• 제목/요약/키워드: Subsequence

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시계열 데이터베이스에서 타임 워핑 하의 서브시퀀스 매칭 : 관찰, 최적화, 성능 결과 (Subsequence Matching Under Time Warping in Time-Series Databases : Observation, Optimization, and Performance Results)

  • 김만순;김상욱
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제11D권7호
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    • pp.1385-1398
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    • 2004
  • 본 논문에서는 시계열 데이터베이스에서 타임 워핑 하의 서브시퀀스 매칭을 효과적으로 처리하는 방안에 관하여 논의한다. 타임 워핑은 시퀀스의 길이가 서로 다른 경우에도 유사한 패턴을 갖는 시퀀스들을 찾을 수 있도록 해 준다. 먼저, 사전 실험을 통하여 기존의 기본적인 처리 방식인 Naive-Scan의 성능 병목이 CPU 처리 과정에 있음을 지적하고, Naive-Scan의 CPU 처리 과정을 최적화하는 새로운 기법을 제안한다. 제안된 기법은 질의 시퀀스와 서브시퀀스들간의 타임 워핑 거리들을 계산하는 과정에서 발생하는 중복 작업들을 사전에 제거함으로써 CPU 처리 성능을 극대화한다. 제안된 기법이 착오 기각을 발생시키지 않음과 Naive-Scan을 처리하기 위한 최적의 기법임을 이론적으로 증명한다. 또한, 제안된 기법을 기존의 타임 워핑 하의 서브시퀀스 매칭 기법인 LB-Scan과 ST-Filter의 후처리 정량적으로 검증한다. 실험 결과에 의하면, 기존의 타임 워핑 하의 서비시퀀스 매칭을 위한 모든 기법들이 제안된 최적화 기법에 의하여 성능이 개선되는 것으로 나타났다. 특히, Nsive-Scan은 최적화 기법의 적용 전에는 가장 떨어지는 성능을 보였으나, 최적화 기법의 적용 후에는 모든 경우에서 ST-Filter나 LB-Scan을 사용한 경우보다 더 좋은 성능을 보였다. 이것은 성능 병목인 CPU 처리 과정을 최적화함으로써 기존 기법들인 Naive-Scan, LB-Scan, ST-Filter 간의 처리 성능 상의 순위 역전 현상이 발생하였음을 보이는 매우 중요한 결과이다.

시퀀스 데이터베이스에서 타임 워핑을 지원하는 효과적인 인덱스 기반 서브시퀀스 매칭 (An Index-Based Approach for Subsequence Matching Under Time Warping in Sequence Databases)

  • 박상현;김상욱;조준서;이헌길
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제9D권2호
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    • pp.173-184
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    • 2002
  • 본 논문에서는 대용량 시퀀스 데이터베이스에 타임 워핑을 지원하는 인덱스 기반 서브시퀀스 매칭에 관하여 논의한다. 타임 워핑은 시퀀스의 길이가 서로 다른 경우에도 유사한 패턴을 갖는 시퀀스들을 찾을 수 있도록 해준다. 최근의 연구에서 타임 워핑을 지원하는 효과적인 전체 매칭 기법을 제안된바 있다. 이 기법은 데이터 시퀀스들로부터 타임 워핑에 영향을 받지 않는 특징 벡터들의 집합을 대상으로 인덱스를 구성한다. 또한, 특징 공간상에서의 필터링을 위하여 삼각형 부등식을 만족하는 타임 워핑 거리의 하한 함수를 사용한다. 본 연구에서는 이 기존의 연구에 슬라이딩 윈도우를 기반으로 하는 접두어-질의 방법을 결합하는 새로운 기법을 제안한다. 인덱싱을 위하여 각 슬라이딩 윈도우와 대응되는 서브 시퀀스로부터 특징 벡터를 추출하고, 이 특징 벡터를 인덱싱 애트리뷰트로 사용하는 다차원 인덱스를 구성한다. 질의 처리를 위하여, 조건을 만족하는 질의 접두어들에 대한 특징 벡터들을 이용하여 다수의 인덱스 검색을 수행한다. 제안된 기법은 대용량의 데이터베이스에서도 효과적인 서브시퀀스 매칭을 지원한다. 본 연구에서는 제안된 기법이 착오 기각을 유발시키지 않음을 증명한다. 제안된 기법의 우수성을 규명하기 위하여 다양한 실험을 수행한다. 실험 결과에 따르면, 제안된 기법은 실제 S&P 500 주식 데이터와 대용량의 생성 데이터 모두에 대하여 큰 성능 개선 효과를 보이는 것으로 나타났다.

