• 제목/요약/키워드: k-NN query

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The Method of Continuous Nearest Neighbor Search on Trajectory of Moving Objects

  • Park, Bo-Yoon;Kim, Sang-Ho;Nam, Kwang-Woo;Ryo, Keun-Ho
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.467-470
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    • 2003
  • When user wants to find objects which have the nearest position from him, we use the nearest neighbor (NN) query. The GIS applications, such as navigation system and traffic control system, require processing of NN query for moving objects (MOs). MOs have trajectory with changing their position over time. Therefore, we should be able to find NN object continuously changing over the whole query time when process NN query for MOs, as well as moving nearby on trajectory of query. However, none of previous works consider trajectory information between objects. Therefore, we propose a method of continuous NN query for trajectory of MOs. We call this CTNN (continuous trajectory NN) technique. It ran find constantly valid NN object on the whole query time by considering of trajectory information.

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데이터 접근 패턴 은닉을 지원하는 암호화 인덱스 기반 kNN 질의처리 알고리즘 (kNN Query Processing Algorithm based on the Encrypted Index for Hiding Data Access Patterns)

  • 김형일;김형진;신영성;장재우
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권12호
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    • pp.1437-1457
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    • 2016
  • 데이터베이스 아웃소싱 환경에서, 클라우드는 인증된 사용자에게 아웃소싱된 데이터베이스를 기반으로 질의 서비스를 제공한다. 그러나 금융, 의료 정보와 같은 민감한 데이터는 클라우드에 아웃소싱 되기 전에 암호화되어야 한다. 한편, kNN 질의는 다양한 분야에서 폭넓게 사용되는 대표적인 질의 타입이며, kNN 질의 결과는 사용자의 관심사 및 선호도와 밀접하게 연관된다. 따라서 데이터 보호와 질의 보호를 동시에 고려하는 kNN 질의 처리 알고리즘에 대한 연구가 진행되어 왔다. 그러나 기존 연구는 높은 연산 비용이 요구되거나, 탐색한 인덱스의 노드 및 반환된 질의 결과가 드러나기 때문에 데이터 접근 패턴이 노출되는 문제점이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 암호화 데이터베이스 상에서의 kNN 질의처리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 데이터 보호 및 질의 보호를 지원한다. 또한, 제안하는 알고리즘은 데이터 접근 패턴을 보호하는 동시에 효율적인 질의처리를 지원한다. 이를 위해, 데이터 접근 패턴 노출 없이 데이터 필터링을 지원하는 암호화 인덱스 탐색 기법을 제안한다. 성능 분석을 통해, 제안하는 알고리즘이 기존 기법에 비해 질의처리 시간 측면에서 우수한 성능을 보임을 검증한다.

Nearest Neighbor Query Processing Techniques in Location-Aware Environment

  • Kim, Sang-Ho;Choi, Bo-Yoon;Ryu, Keun-Ho;Nam, Kwang-Woo;Park, Jong-Hyun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.715-717
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    • 2003
  • Some previous works for nearest neighbor (NN) query processing technique can treat a case that query/data are both moving objects. However, they cannot find exact result owing to vagueness of criterion. In order to escape their limitations and get exact result, we propose new NN query techniques, exact CTNN (continuous trajectory NN) query, approximate CTNN query, and dynamic CTNN query. These are all superior to pervious works, by reducing of number of calculation, considering of trajectory information, and using of continuous query concept. Using these techniques, we can solve any situations and types of NN query in location-aware environment.

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빅데이터 환경에서 연속 질의 처리를 위한 리버스 k-최근접 질의 처리 기법 (Reverse k-Nearest Neighbor Query Processing Method for Continuous Query Processing in Bigdata Environments)

  • 임종태;박선용;서기원;이민호;복경수;유재수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.454-462
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    • 2014
  • 최근 위치 측정 기술과 모바일 기기들의 발달과 함께 위치 기반 서비스가 중요하게 연구되고 있다. 위치기반서비스를 제공하기 위해 많은 연구자들이 맵리듀스를 활용한 다양한 질의 처리 기법을 제안하였다. 그 중에 하나가 맵리듀스를 활용한 리버스 k-최근접 질의 처리 기법이다. 하지만 기존 기법들은 연속 리버스 k-최근접 질의 처리를 수행하기 위해 많은 처리 비용이 요구된다. 본 논문에서는 맵리듀스를 활용한 효율적인 연속 리버스 k-최근접 질의 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 60도 가지치기 기법을 이용한다. 제안하는 기법은 60도 가지치기 기법을 활용하여 모니터링 영역을 생성하고 모니터링을 수행하여 결과 업데이트을 수행하기 때문에 효율적으로 결과 업데이트를 수행한다. 또한, 본 논문에서는 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 기존 기법과의 성능평가를 수행한다.

