KR100492785B1 - 온톨로지 모델의 처리 시스템 및 방법, 그 프로그램이기록된 기록매체 - Google Patents

온톨로지 모델의 처리 시스템 및 방법, 그 프로그램이기록된 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온톨로지 모델의 처리 시스템 및 그 방법, 그 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것이다.
온톨로지 모델의 처리 시스템 및 그 방법, 그 프로그램이 기록된 기록매체는, 웹상에서 산재되어 있는 지식들을 가져와 각 도메인에 맞게 새로운 온톨로지를 생성하고 서로 다른 언어로 표현된 온톨로지를 계층 어휘들을 이용하여 시멘틱 웹 환경에서 지식을 처리하기 위해 웹 온톨로지를 구축하고 처리할 수 있는 온톨로지 객체 모델을 제공하고, 모델 접근 API를 통해 온톨로지에 대한 저작, 병합, 추론을 위한 작업을 수행할 수 있도록 한다.
이와 같이 하면, 계층적 어휘들을 이용하여 온톨로지 객체 모델을 생성함으로써 표현의 중복성을 없애고, 재사용성을 높일 수 있으며, 모델 접근 API를 이용하여 온톨로지 추론, 병합, 및 저작 도구 등의 외부 어플리케이션이 온톨로지 객체 모델에 손쉽게 접근할 수 있고, 온톨로지에 대한 쉬운 지식 표현 및 핸들링을 제공할 수 있다.

Description

온톨로지 모델의 처리 시스템 및 방법, 그 프로그램이 기록된 기록매체 {SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING ONTOLOGY MODEL, AND ITS PROGRAM RECORDED RECORDING MEDIUM}
본 발명은 온톨로지 객체 모델의 생성 및 관리에 대한 온톨로지 모델의 처리 시스템 및 그 방법, 그 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것이다.
기존의 웹이 온톨로지 기반의 메타 데이터에 의해 표현될 수 있는 시멘틱 웹(semantic web)으로 발전함에 따라 대량의 정보를 사람이 처리하던 것이 자동화된 에이전트(agent)를 통해 처리 될 수 있는 방안을 고려되고 있다.
시멘틱 웹을 표현하기 위한 수단으로, RDF(Resource Description Language)가 표준으로 사용되고 있고, OWL(Web Ontology Language)은 RDF로 표현할 수 없는 어휘들을 수용하여 온톨로지들의 병합 및 추론을 위한 방법을 제공하기 위해 현재 표준이 진행 중이다.
온톨로지를 표현할 수 있는 언어들에 대한 접근 방법, 및 처리 방법에 대한 연구가 필요하게 됨에 따라, 대개 온톨로지 언어로 표현된 문서를 접근하고 처리하는 방법은 XML 데이터 모델을 이용하여 RDF, DAML-OIL(DARPA Agent Markup Language - Ontology Inference Layer), OWL에 대한 시멘틱 정보를 표현하고 있다.
여기서, 온톨로지 언어 중에서 DAML-OIL과 OWL은 결정할 수 있고 완전한 병합 추론 절차(decidable and complete subsumption inference procedures)를 위한 FOL(Firsts Order Logic)의 서브셋(subset)으로 만들어진 언어이다. 그러나, 온톨로지 언어는 현재 온톨로지 관리와 추론(management와 reasoning)을 향상시키기 위한 상당한 연구에도 불구하고 데이터베이스만큼 활성화 되지 못하고 있는 실정이다.
온톨로지 기반의 접근 및 처리 응용들은 의미 기반의 정보 접근(semantic-driven information access)이 가능하도록 하는 것이 중요하고, 이러한 접근방식의 많은 응용들은 자동화된 정보 처리(automated information processing), 정보 통합(Information Integration), 또는 지식 관리(Knoeledge Management) 등으로 불리고 있다.
온톨로지 기반의 접근 응용들 중에 논리적 기반 접근 방식은 모델에 대한 표현력을 중심으로 초점이 맞추어져 있어 다른 시스템과의 통합의 용이성을 제공하지 못하고, 처리 성능에 있어서도 한계가 있다는 문제점이 있다.
이러한 문제점으로 인해 온톨로지 기술 기반의 성공적인 계획 응용이 나오지 못하고 있다.
웹 온톨로지를 추상화된 모델로 표현하기 위해서는 서로 다른 온톨로지 언어(RDF, DAML-OIL, OWL등)에서 지원하는 모든 어휘에 대한 표현과 처리가 주요 문제이다.