DNA 시퀀스 데이타베이스를 위한 실용적인 유사 서브 시퀀스 검색 기법 (A Practical Approximate Sub-Sequence Search Method for DNA Sequence Databases)

  • 원정임;홍상균;윤지희;박상현;김상욱
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제34권2호
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    • pp.119-132
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    • 2007
  • 유사 서브 시퀀스 검색은 분자 생물학 분야에서 사용되는 매우 중요한 연산이다. 본 논문에서는 대규모 DNA 시퀀스 데이타베이스를 처리 대상으로 하여 효율성과 정확도를 보장하는 실용적인 유사 서브 시퀀스 검색 기법을 제안한다. 제안된 기법은 이진 트라이를 인덱스 구조로 채택하여 DNA 시퀀스로부터 추출한 일정 길이의 윈도우 서브 시퀀스를 인덱싱 대상으로 한다. 유사 서브 시퀀스 검색 알고리즘은 기본적으로 다이나믹 프로그래밍 기법에 근거하여 이진 트라이를 루트로부터 너비 우선(breadth-first)방식으로 운행하며, 경로 상에 존재하는 모든 유사 서브 시퀀스를 검색해 낸다. 그러나 질의 길이가 윈도우의 크기보다 큰 일반적인 경우에는 질의를 일정 길이의 서브 시퀀스로 분해하여 각 서브 시퀀스에 대하여 유사 서브 시퀀스 검색을 수행한 후, 후처리 과정에 의하여 정확도에 손상 없이 이들 결과를 결합하는 분할 질의 처리 방식을 채택한다. 제안된 기법의 우수성을 검증하기 위하여, 실험을 통한 성능 평가를 수행한다. 실험 결과에 의하면 제안된 인덱스 기법은 접미어 트리에 비하여 약 40%의 작은 저장 공간을 가지고도 약 4-17배의 검색 성능의 개선 효과를 나타낸다. 또한 분할 질의 처리 방식에 의한 유사 서브 시퀀스 검색 알고리즘은 질의 길이가 긴 경우에도 효율적으로 동작하여 Suffix와 Smith-Waterman 알고리즘에 비하여 각각 수배에서 수십배의 검색 성능의 개선 효과를 나타낸다.

Multipliers on the dirichlet space $D(Omega)$

  • Nah, Young-Chae
    • 대한수학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.633-642
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    • 1995
  • Recently S. Axler proved that every sequence in the unit disk U converging to the boundary contains an interpolating subsequence for the multipliers of the Dirichlet space D(U). In this paper we generalizes Axler's result to the finitely connected planer domains such that the Dirichlet spaces are contained in the Bergman spaces.

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A COMPLETENESS ON GENERALIZED FIBONACCI SEQUENCES

  • Lee, Gwang-Yeon
    • 대한수학회보
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    • 제32권2호
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    • pp.239-249
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    • 1995
  • Let $V = (v_1, v_2, \cdots)$ be a sequence of positive integers arranged in nondecreasing order. We define V to be complete if every positive integer n is the sum of some subsequence of V, that is, $$ (1.1) n = \sum_{i=1}^{\infty} a_i v_i where a_i = 0 or 1.

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공간적 패턴클러스터링을 위한 새로운 접근방법의 제안 : 슈퍼마켓고객의 동선분석 (A New Approach to Spatial Pattern Clustering based on Longest Common Subsequence with application to a Grocery)

  • 정인철;권영식
    • 산업공학
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    • 제24권4호
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    • pp.447-456
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    • 2011
  • Identifying the major moving patterns of shoppers' movements in the selling floor has been a longstanding issue in the retailing industry. With the advent of RFID technology, it has been easier to collect the moving data for a individual shopper's movement. Most of the previous studies used the traditional clustering technique to identify the major moving pattern of customers. However, in using clustering technique, due to the spatial constraint (aisle layout or other physical obstructions in the store), standard clustering methods are not feasible for moving data like shopping path should be adjusted for the analysis in advance, which is time-consuming and causes data distortion. To alleviate this problems, we propose a new approach to spatial pattern clustering based on longest common subsequence (LCSS). Experimental results using the real data obtained from a grocery in Seoul show that the proposed method performs well in finding the hot spot and dead spot as well as in finding the major path patterns of customer movements.

함수에 의한 정규화를 이용한 local alignment 알고리즘 (A Local Alignment Algorithm using Normalization by Functions)

  • 이선호;박근수
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제34권5_6호
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    • pp.187-194
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    • 2007
  • Local alignment 알고리즘은 두 문자열을 비교하여 크기가 l, 유사도 점수가 s인 부분 문자열쌍을 찾는다. 크기가 충분히 크고 유사도 점수도 높은 부분 문자열 쌍을 찾기 위해 단위 길이당 유사도 점수 s/l을 최대화하는 정규화 방법이 제안되어있다. 본 논문에서는 증가함수 f, g를 도입하여 f(s)/g(l)을 최대화하는, 함수에 의한 정규화 방법을 제시한다. 여기서 함수 f, g는 DNA 서열을 비교하는 실험을 통해 정한다. 이러한 실험에서 함수에 의한 정규화 방법이 좋은 local alignment를 찾는다. 또한 유사도 점수의 기준으로 longest common subsequence를 채택한 경우, 기존의 정규화 알고리즘을 이용하면 별다른 시간 손실 없이 함수에 의해 정규화된 점수 f(s)/g(l)을 최대화 할 수 있음을 보인다.

