디클러스터링과 병렬 색인 구조는 효과적인 대용량 데이터의 검색을 위한 데이터베이스의 중요한 연구 분야이다. 기존의 연구에서 다중 디스크에서 다양한 방법들을 이용하여 R-tree등의 색인을 위한 다양한 방법들이 제시되었으나, 이에 적절한 검색 기법에 관한 연구는 거의 없었다. 이 연구에서는 기존의 연구에서 제시된 병렬 공간 색인 구조에서 검색 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 검색 기법을 제시한다. 제시된 기법은 디스크로부터 동시에 여러 개의 노드를 읽어 들일 수 있는 병렬 디스크의 장점을 최대한 활용한 기법이다. 기존의 한번에 한 노드를 읽는 알고리즘을 개선하여 여러 노드를 동시에 접근하기 위한 최적화된 기법이다 실험을 통하여 제시된 기법은 기존의 연구에서 제시된 알고리즘들을 검색 기법의 변경을 통하여 최대 40%이상의 성능 향상을 유발함을 입증하였다.
최근 가장 활발하고 많은 연구가 이루어지는 시스템중의 하나는 교통 제어 시스템이다. 이 시스템을 효과적으로 지원하기 위해서는 이동체를 효과적으로 저장하고, 시간 혹은 시공간 질의를 효과적으로 수행하기 위하여 높은 성능을 가진 이동체 데이터베이스 시스템이 필요하다. 빠른 이동체 데이터베이스 시스템의 성능은 병렬 색인을 이용하여 구축될 수 있다. 이 논문에서는 시공간 인접성과 이동체 특성에 기반한 디클러스터링 정책을 제시한다. 이동체의 진행 방향에 대한 예측을 통하여 색인의 노드에 대한 성장을 예측하고, 이를 토대로 병렬 색인을 구축한다. 실험 결과 제시된 기법은 기존의 다른 정책에 비하여 최대 15%이상의 성능 향상이 있다. 이 결과는 단일 디스크를 사용할 때에 비하여 디스크 당 50%이상의 성능향상 결과이다.
Generally, multidimensional data such as image and spatial data require large amount of storage space. There is a limit to store and manage those large amounts of data in single workstation. If we manage the data on parallel computing environment which is being actively researched these days, we can get highly improved performance. In this paper, we propose a parallel multidimensional index structure that exploits the parallelism of the parallel computing environment. The proposed index structure is nP(processor)-nxmD(disk) architecture which is the hybrid type of nP-nD and 1P-nD. Its node structure in-creases fan-out and reduces the height of an index. Also, a range search algorithm that maximizes I/O parallelism is devised, and it is applied to k-nearest neighbor queries. Through various experiments, it is shown that the proposed method outperforms other parallel index structures.
In this work, a new 3-PSP type spatial 3-degree-of-freedom parallel mechanism is proposed. And a 6 DOF hybrid manipulator which consists of a 3-PPR type planar 3 DOF parallel mechanism and a new 3-PSP type spatial 3-degree-of-freedom parallel mechanism is proposed. Both 3 DOF mechanism modules have closed-form forward position solutions and particularly, 3-PSP spatial module has unique forward position solution. Firstly, the closed-form position analysis and first-order kinematic analysis for the proposed 3-PSP type module are carried out, and the first-order kinematic characteristics are examined via maximum singular value and the isotropic index of the mechanism. It is shown through these analyses that the mechanism has excellent isotrpic property throughout the workspace. Secondly, position and kinematic analysis of the 3-PPR planar module are briefly described. Thirdly, the forward position analysis for the 3-PPR 3-PSP type 6 degree-of-freedom hybrid mechanism consisting of a 3-PPR planar module and a 3-PSP spatial module is performed along with the analysis of the workspace size and first-order kinematic characteristics. The kinematic characteristics of the proposed hybrid manipulator are compared to those of geometrically similar Stewart manipulator.
