Ordonez, Carlos;Navas, Mario;Garcia-Alvarado, Carlos
Journal of Computing Science and Engineering
/
v.5
no.2
/
pp.111-120
/
2011
Data mining algorithms should exploit new hardware technologies to accelerate computations. Such goal is difficult to achieve in database management system (DBMS) due to its complex internal subsystems and because data mining numeric computations of large data sets are difficult to optimize. This paper explores taking advantage of existing multithreaded capabilities of multicore CPUs as well as caching in RAM memory to efficiently compute summaries of a large data set, a fundamental data mining problem. We introduce parallel algorithms working on multiple threads, which overcome the row aggregation processing bottleneck of accessing secondary storage, while maintaining linear time complexity with respect to data set size. Our proposal is based on a combination of table scans and parallel multithreaded processing among multiple cores in the CPU. We introduce several database-style and hardware-level optimizations: caching row blocks of the input table, managing available RAM memory, interleaving I/O and CPU processing, as well as tuning the number of working threads. We experimentally benchmark our algorithms with large data sets on a DBMS running on a computer with a multicore CPU. We show that our algorithms outperform existing DBMS mechanisms in computing aggregations of multidimensional data summaries, especially as dimensionality grows. Furthermore, we show that local memory allocation (RAM block size) does not have a significant impact when the thread management algorithm distributes the workload among a fixed number of threads. Our proposal is unique in the sense that we do not modify or require access to the DBMS source code, but instead, we extend the DBMS with analytic functionality by developing User-Defined Functions.
Conventional ORDBMS vendors provide extension mechanisms for adding user-defined types and functions to their own DBMSs. Here, the extension mechanisms are implemented using a high-level interface. We call this technique loose-coupling. The advantage of loose-coupling is that it is easy to implement. However, it is not preferable for implementing new data types and operations in large databases when high Performance is required. In this paper, we propose to use the notion of tight-coupling to satisfy this requirement. In tight-coupling, new data types and operations are integrated into the core of the DBMS engine. Thus, they are supported in a consistent manner with high performance. This tight-coupling architecture is being used to incorporate information retrieval(IR) features and spatial database features into the Odysseus/IR ORDBMS that has been under development at KAIST/AITrc. In this paper, we introduce Odysseus/IR and explain its tightly-coupled IR features (U.S. patented). We then demonstrate a web search engine that is capable of managing 20 million web pages in a non-parallel configuration using Odysseus/IR.
Currently, multiprocessors are evaluated almost exclusively with scientific applications. Commercial applications are rarely explored because it is difficult to obtain the source codes of commercial DBMS. Even when the source code is available, such as for POSTGRES, understanding the source code enough to perform detailed meaningful performance evaluations is a daunting task for computer architects.To evaluate multiprocessors with commercial applications, we have developed our own DBMS, called EZDB. EZDB is a parallelized DBMS, loosely inspired from POSTGRES, and running on top of a software architecture simulator. It is capable of executing parallel programs written in SQL. Contrary to POSTGRES, EZDB is not intended as a prototype for a production-quality DBMS. Its purpose is to easily run and evaluate the performance of commercial applications on multiprocessor architectures. To illustrate the usefulness of EZDB, we showed the cache performance data collected for the TPC-B benchmark on a shared-memory multiprocessor. The simulation results showed that the data structures exhibited unique sharing characteristics and that their locality properties and working sets were very different from those in scientific applications.
As the amount of electronic documents increases rapidly with the growth of the Internet, a parallel search engine capable of handling a large number of documents are becoming ever important. To implement a parallel search engine, we need to partition the inverted index and search through the partitioned index in parallel. There are two methods of partitioning the inverted index: 1) document-identifier based partitioning and 2) keyword-identifier based partitioning. However, each method alone has the following drawbacks. The former is convenient in inserting documents and has high throughput, but has poor performance for top h query processing. The latter has good performance for top-k query processing, but is inconvenient in inserting documents and has low throughput. In this paper, we propose a hybrid partitioning method to compensate for the drawback of each method. We design and implement a parallel search engine that supports the hybrid partitioning method using the Odysseus DBMS tightly coupled with information retrieval capability. We first introduce the architecture of the parallel search engine-Odysseus/parallel-OOSQL. We then show the effectiveness of the proposed system through systematic experiments. The experimental results show that the query processing time of the document-identifier based partitioning method is approximately inversely proportional to the number of blocks in the partition of the inverted index. The results also show that the keyword-identifier based partitioning method has good performance in top-k query processing. The proposed parallel search engine can be optimized for performance by customizing the methods of partitioning the inverted index according to the application environment. The Odysseus/parallel OOSQL parallel search engine is capable of indexing, storing, and querying 100 million web documents per node or tens of billions of web documents for the entire system.