대용량 데이터 분석을 위한 맵리듀스 기반 kNN join 질의처리 알고리즘 (A MapReduce-based kNN Join Query Processing Algorithm for Analyzing Large-scale Data)

  • 이현조;김태훈;장재우
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.504-511
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    • 2015
  • 최근 모바일 기술의 발달 및 소셜 네트워크 서비스의 활성화를 통해 사용자 데이터가 급격히 증대되고 있다. 이에 따라 대용량 데이터에 대한 효율적인 데이터 분석 기법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 대표적인 대용량 데이터 분석 기법으로는 맵리듀스 환경에서 보로노이 다이어그램을 이용한 k 최근접점 조인(VkNN-join) 알고리즘이 존재한다. 데이터집합 R, S에 대해, VkNN-join 알고리즘은 부분집합 Ri에 연관된 부분집합 Sj만을 후보탐색 영역으로 선정하여 질의처리를 수행하기 때문에, 대용량 데이터에 대한 join 질의처리 시간을 감소시키는 장점이 존재한다. 그러나 VkNN-join은 보로노이 다이어그램을 사용하기 때문에, 색인 구축 비용이 높은 단점이 존재한다. 아울러 kNN 질의처리를 위한 후보 영역 선정 시 k값에 비례하여 후보영역의 크기가 증가하기 때문에, kNN 연산 오버헤드가 증가하는 문제점이 존재한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 대용량 데이터 분석을 위한 맵리듀스 기반 kNN join 질의처리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 질의처리 알고리즘은 시드 기반의 동적 분할을 통해 색인구조 구축비용을 절감한다. 또한 시드 간 평균 거리를 기반으로 질의 처리 후보 영역을 선정함으로써, kNN-join 질의를 위한 연산 오버헤드를 감소시킨다. 아울러, 성능 평가를 통해 제안하는 기법이 질의처리 시간 측면에서 기존 기법에 비해 우수함을 보인다.

무선방송환경에서 계층적 비트맵 기반 공간 색인을 이용한 k-최근접 질의처리 (A Hierarchical Bitmap-based Spatial Index use k-Nearest Neighbor Query Processing on the Wireless Broadcast Environment)

  • 송두희;박광진
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.203-209
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    • 2012
  • 최근 무선방송 환경을 기반으로 하는 k-최근접(k-Nearest Neighbor) 질의처리가 활발히 연구되고 있다. 무선방송환경의 장점은 서버 내에 존재하는 불특정 다수에게 일괄적으로 질의처리를 할 수 있는 확장성을 가진다는 것이다. 그러나 기존의 k-NN 질의는 무선방송환경에 적용할 경우 탐색과정에서 백트래킹이 발생하여 질의처리시간이 증가하는 단점을 가진다. 본 논문은 무선방송환경에서 k-NN 질의를 효과적으로 처리하기 위하여 계층적 비트맵 기반 공간색인(Hierarchical Bitmap-based Spatial Index: HBI)을 제안한다. HBI는 비트맵 정보와 트리 구조를 이용하여 비트맵의 크기를 줄인다. 결과적으로 방송주기를 줄임으로써 클라이언트의 청취시간과 질의처리 시간을 줄일 수 있다. 또한 비트맵 정보를 활용하여 객체의 위치를 모두 파악할 수 있기 때문에 필요한 데이터를 선택적으로 청취할 수 있다. 본 논문에서는 HBI를 k-NN 질의에 적용하여 실험을 실시하고 성능평가에서 제안 기법이 우수함을 증명한다.