A spatial 3 degrees-of-freedom mechanism employing Stewart Platform structure is proposed: the mechanism maintains the 3- RRPS structure of Stewart Platform but has an additional passive PRR serial sub-chain at the center area of the mechanism in order to constrain the output motion of the mechanism within the output motion space of the added PRR serial subchain. The forward and reverse position analyses of the mechanism are performed. Then the mechanism having both the forward and the reverse closed-form solutions is suggested and its closed form solutions are derived. It is confirmed, through the kinematic analysis of those two proposed mechanisms via kinematic isotropic index, that both the proposed mechanisms have fairly good kinematic characteristics compared to the existing spatial 3-DOF mechanisms in literature.
Recently, lots of parallel mechanisms for spatial 3-DOF and 6-DOF were investigated. However, research on 4-DOF and 5-DOF parallel mechanisms has been very few. In this paper, we propose a 4-DOF parallel mechanism that consists of 3-rotational and 1-translational motions. The kinematic characteristics of this mechanism are analyzed in terms of an isotropic index and maximum force transmission ratio, and its kinematic optimization is being conducted to ensure enhanced kinematic performances
공간데이터를 관리하는 공간 index structure는 대부분 순차처리를 위한 구조를 가지고 있다. 많은 응용분야에서 방대한 양의 공간 데이터는 보조기억장치(예: disk)에 저장이 되어 사용이 되고 공간 index structure의 operation은 I/O에 대한 의존도가 크므로, I/O operation의 병렬처리는 공간 index structure의 질의반응시간을 현저하게 줄일 수 있다. 본 논문에서는 PPR-tree라는 병렬형 공간 index structure를 제안한다.
일반적으로 이미지나 공간 데이터베이스와 같은 다차원의 특징을 갖는 데이터들은 대용량의 저장공간을 요구한다. 이 대량의 데이터를 하나의 워크스테이션에 저장하고 검색을 수행하는 데는 한계가 있다. 최근 활발히 연구되고 있는 병렬 컴퓨팅 환경에서 이들에 대한 저장 및 검색을 수행한다면 훨씬 더 높은 성능 향상을 가져 올 수 있을 것이다. 이 논문에서는 기존에 존재하는 병렬 컴퓨팅 환경의 장점을 최대한 이용하는 병렬 고차원 색인구조를 제안한다. 제안하는 색인구조는 nP(프로세서)-nD(디스크)와 lP-nD의 결합 형태인 nP-n$\times$mD의 구조라고 볼 수 있다. 노드 구조는 팬-아웃을 증가시키고 트리의 높이를 줄일 수 있도록 설계되었다. 또한 I/O의 별렬성을 최대화하는 범위 탐색 알고리즘을 제안하고 이것을 K-최근접 탐색 알고리즘에 적용하여 탐색 성능향상을 꾀한다. 마지막으로, 다양한 환경에서의 실험을 통해 제안하는 색인구조의 탐색 성능을 테스트하고 기존에 제안된 병렬 다차원 색인구조와의 비교를 통해 제안한 방법의 우수함을 보인다.
This paper derived Montgomery's parallel algorithms for modular multiplication based on Walter's and Iwamura's method, and compared data dependence graph of each parallel algorithm. Comparing the result, Walter's parallel algorithm has small computational index in data dependence graph, so it is selected and used to computed spatial and temporal pipelining diagrams with each projection direction for designing expansible bit-level systolic array. We also evaluated internal operation of proposed expansible systolic array C++ language.
공간 데이터 처리는 GIS, 텔레매틱스 등 광범위한 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 현재 사용되고 있는 공간 데이터 질의 처리 기법은 CPU를 사용하여 순차적으로 질의 처리를 수행하므로 질의 처리 시간이 상대적으로 오래 걸린다는 단점이 존재한다. 그러나 공간 데이터 질의 처리를 병렬로 수행했을 때 처리 시간을 줄이는 것이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 GPU를 활용하여 공간 데이터 질의 처리를 병렬로 수행하는 연구를 진행한다. 또한, CPU를 이용하여 질의 처리를 수행한 결과와 비교하여 속도 향상 정도에 대한 결과를 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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