As data size increase, a single database is not enough to serve current volume of tasks. Since data is partitioned and stored into multiple databases, analysis should also support parallelism in order to increase efficiency. However, traditional analysis requires data to be transferred out of database into nodes where analytic service is performed and user is required to know both database and analytic framework. In this paper, we propose an efficient way to perform K-means clustering algorithm inside the distributed column-based database and relational database. We also suggest an efficient way to optimize K-means algorithm within relational database.
The most expensive spatial operation in patial database in a spatial join which computes a combined table of which tuple consists of two tuples of the two tables satisgying a spatial predicate. Although the execution time of sequential processing of a spatial join has been so far considerably improved the response time is not tolerable because of not meeting the requiremetns of interactive users. It is usually appropriate to use parallel processing to improve the performance of spatial join processing. in spatial database the fixed grids which consist of the regularly partitioned cells can be employed the previous works on the spatial joins have not studied the parallel processing of spatial joins using fixed grids. This paper has presented an analytical cost model that estimates the comparative performance of a parallel spatial join algorithm based on the fixed grids in terms of the number of MBR comparisons. disk accesses, and message passing, Several experiments on the synthetic and real datasets show that the proposed analytical model is very accurate. This most model is also expected to used for implementing a very important DBMS component, Called the query processing optimizer.
Proceedings of the Korea Contents Association Conference
/
2014.11a
/
pp.37-38
/
2014
최근 SNS의 발전으로 인해 데이터의 양이 급격히 증가하였으며, 이에 따라 빅데이터 처리를 위한 분산 DBMS 기반 질의 처리 연구가 활발히 진행되고 있다. 이를 위해 CUBRID는 CUBRID Shard 서비스를 통해 데이터베이스를 shard 단위로 수평 분할하여 각기 다른 물리 노드에 데이터를 분산 저장하도록 지원한다. 그러나 CUBRID Shard는 shard간 데이터가 독립적으로 관리되기 때문에 세타 조인 및 중첩 질의와 같이 다수 서버에서의 테이블 참조가 필요한 질의는 처리가 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 분산 CUBRID 상에서 세타 조인 및 중첩 SQL를 지원하는 질의 재구성 기법을 제안한다.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
/
2016.05a
/
pp.811-812
/
2016
최근 공간 정보는 생산 되는 양과 데이터의 생성 빈도 및 다양성으로 인해 기존의 공간 데이터베이스 시스템에서 처리하기 어렵다. 그래서 공간 정보는 빅데이터와 연계에 관한 시도가 활발히 진행되고 있다. 그러나 효율적인 단일할당, 다중할당 색인기반 공간 연산에 대한 연구는 거의 없다. 이 논문에서는 공간 연산 중 비용이 매우 큰 공간 조인을 빅데이터 시스템에서 처리하기 위한 고려요소를 제시하고자 한다. 구체적으로 맵리듀스 시스템의 태스크 할당을 위한 단일 할당 공간 색인방안을 설명하고, 불균일 분포가 심한 공간 정보의 특성을 고려한 부하 균등화 시 고려 요소를 제시하고자 한다. 맵리듀스와 같은 병렬 공간 데이터베이스 시스템에서의 두 가지 문제인 데이터 불균일 분포 문제와 경계 겹침 색인의 문제와의 연관성을 기술한다.
A database sharing system (DSS) refers to a system for high performance transaction processing. In the DSS, the processing nodes are coupled via a high speed network and share a common database at the disk level. Each node has a local memory and a separate copy of operating system. To reduce the number of disk accesses, the node caches data pages and index pages in its memory buffer. In general, B-tree index pages are accessed more often and thus cached at more processing nodes, than their corresponding data pages. There are also complicated operations in the B-tree such as Fetch, Fetch Next, Insertion and Deletion. Therefore, an efficient cache consistency scheme supporting high level concurrency is required. In this paper, we propose cache consistency schemes using identifiers of index pages and page_LSN of leaf page. The propose schemes can improve the system throughput by reducing the required message traffic between nodes and index re-traversal.
The Bio-Inspired system is a computing model that emulates the objects in ecosystem which are evolving themselves and cooperate each other to perform some tasks. Since it could be used to solved the complex problems that have been very difficult to resolve with previous algorithms, there have been a lot of researches to develop an application based on the Bio-Inspired system. However, since this computing model requires the process of evolving and cooperating with a lot of objects and this process takes a lot of times, it has been very hard to develop an application based on this computing model. This paper presents a parallel simulator for a Bio-Inspired system that is designed and implemented with OMNeT++ on PC clusters, and proves its usefulness by showing its simulation performance for a couple of applications. In the proposed parallel simulator, the functions required in the ERS platform for evolving and cooperating between objects (called Ecogent) are mapped onto the functions of OMNeT++, and they are simulated on PC clusters simultaneously to reduce the total simulation time. The simulation results could be monitored with a GUI In realtime, and they are also recorded into DBMS for systematic analyses afterward. This paper shows the usefulness of the proposed system by analyzing its performances for simulating various applications based on Bio-Inspired system on PC clusters with 4 PCs.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.