XML이 다양한 장점으로 인해 인터넷 기반 환경에서 데이터의 표현 및 교환의 표준으로 자리잡으면서 XML 데이터의 효율적인 저장 및 질의 처리에 대한 연구가 활발히 진행되었다. XML 데이터를 저장하는 방법 중에서 강력한 질의 처리 및 데이터 관리 기능을 제공하는 관계형 데이터베이스 시스템에 저장하는 것은 많은 이익을 가져온다. 그러나, 이 방법을 사용하기 위해서는 XML 질의를 SQL 질의로 변환해야 한다. 본 논문에서는 대표적인 XML 질의 언어인 XQuery 질의를 SQL:2003 질의로 변환하는 방법을 제안한다. 최근 XML 데이터와 관계형 데이터베이스의 상호 운용에 대한 요구가 증대되면서 SQL:1999를 대체하는 SQL:2003에는 XML을 지원하기 위한 표준을 포함하고 있으므로, SQL:2003을 지원하는 관계형 데이타베이스 시스템을 기반으로 한다면, XML 질의를 보다 쉽게 SQL 질의로 변환할 수 있다. 본 논문에서는 SQL 템플릿을 기반으로 XQucry 질의를 SQL 질의로 변환하는 방법을 제안한다.
최근 등장한 대규모 데이터로 사전학습된 자연어 생성 모델들은 대화 능력 및 코드 생성 태스크등에서 인상적인 성능을 보여주고 있어, 본 논문에서는 대형 언어 모델 (LLM)의 한국어 질문을 SQL 쿼리 (Text-to-SQL) 변환하는 성능을 평가하고자 한다. 먼저, 영어 Text-to-SQL 벤치마크 데이터셋을 활용하여 영어 질의문을 한국어 질의문으로 번역하여 한국어 Text-to-SQL 데이터셋으로 만들었다. 대형 생성형 모델 (GPT-3 davinci, GPT-3 turbo) 의 few-shot 세팅에서 성능 평가를 진행하며, fine-tuning 없이도 대형 언어 모델들의 경쟁력있는 한국어 Text-to-SQL 변환 성능을 확인한다. 또한, 에러 분석을 수행하여 한국어 문장을 데이터베이스 쿼리문으로 변환하는 과정에서 발생하는 다양한 문제와 프롬프트 기법을 활용한 가능한 해결책을 제시한다.
웹 온톨로지에 대한 연구가 활발해지면서 웹 온톨로지를 저장하기 위한 다양한 형태의 저장소와 질의 언어가 개발되고 있다. SPARQL의 이용이 증가하고 대부분 관계형 데이타베이스 기반의 저장소를 이용함에 따라 SPARQL을 SQL로 변환하는 알고리즘 개발의 필요성이 대두되었다. 지금까지 제안된 변환 알고리즘들은 SPARQL의 일부만을 SQL로 변환하거나 변환 알고리즘이 저장소 구조에 종속적이라는 문제점이 있다. 이 논문에서는 저장소에 독립적으로 특정 변환 알고리즘을 활용할 수 있는 모델을 제안한다.
B2B 전자상거래와 같이 XML을 이용한 정보교환이 보편화되고 있으며, 이에 XML 메시지의 데이터베이스로의 저장을 위한 효율적인 방안이 요구되고 있다. 한편 Oracle8i와 9i 및 Informix그리고 SQL2000서버 등과 같이 멀티미디어 응용 등을 위하여 기존의 관계형 DBMS들은 객체-관계형 DBMS로 확장되고 있으며, 이에 따라 관계형 데이터베이스 표준안인 SQL2도 ORDB인 SQL3로 확대 개편되고 있다. 아울러 J2EE와 같이 JAVA를 기반으로 한 XML 응용이 확대됨에 따라 JDBC를 통한 XML 응용과 데이터베이스의 효율적인 연계방안이 요망된다. 본 논문에서는 XML DTD를 토대로 하여 SQL3 스키마로의 변환을 위한 방법을 제시한다. 이를 위하여 먼저 XML DTD를 UML 클래스 다이어그램인 객체모델로 변환시키기 위한 방안을 제안하였고, 변환된 객체모델을 SQL3 스키마로 모델링하기 위한 방법을 제시하였다. 본 논문에서 제안한 XML DTD를 토대로 한 SQL3 스키마로의 변환 방법은 JAVA를 기반으로 Oracle8i와 9i 및 Informix 그리고 SQL2000서버 등과 같이 객체-관계형 데이터베이스를 토대로 XML 응용을 구축하기 위한 데이터베이스 설계 방안으로 활용될 수 있다.
