스트리밍 XML 필터링 기법은 사용자가 등록한 질의를 만족하는 XML 문서를 찾아 사용자에게 XML 문서의 복사본을 돌러주는 것을 목적하고 있다. 본 연구는 Xfiiter와는 차별된 방법으로 역 인덱스를 사용하여 Xfilter처럼 역 인덱스가 XML 필터링 동안 동적으로 변하는 특성을 제거한다. 또한 늦은 질의 삭제 전략을 이용함으로써 질의 삭제 시간을 $50\%$ 이상 줄인다. 따라서 본 기법은 Xfilter에 비해 적은 필터링 시간과 질의 추가/삭제 시간을 보여준다. 또한 역 인덱스를 사용한 기법들의 제한점을 Yfilter와 비교하여 보여 준다.
XML이 인터넷상에서 디지털 정보를 표현하고 교환하기 위한 표준이 되어감에 따라 최근까지 XML을 저장하고 검색하기 위한 역인덱스 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 XML 전문 검색을 위한 새로운 역인덱스 구조를 제안한다. 기존에 연구된 역인덱스 기법을 통한 키워드 검색 기능을 더욱 보완하고 최근에 W3C에서 새로운 기능으로 추가된 전문 검색 기능을 구현한다.
최근 산업체를 중심으로 XML 전문 검색과 XML 문서의 변성 기능에 대한 표준의 시도가 활발히 이루어지고 있다. XML 질의어에서의 전문 검색 기능은 매우 중요한 부분을 차지한다. XML 문서는 관계형 테이블과는 달리 문서의 구조가 복잡하며 때로는 매우 불규칙하다. 이런 상황에서의 검색은 부분적인 정보를 최대한 활용해야 하는 전문 검색이 일반적인 구조적 검색보다 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문은 XML 데이터를 관리하기 위하여 관계형 모델을 사용하는 환경에서 XML 문서의 변경과 다양한 형태의 전문 검색을 동시에 지원하기 위한 방안으로 효율적인 역 인덱스 구축 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법은 인덱스 크기의 큰 변화 없이 역 인덱스를 구축하며, 대용량의 XML 문서의 다양한 전문 검색 기능을 성능의 저하 없이 지원한다. 또 XML 문서의 부분적인 변화에 역 인덱스의 변경이 기존의 방법들에 비해서 급격히 줄어든 좋은 성능을 보인다.
관계데이터베이스를 이용한 XML 데이터저장방법에서 데이터가 삽입, 삭제, 갱신될 경우 인덱스를 제정의해야 하는 부담을 줄여주는 인덱스 기법을 제안한다. XML 데이터를 블록과 블록사이에 많아야 하나의 관계가 유지되도록 블록단위로 나누어 각 블록에 대해 Numbering 스킴을 적용하여 인덱스를 정의한다. 또한 정의된 인덱스를 이용하여 XML 질의 처리하기 Parent-Child Block Merge Algorithm과 Ancestor-Descendent Block Merge Algorithm을 제안한다.
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.
본 논문에서는 파일 내용 기반 검색 프로그램을 설계하고 구현하였다. 역 인덱스 구조를 이용하여 설계하였으며 별도의 정보 검색 라이브러리 사용 없이 구현하였다. 인덱스 파일은 트라이 자료 구조를 직접 설계 및 구현 하였으며 자바 언어의 HashMap 구조를 중첩 형태로 구현하였다. 개발 시스템의 유용성을 테스트하기 위해 GRE 단어집에 수록된 약 3,300개의 단어를 사용하여 임의 생성한 텍스트 파일 집합을 사용하였다.
XML 문서는 관계형 테이블과는 달리 문서의 구조가 매우 복잡하고 불규칙하여 부분적인 정보를 최대한 활용하는 전문 검색이 일반적인 구조적 검색보다 더 중요한 역할을 한다. XML 문서는 계층이 있으므로 계층을 사용하는 전문 검색 연산은 계층을 제공함으로써 검색 공간을 줄여서 검색의 정확성과 효율성을 훨씬 더 높일 수 있다. 전문 검색 연산을 효과적으로 지원하기 위한 방법으로는 역인덱스를 (inverted index) 사용하는 것이 가장 일반적인 방법이다. 지금까지의 전문 검색을 위한 XML 문서의 구조 정보를 표현, 저장하는 방법들은 문서의 내용이 변경되지 않는 정적 문서(static documents)만을 고려하여 왔다. 이 방법들은 문서가 동적으로 변화할 경우 저장된 문서의 구조 정보 중에서 많은 부분을 다시 표현해야 하는 비효율적인 면이 있다. 본 논문은 XML 문서의 동적인 변화를 지원하면서 동시에 복잡한 XML 전문 검색을 지원하기 위한 방법으로 경로 스트링을 사용하는 효율적인 역 인덱스 구축 기법을 제안하고 제안하는 방법이 복잡한 문서의 검색과 문서의 동적인 변화를 효율적으로 검색할 수 있음을 보인다.