이미지 시퀀스 데이터베이스에서 우선순위 큐와 접미어 트리를 이용한 효율적인 유사 서브시퀀스 검색의 설계 (A Design for Efficient Similar Subsequence Search with a Priority Queue and Suffix Tree in Image Sequence Databases)

  • 김인범
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.613-624
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    • 2003
  • 본 논문은 우선순위 큐와 접미어 트리로 색인 구조를 생성한 후. 이미지 시퀀스 데이터베이스에서 다차원 타임 워핑 거리 함수를 이용하여 유사한 이미지 서브시퀀스를 신속하고 정확하게 검색할 수 있는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 방법은 사전에 정의된 중요도에 따라 선별된 이미지 시퀀스로 구성된 우선순위 큐 색인의 이미지 서브시퀀스에 대한 유사성 거리 계산을 첫 단계로 시행하여 유사한 서브시퀀스집합을 얻고 만족할 결과를 얻지 못했을 경우에는 두 번째 단계로 나머지 유사 서브시퀀스에 대해 디스크 기반의 접미어 트리를 색인 구조체로 하여 유사한 서브시퀀스를 검색하는 것이다. 하한 거리 함수를 활용하여 질의 이미지 시퀀스와 유사한 이미지 서브시퀀스를 검색하는 과정에서 생성 가능한 오류를 방지 하면서 동시에 비 유사 이미지 서브시퀀스를 제거하도록 한다.

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시계열 데이터베이스에서의 서브시퀀스 매칭을 위한 윈도우 구성의 일반화 (Generalization of Window Construction for Subsequence Matching in Time-Series Databases)

  • 문양세;한욱신;황규영
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제28권3호
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    • pp.357-372
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    • 2001
  • 본 논문에서는 서브시퀀스 매칭에서 윈도우 구성의 일반화 개념을 제안하고, 이에 기반한 새로운 서브시퀀스 매칭 방법인 GeneralMatch를 제안한다. 기존 연구인 Faloutsos 등의 방법 (간단히 FRM이라 한다)은 점 여과 효과의 결여로 인해 많은 착오해답을 발생시켰다. 본 저자들의 DualMatch는 점 여과 효과를 발휘하여 성능을 크게 향상시켰으나, 주어진 최소 질의 시퀀스 길이에 대해 최대 윈도우 크기가 작은(FRM의 1/2) 문제가 있었다. GeneralMatch는 DualMatch를 더욱 개선한 방법으로서, 두 방법의 장점을 모두 취한다. 즉, FRM과 같이 큰 윈우를 사용할 수 있으며, 동시에 DualMatch와 같이 점 여과 효과를 발휘할 수 있다. GeneralMatch는 데이터 시퀀스를 J-슬라이딩 윈도우(일반화된 슬라이딩 윈도우)로 나누고, 질의 시퀀스를 J-디스조인트 윈도우(일반화된 디스조인트 윈도우)로 나누는 방법을 사용한다. 본 논문에서는 GerneralMatch의 정확성, 즉 GeneralMatch가 착오기각이 발생하지 않음을 증명한다. 또한, 주어진 최소 질의 시퀀스 길이에 대해 GeneralMatch가 바르게 동작하기 위한 최대 윈도우 크기가 있음을 증명한다. 그리고, 페이지 액세스 횟수를 최소로 하는 J 값의 결정 방법을 제안하다. 실제 주식 데이터에 대한 실험 결과, GeneralMatch는 낮은 선택률 범위($10^{-6}~10^{-4}$)에서 DualMatch에 비해 평균 114%, FRM에 비해 998% 성능을 향상시켰으며, 높은 선택률 범위($10^{-6}~10^{-4}$)에서도 DualMatch에 비해 평균 46%, FRM에 비해 평균 65% 성능을 향상시켰다.

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시계열 서브시퀀스 매칭의 윈도우 크기 효과 : 정량적 성능 연구 (Window Size Effect on Time-Series Subsequence Matching: A Qualitative Performance Study)

  • 고현길;정인범;김상욱
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(상)
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    • pp.371-374
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    • 2003
  • 서브시퀀스 매칭은 주어진 질의 시퀀스와 변화의 추세가 유사한 서브시퀀스들을 시계열 데이터베이스로부터 검색하는 연산이다. 본 논문에서는 기존에 제안된 서브시퀀스 매칭 기법인 FRM과 Dual-Match를 대상으로 다양한 실험을 통하여 윈도우 크기 효과를 정량적으로 분석한다. 또한, 이러한 분석 결과를 기반으로 서브시퀀스 매칭 처리의 성능 개선을 위한 향후의 연구 방향을 제시한다.

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