XML은 다양한 장점으로 인해 인터넷 기반 환경에서 데이타 표현 및 교환의 표준으로 자리잡았다. XML이 데이타 표현 및 교환의 주요한 포맷으로 자리잡으면서 XML 데이타의 효율적인 저장 및 질의 처리에 대한 연구가 활발히 진행되었다. XML 데이타를 관계형 데이타 베이스시스템에 저장하는 것은 데이타 관리와 질의 처리에서 많은 이익을 가져온다. 왜냐하면, 관계형 데이타 베이스 시스템은 강력한 질의 처리 및 데이타 관리 기능을 제공하고, 이들 기능을 확장하여 XML 데이타에 적용할 수 있기 때문이다. 그러나, 이 방법을 사용하기 위해서는 XML 질의를 SQL 질의로 변환해야 한다. 본 논문에서는 대표적인 XML 질의 언어인 XQuery 질의를 SQL:2003 질의로 변환하는 질의 번역기를 설계 및 구현한다. SQL:2003은 SQL:1999을 대체하는 최신 SQL 표준으로, XML을 지원하기 위한 SQL/XML을 정의하고 있다. 본 논문의 주요 공헌은 다음과 같다. 첫째, SQL:2003 표준에서 정의하고 있는 XML 지원 특징을 살펴보고 미흡한 부분에 대한 사용자 정의 함수를 제안한다. 둘째, XQuery 질의를 SQL:2003 표준을 준수하는 SQL 질의로 변환하는 방법을 제안한다. 셋째, 번역기에 대한 설계와 구현을 자세히 기술하여 번역기의 가능성(feasibility)을 보여준다.
웹 기술의 급속한 발전으로 인한 인터넷의 사용과 정보의 양이 급증하는 요즘 표현 중심적인 언어인 HTML에서는 웹의 정보를 이용하는데 한계를 가져왔으며 이로 인한 대안으로 웹상에서 자유로운 문서 전송 및 교환을 위한 표준이며 W3C에서 데이터 자체의 의미나 상관관계를 표현하는 n이 등장하였다. 이러한 XML문서를 RDBMS에서 저장해서 사용하기 위한 많은 노력이 있으나 구조적으로 XML문서는 트리구조이어서 관계형 DB에 자료를 질의하기 위한 언어인 SQL과 완벽한 호환을 이루지 못한다. 그래서 W3C의 XML 표준 질의인 XQuery가 등장하게 되었다. 이 논문에서는 XML 문서를 파싱하고 DOM 트리과정을 거쳐 RDBMS에 저장된 XML 정보들을 Xeuery2SQL이라는 변환기를 통해서 SQL질의로 변환한 후 RDBMS에 있는 정보를 추출하는 XQuery2SQL 변환 알고리즘을 구현하고자 한다.
관계형 데이터베이스를 이용한 XML 문서의 저장과 건의 처리와 관련한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나, XML 문서와 관계 데이터베이스는 구조적으로 일치하지 않기 때문에 XML 문서를 관계 데이터베이스에 저장 및 질의 처리를 하기에는 많은 어려움이 존재한다. XML 질의언어는 관계 데이터베이스에서는 직접 지원되지 않아 SQL로 변환되어 처리되어야 한다. 따라서, XQuery 질의를 SQL로 변환하여 처리하는 방법에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 지금까지 제안된 주요 방법들에 대해 비교 고찰한다.
