As the amount of data increases rapidly, the data to be mined is more and more managed in the database management system (DBMS). Thus, the performance of data mining systems integrating data mining functionalities with the DBMS becomes an important issue. The methods of integrating data mining functionalities with the DBMS have an effect on the performance of the data mining system and can be classified into two categories: loose-coupling and tight-coupling. In loose-coupling, data mining functionalities are implemented outside the DBMS. Since it uses a high-level interface of the DBMS, it is easy to implement, but difficult to achieve high performance. In tight-coupling, data mining functionalities are implemented inside the DBMS. Since it uses a low-level interface of the DBMS, its implementation is non-trivial but easy to achieve high performance. Although the implementation of a high-performance data mining system requires the tight-coupling architecture, most of the existing data mining systems are implemented in the loose-coupling architecture because of the difficulty of implementation, and thus, their performance improvements are limited. Therefore, in order to implement a high performance data mining system, we introduce an architecture that tightly couples data mining functionalities with the Odysseus object-relational DBMS. We implement Odysseus/DM (Data Mining) that adopts the tight-coupling architecture. By implementing a type and operations related to data mining functionalities inside the DBMS engine, Odysseus/DM minimizes the overhead that can be incurred in the loose-coupling architecture and improves performance. Odysseus/DM represents and stores the result of mining data in PMML (Predictive Model Markup Language) in order to provide interoperability with the existing commercial data mining systems. Finally, we conduct experiments showing that the performance of Odysseus/DM is superior to that of a data mining system implemented in the loose-coupling architecture.
데이터의 양이 급증함에 따라 데이터 마이닝의 대상이 되는 데이터가 대부분 데이터 베이스 관리 시스템(DBMS)에 의해 관리되면서, 데이터 마이닝 기능을 DBMS와 결합하여 수행하는 데이터 마이닝 시스템의 성능이 중요한 이슈가 되고 있다. 데이터 마이닝 기능을 DBMS에 결합하는 방법은 데이터 마이닝 시스템의 성능에 큰 영향을 미치는데, 결합 방법은 크게 소결합과 밀결합으로 구분할 수 있다. 데이터 마이닝 시스템의 기능을 DBMS 외부에 구현하는 소결합 방법은 DBMS의 상위 레벨 인터페이스를 사용하기 때문에 구현은 용이하지만 높은 성능을 기대하기 어렵고, 데이터 마이닝 시스템의 기능을 DBMS 내부에 구현하는 밀결합 방법은 DBMS의 하위 레벨 인터페이스를 사용하기 때문에 구현이 어렵지만 높은 성능을 보인다. 고성능을 요구하는 데이터 마이닝 시스템의 구현 방법은 밀결합 방법이 필수적이지만, 대부분의 기존 데이터 마이닝 시스템들은 구현의 어려움 때문에 소결합 방법으로 구현되어 있어 성능 향상에 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 우수한 성능의 데이터 마이닝 시스템 구현을 위해 데이터 마이닝 기능을 오디세우스 객체 관계형 DBMS에 밀결합하는 방법을 제안하고, 제안하는 방법을 따르는 오디세우스/DM(Data Mining)을 구현한다. 오디세우스/DM은 데이터 마이닝 기능 수행에 필요한 타입과 연산들을 DBMS 엔진 내부에 구현함으로써 소결합 방법으로 구현한 데이터 마이닝 시스템에서 발생하는 오버헤드를 최소화하여 성능을 향상시킨다. 또한, 오디세우스/DM은 기존 상용 데이터 마이닝 시스템들과의 상호 운영성을 높이기 위해 PMML(Predictive Model Markup Language)을 이용하여 데이터 마이닝 결과를 표현하고 저장한다. 본 논문에서는 실험을 통해 오디세우스/DM의 성능이 소결합 방법으로 구현한 데이터 마이닝 시스템에 비해 우수함을 보인다.