종래 웹 온톨로지를 추상화되 모델로 표현하기 위에서는 각각의 서로 다른 온톨로지 언어에 의존적인 어휘들과 추상화된 모델간의 일대일 메핑 자체가 어렵기 때문에 여러 가지 방법들이 사용되고 있다.
특히, 웹 온톨로지를 접근하고 표현하기 위한 모델을 기본적인 모델인 RDF 모델을 이용하여 표현하고 확장하는 형태로 접근하거나 각각의 온톨로지 언어 특성에 의존적인 모델을 서로 상이하게 적용하여 사용하고 있다.
이와 같이, 종래 온톨로지 표현 방법은 현재의 시멘틱 웹에서 제공하는 의미정보의 표현을 위하여 각기 다른 온톨로지 모델을 사용하여 처리하고 있고, 새로운 온톨로지 언어가 나타날 때 마다 중복되는 어휘를 각각 모델에 맞게 재구성하고 접근하는 방식도 새로 만들어야 하는 비효율적인 접근 방식이라는 문제점이 있다.
또한, 서로 다른 온톨로지 언어간의 호환성이 떨어져 각각의 온톨로지 언어간의 데이터를 주고받기 위해서는 중간에 언어변환을 위한 메커니즘이 부가적으로 필요하게 되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서로 다른 온톨로지 언어에 대해 각각의 필요한 어휘들만을 하나의 온톨로지 객체 모델로 생성하여 각 온톨로지 언어 사이에서 손실되는 정보를 없애고, 각 온톨로지 언어에서 제공되는는 어휘에 대한 정보를 모두 수용할 수 있는 온톨로지 모델의 처리 시스템 및 방법, 그 프로그램이 기록된 기록매체을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 웹 온톨로지를 표현하기 위한 모델을 계층별로 구별하여 프레임 기반의 상위 온톨로지, 공통된 어휘를 표현한 공통 온톨로지, 각 온톨로지 언어에 의존적인 어휘를 표현한 기능 온톨로지로 구성한다.
본 발명의 첫 번째 특징에 따른 온톨로지 모델의 처리 시스템은, 서로 다른 온톨로지 언어를 입력받아 상기 온톨로지 언어를 파싱하여 각 온톨로지 언어에 맞는 어휘들에 대한 정보를 조합하는 온톨로지 로더; 상기 온톨로지 로더를 통해 입력받은 온톨로지 언어의 다양한 온톨로지 어휘를 계층적 어휘로 분류 및 정의하는 온톨로지 어휘부; 상기 온톨로지 로더를 통해 입력받은 각 온톨로지 언어를 상기 온톨로지 어휘부에서 정의된 계층적 어휘를 이용하여 메모리 상에 온톨로리 객체 모델을 생성하는 모델 생성부; 및 상기 모델 생성부에서 생성된 온톨로지 객체 모델과 외부 어플리케이션 간의 정보 교환이 가능토록 하는 모델 접근 응용 프로그램 인터페이스부(Application Program Interface, API)를 포함한다.
본 발명의 첫 번째 특징에 따른 온톨로지 모델의 처리 시스템은, 상기 온톨로지 로더를 통해 입력받은 온톨로지 언어에 대한 해당 네임스페이스(namespace)를 처리하는 네임스페이스 처리부; 상기 온톨로지 어휘부에서 제공하는 어휘를 이용하여 외부의 어플리케이션과의 연동을 위해 다른 언어와의 매핑을 제공하는 모델 매핑부; 상기 모델 생성부에서 생성된 온톨로지 객체 모델의 생성 및 관리에서 발생할 수 있는 오류를 검증하여 상기 온톨로지 객체 모델의 유효성을 검사하는 모델 검증부; 및 상기 모델 검증부에서 검증된 상기 온톨로지 객체 모델을 사용자가 인식 가능토록 파일 형태로 저장하는 모델 나열부(Model Serializer)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 온톨로지 로더는, 상기 온톨로지 언어를 입력받아 XML 데이터를 처리할 수 있는 XML 프로세서를 사용하여 상기 온톨로지 언어를 파싱(parsing)하고, 상기 온톨로지 언어의 특성에 따라 정보를 수집하는 것이 바람직하다.
상기 온톨로지 로더는, 상기 XML 프로세서에서 제공하는 메모리 모델(Document Object Model)에 접근하여 정보를 추출하는 것이 바람직하다.