시맨틱 웹 환경을 통해 수 많은 온톨로지가 생성되고 이를 효율적으로 관리하고 저장하기 위한 온톨로지 저장소에 대한 연구가 진행되고 있다. 더불어 저장된 온톨로지로부터 원하는 정보를 얻기 위해 SPARQL 에 대한 연구 또한 활발히 진행되었다. 현재까지 많은 데이터들이 관계형 데이터베이스에 저장되어 있기 때문에 SPARQL 을 사용하기 위해서는 해당 저장소의 모델에 맞게 SPARQL 을 변환 해야 한다. 하지만 지금까지 연구된 SPARQL-to-SQL 변환 모델은 관계형 데이터베이스에 저장된 데이터를 트리플 형태로 변환하여 온톨로지 저장소에 저장해야 하는 추가 비용이 발생한다. 이 논문에서는 관계형 데이터베이스에 저장된 데이터를 트리플 형태로 변환하여 온톨로지 저장소에 저장하지 않고 SPARQL 질의문의 변환만으로 관계형 데이터베이스에 저장된 데이터에 질의 할 수 있는 SPARQL-to-Original SQL 변환 모델을 제안한다.
XML과 데이터베이스간의 자료 변환의 원리는 XML과 데이터베이스 간 매칭의 원리로 이루어진다. SQL Server의 데이터에 접근하기 위한 방법은 URL에 SQL 쿼리를 지정하는 방법과 template 파일을 이용하는 방법이 있다. MS-SQL 서버는 OpenXML 기능을 이용하여 기존의 관계형 데이터베이스에 대해 SQL 쿼리를 실행한 결과를 XML 문서로 변환한다. 즉, OpenXML은 노드 트리를 생성한 후에 XML 문서의 로우셋 데이터를 반환하고, XML 데이터를 관계형 형식으로 얻게 한다. XML 데이터를 데이터베이스 데이터로 삽입하기 위해서는 sp_xml_preparedocument 프로시져를 사용하여, XML 문서를 파싱해 데이터를 추출한 후. 그 문서의 노드 구조를 메모리의 트리 구조로 매핑해서 데이터베이스 테이블에 저장하게 된다. 결국 XML과 데이터베이스간의 자료 변환의 원리는 XML과 데이터베이스간 매칭의 원리로 이루어진다. 본 논문에서는 매핑 원리를 제시한 후 SQL Server의 지원하에 두 자료간의 변환을 구현해 보임으로서 자료의 확장성과 효율성 및 다양한 효과를 가져올 수 있음을 제시하고 있다.
인터넷 기술의 발전으로 멀티미디어 데이터의 중요성과 활용도가 증가됨에 따라 데이터베이스에서 멀티미디어 데이터를 표현하고 처리하기 위한 연구가 필요하게 되었다. 관계형 데이터베이스에서는 멀티미디어 데이터를 저장하기 위한 단순히 저장구조만을 지원하지만 멀티미디어에 대한 데이터형, 표한 질의에 대한 지원은 미흡하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 ISO/IEC에서 멀티미디어 데이터를 위해 SQL 멀티미디어(SQL/MM)을 표준화하였다. 그러나 SQL/MM은 객체 관계형 데이터베이스에서는 지원하지만 RDBMS에서는 지원하지 않는다. 따라서 본 논문에서는 RDBMS 중 하나인 MS-SQL 2000에서 SQL/MM 지원하기 위해 쿼리변환기를 제안하고 이를 이용한 이미지 검색 프로그램도 함께 보인다. 쿼리 변환기는SQL/MM을 SQL로 변환하는 기능 외에 이미지 중복 체크기능을 추가로 제공한다. 그리고 쿼리 변환기를 이용한 이미지 처리 프로그램은 RDBMS 기반의 기존시스템과 쉽게 통합 운영이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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