다. 기능적 신경이미지 연구에서 편측 공간무시는 큰 수준의 중대뇌 동맥, 페리실비안 연결망, 주의집중 연결망의 손상과 연관성이 있다고 보고하였다. 편측 공간무시는 부정적인 예후와 관련이 있기 때문에 정확한 진단과 중재를 위해 편측 공간무시의 유형과 이론 그리고 전통적 평가와 기능적 평가를 포함한 임상적 평가가 고려되어야 한다. 편측 공간무시의 치료는 하향식 접근방법과 상향식 접근방법으로 구분하며, 두 접근방법을 결합하는 형태가 가장 효과적일 수 있다. 편측 공간무시의 모든 최신 중재방법 중에서 프리즘 적응이 가장 적절한 중재법으로 연구되고 있으나, 편측 공간무시의 유형과 병변 위치 등을 고려하여 환자에게 적절한 중재를 적용하는 것이 중요하다.
최근에 Agrawal 등이 제안한 히포크라테스 데이타베이스는 관계형 데이타베이스에 프라이버시 보호 기능을 추가한 데이타베이스 모델이다. 본 논문의 저자들은 히포크라테스 데이타베이스 모델을 XML 데이타베이스에 적용할 수 있도록 확장한 히포크라테스 XML 데이타베이스 모델[4]을 제안하였다. 본 논문에서는 동적 프레디킷(dynamic predicate)이라는 새로운 개념을 제안하고, 히포크라테스 XML 데이타베이스 모델에서의 액세스 통제에 이 개념을 적용한다. 동적 프레디킷은 권한에 의해 액세스가 허용되는지를 결정하는데 적용될 수 있는 질의 처리 도중에 동적으로 생성되는 조건을 나타낸다. 동적 프레디킷은 권한 검사를 질의 계획에 효과적으로 통합하여 액세스가 허용되지 않은 엘리먼트들이 질의 처리 과정에서 일찍 제외될 수 있게 해준다. 합성 데이타와 실제 데이타를 사용하여 기존의 액세스 통제 방법과 질의 처리 시간을 비교하는 다양한 실험을 수행한 결과, 본 논문에서 제안한 액세스 통제 방법은 하향식 액세스 통제 방법에 비하여 최대 219배, 상향식 액세스 통제 방법에 비하여 최대 499배 성능을 향상시킴을 보였다. 본 논문의 주요 공헌은 히포크라테스 XML 데이타베이스 모델 상에서 동적 프레디킷을 사용하여 액세스 통제 방법을 질의 계획에 효과적으로 통합할 수 있도록 한 것이다.
식품생산과정에서 발생하는 유기성폐기물인 골분, 유박, 굴 패화석을 토양에 투입한 결과 일부 처리구에서 토양생물과 화학성이 영향을 받았다. 골분은 토양의 질산태질소를 일시적으로 증가시켰고, 패화석은 pH를 증가시켰다. 골분은 느티나무 생장을 증진시키는 효과가 있었기 때문에 이차적으로 토양생태계에 영향을 미칠 수 있다. 미생물 PLFA는 패화석에 의해 증가하였으며 환경스트레스를 나타내는 지표도 낮은 경향이 있었다. 이것은 패화석이 양분 증가보다는 pH 증가를 통해 미생물의 서식환경을 개선하는 효과가 있다는 것을 보여준다. 토양미소동물 중에는 세균섭식성 선충만이 유박과 골분 처리구에서 증가하였다. 이들 밀도와 세균 PLFA 간에 상관관계는 없었다. 다만 식물생장과 식물섭식성선충의 유의적 상관관계는 유기물투입이 식물을 통해 이차적으로 토양생태계에 영향을 줄 수 있다는 것을 부분적으로 보여준다. 따라서 유기성폐기물 처리는 토양화학성 변화를 통해 일차적으로 미생물 군집에 영향을 주지만, 미생물을 섭식하는 생물군에게 상향식의 양적인 연쇄반응을 일으키지 않을 수 있다는 것을 시사한다.
This research was investigated which denitrification of wastewater containing nitrate, using upflow anaerobic sludge blanket process. The upflow anaerobic sludge blanket process is also used for both artifical and industrial wastewater. Main ingredients investigated in the artifical and industrial wastewater experiment were the determination of optimum organism/nitrate ratios, nitrate removal efficiency by various hydrogen donor addition and characteristics of granular sludge and gas production in case of various hydrogen donor addition. From the experimental results the following conclusions were made: In case of adding methanol, ethanol and sodium acetate as hydrogen donor granular sludge was formed 50 days after seeding. Average diameter of granular sludge was 4.0 mm and settling velocity was 37 cm/min. Production rate of gas 3.3 L/d in case of adding methanol as hydrogen donor in wastewater containing 150mg/L nitrate. However adding ethanol and sodium acetate as hydrogen donor, gas production rate were 2.2-2.7L/d respectively. In case of adding methanol as hydrogen donor treatability of artifical wastewater contained 150mg/L as nitrate was about 93%. But in addition of sodium acetate in wastewater contained 40mg.L as nitrate, nitrate removal efficiency was 80%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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