대용량 데이터베이스에서 다차원 인덱스를 사용한 효율적인 다단계 k-NN 검색 (Efficient Multi-Step k-NN Search Methods Using Multidimensional Indexes in Large Databases)

  • 이상훈;김범수;최미정;문양세
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권2호
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    • pp.242-254
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    • 2015
  • 본 논문에서는 다차원 인덱스 기반 다단계 k-NN 검색의 성능 향상 문제를 다룬다. 기존 다단계 k-NN 검색에서는 고차원 객체의 저차원 변환으로 인한 정보 손실로 k-NN 질의 결과 매우 큰 허용치(검색 범위)가 결정되어 범위 질의 결과로 많은 후보가 검색된다. 또한, 많은 후보는 후처리 과정에서 매우 많은 I/O 및 CPU 오버헤드를 발생시킨다. 본 논문에서는 이와 같은 고찰에 기반하여 범위 질의의 허용치를 줄여 후보 개수를 줄이고 이를 통해 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 먼저, k-NN 질의 결과로 결정된 허용치를 고차원 및 저차원 객체간 거리 비율로 강제 축소하여 범위 질의에 사용하는 허용치 축소 (근사적) 해결책을 제안한다. 다음으로, k-NN 질의 계수 k 대신 c k 를 사용하여 얻은 보다 타이트(tight)한 허용치로 범위 질의를 수행하는 계수 제어 (정확한) 해결책을 제안한다. 실제 객체 데이터를 사용하여 실험한 결과, 제안한 두 가지 해결책은 기존 다단계 k-NN 검색에 비해 후보 개수와 검색 시간 모두를 크게 향상시킨 것으로 나타났다.

맵리듀스를 이용한 그리드 기반 인덱스 생성 및 k-NN 조인 질의 처리 알고리즘 (Grid-based Index Generation and k-nearest-neighbor Join Query-processing Algorithm using MapReduce)

  • 장미영;장재우
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권11호
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    • pp.1303-1313
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    • 2015
  • 맵리듀스는 대용량 데이터 처리를 위한 시스템 안정성과 유용성을 제공한다. 맵리듀스 기반 k-최근접점 조인 질의처리 알고리즘은 두 데이터 집합 R과 S를 기반으로 R의 모든 레코드에 대해 S의 데이터 중 가장 인접한 k개의 레코드를 탐색하는 알고리즘으로써, 대용량 데이터 분석을 위한 중요한 질의 처리 알고리즘이다. 그러나 기존 k-최근접점 조인 질의처리 알고리즘은 높은 인덱스 구축비용 문제로 인해 대용량 데이터 처리에 적합하지 않은 문제점을 지닌다. 따라서, 본 논문에서는 그리드 기반 인덱스 생성 및 k-최근접점 질의 처리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 기법은 질의 셀로부터 인접한 데이터만을 찾아 맵리듀스 테스크에 전송함으로써 데이터 전송 및 k-최근접점 연산 오버헤드를 줄인다. 성능평가를 통해, 제안하는 기법이 정확 매칭 질의를 제공하는 동시에 기존 기법에 비해 질의 처리 시간 측면에서 최대 7배의 성능을 개선함을 보인다.

A Density-Based K-Nearest Neighbors Search Method

  • Jang I. S.;Min K.W.;Choi W.S
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.260-262
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    • 2004
  • Spatial database system provides many query types and most of them are required frequent disk I/O and much CPU time. k-NN search is to find k-th closest object from the query point and up to now, several k-NN search methods have been proposed. Among these, MINMAX distance method has an aim not to visit unnecessary node by applying pruning technique. But this method access more disk than necessary while pruning unnecessary node. In this paper, we propose new k-NN search algorithm based on density of object. With this method, we predict the radius to be expected to contain k-NN object using density of data set and search those objects within this radius and then adjust radius if failed. Experimental results show that this method outperforms the previous MINMAX distance method. This algorithm visit fewer disks than MINMAX method by the factor of maximum $22\%\;and\;average\;6\%.$

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Client-Side Caching for Nearest Neighbor Queries

  • Park Kwangjin;Hwang Chong-Sun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권4호
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    • pp.417-428
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    • 2005
  • The Voronoi diagram (VD) is the most suitable mechanism to find the nearest neighbor (NN) for mobile clients. In NN query processing, it is important to reduce the query response time, since a late query response may contain out-of-date information. In this paper, we study the issue of location dependent information services (LDISs) using a VD. To begin our study, we first introduce a broadcast-based spatial query processing methods designed to support NN query processing. In further sections, we introduce a generic method for location-dependent sequential prefetching and caching. The performance of this scheme is studied in different simulated environments. The core contribution of this research resides in our analytical proof and experimental results.