최근 XML(Extensible Markup Language) 사용의 증가와 함께 다량의 이질적 구조를 가진 XML문서들이 이용되고 있으며, 이러한 XML문서들의 효율적인 관리를 위해 데이터 저장 구조에 대한 연구의 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 이들 XML 문서들의 효율적인 관리를 위하여 분할된 역 인덱스 테이블에서 부모노드의 정보를 이용하여 질의를 처리하는 방법을 제안한다. 이질적 구조를 가진 대규모의 문서들에 대한 질의 처리 횟수와 처리 데이터 량은 검색 성능에 큰 영향을 주기 때문에 데이터 구조를 설계할 때에 이 두 가지 요소들을 신중히 고려해야 한다. 제안된 방법은 부모 노드의 정보를 이용하여 선형 경로 질의를 위한 질의 처리 횟수를 반감시키고, 역 인덱스 테이블을 XML 트리의 깊이에 따라 적절히 분할하여 탐색 대상이 되는 데이터의 양을 줄이기 때문에 XML 문서에 대한 검색 성능을 향상시킨다. 제안하는 방법의 효율성을 입증하기 위해 인터넷에서 수집한 XML 문서들에 대한 XPath 질의 처리 성능이 기존의 역 색인 기법들에 비해 우수함을 보인다.
최근 XML 문서가 인터넷 기반의 애플리케이션 간의 자료 저장 및 교환을 위한 표준으로써 부상함에 따라 XML 문서의 저장 및 관리에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 XML 문서의 검색에 관련된 많은 연구들이 모든 XML 엘리먼트 경로에 대한 색인화로 인해 인덱스의 크기가 커지고 이에 비례하여 검색성능이 뜯어지는 문제를 보이고 있다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위해 엘리먼트 타일을 기반으로 전통적인 역색인 방법을 XML 문서에 맞게 확장하고, RDBMS에 기반하여 계층구조를 갖는 XML 문서들의 자료를 구조적 넘버링(Numbering) 방법의 인덱스로 설계 하였다. 인덱스 테이블들은 엘리먼트 타입의 정보를 담고 있는 엘리먼트 타입 테이블, XML문서의 경로를 가지고 있는 경로 테이블, 역색인으로 구성된 Term테이블. Term 경로를 나타내는 Term경로 테이블을 생성한다. 이전의 XML 인덱싱 기법에 관련된 연구들에서 보이는 XML 문서상의 모든 경로에 대한 표현을 간소화 시키고, 이를 통해 보다 좋은 검색 성능을 보이고자 하였다.
XML은 웹을 비롯한 모든 문서들을 표현할 수 있는 데이타 중심 표준 언어이다. XML 기반의 여러 문서 개발 도구들의 등장과 이를 이용한 사유 XML 문서의 증가, XML 문서로의 기존 데이타 변환가속화로 인해, 우리는 대량의 서로 상이한 구조로 표현된 XML 문서들을 가지게 되었으며, 이러한 문서 집합으로부터 원하는 정보를 담은 문서를 추출해 내는 것이 중요해 졌다. 하지만, 기존의 XML 문서에 대한 연구들은 한 개의 대규모 XML 문서나 동일한 구조를 가진 문서들에 대한 저장, 검색에 초점이 맞춰져 있거나. 상이한 구조를 지원하더라도, 구조적인 정보를 이용한 빠른 검색을 지원하지 못하는 단점을 가지고 있었다. 이에, 본 논문에서는 상이한 구조를 가진 문서들에 대해서도 빠른 경로 질의를 제공할 수 있도록 지원하기 위한 새로운 기법으로, 관계형 데이타베이스 시스템을 이용한 새로운 역 인덱스를 제안하였다. 우리는 제안된 기법이 기존의 방법에 비해 높은 성능을 보임을 실험을 통해 확인하였다. 특히, 간접 포함 관계를 포함한 모든 진의에서 논은 성능을 제공함으로서, 상이한 구조를 가진 문서들에 대해 적합한 인덱스 구조임을 보여 주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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