상기 네임스페이스 처리부는, 상기 온톨로지 생성부에서 온톨로지 개게 모델의 생성시 필요한 네임스페이스를 처리하고, 상기 모델 나열부(Model Serializer)에서 상기 온톨로지 객체 모델을 사용자가 인식할 수 있는 파일 형태로 저장시 네임스페이스를 이용하여 온톨로지 언어를 구별하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 온톨로지 어휘부는, 프레임(frame), 슬롯(slot), 패싯(facet)으로 구성되는 프레임 기반 온톨로지 계층; 공통된 공리(Axioms)와 어휘를 표현하는 공통 온톨로지 계층; 및 상기 각 온톨로지 언어의 특성에 의존적인 어휘를 표현하는 기능 온톨로지 계층으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 프레임 기반 온톨로지 계층은, 상기 프레임이 클래스나 인스턴스, 상기 슬롯이 사기 클래스나 인스턴스에 대한 속성, 상기 패싯이 슬롯에 대한 제약 조건을 각각 나타내는 것이 바람직하다.
상기 모델 매핑부는, 상기 온톨로지 어휘부에서 정의된 계층적 어휘를 이용하여 이미 구축된 온톨로지 데이터를 변환하고, 상기 변환된 데이터를 상기 온톨로지 객체 모델에 반영하는 것이 바람직하다.
상기 모델 생성부는, 상기 온톨로지 객체 모델의 온톨로지 데이터를 접근할 수 있도록 메모리 상에 각각의 객체 노드(Node)를 정의하는 것이 바람직하다.
상기 모델 접근 API는, 상기 온톨로지 객체 모델에 접근하여 상기 객체 노드에 대한 정보를 이용하고, 상기 객체 노드의 생성, 삽입, 삭제, 대체와 같은 어플리케이션을 제공하는 것이 바람직하다.
상기 모델 검증부는, 상기 모델 생성부에서 생성된 온톨로지 객체 모델에 대한 문법적인 오류를 검증하고, 상기 온톨로지 로더에서 온톨로지 언어 입력시 발생할 수 있는 오류를 검증하며, 상기 모델 나열부(Model Serializer)에서 상기 온톨로지 객체 모델을 파일 형태로 저장할 때 발생할 수 있는 오류를 검증하며, 전체 시스템에서 발생되는 오류에 대한 보고 기능을 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 두 번째 특징에 따른 온톨로지 모델의 처리 방법은, A) 웹 온톨로지 자원에 접근하여 온톨로지 문서를 분석함으로써 각각의 온톨로지 언어에 맞는 어휘들에 대한 정보를 수집하는 단계; B) 상기 A) 단계에서 수집된 정보를 이용해 각 온톨로지 언어의 다양한 온톨로지 어휘를 계층적 어휘로 분류 및 정의하는 단계; C) 상기 B) 단계에서 정의된 계층적 어휘를 사용하여 메모리 상에 온톨로지 객체 모델을 생성하는 단계; 및 D) 상기 C) 단계에서 생성된 온톨로지 객체 모델의 유효성을 검증하고, 상기 온톨로지 객체 모델을 사용자가 인식 가능한 파일 형태로 저장하는 단계를 포함한다.
E) 상기 온톨로지 객체 모델에 접근하고, 상기 온톨로지의 신규 구축이나 변경시 외부 어플리케이션과의 인터페이스를 제공하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 B) 단계의 계층적 어휘는, 프레임(frame), 슬롯(slot), 패싯(facet)으로 구성되는 프레임 기반 온톨로지 계층; 공통된 공리(Axioms)와 어휘를 표현하는 공통 온톨로지 계층; 및 상기 각 온톨로지 언어의 특성에 의존적인 어휘를 표현하는 기능 온톨로지 계층으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 프레임 기반 온톨로지 계층과 공통 온톨로지 계층은, 새로운 온톨로지 언어나 이미 구축된 온톨로지 언어를 새로운 어휘로 정의하여 확작성 및 재사용성을 제공하는 것이 바람직하다.
상기 C) 단계는, 상기 B) 단계의 계층적 어휘를 사용하여 메모리 상에 온톨로지 객체 모델을 생성한 후에, 상기 온톨로지 객체 모델에 접근할 수 있도록 메모리 상에 각각의 객체 노드를 정의하는 것이 바람직하다.
본 발명의 세 번째 특징에 따른 온톨로지 모델의 처리 방법의 프로그램이 기록된 기록매체는, 웹 온톨로지 자원에 접근하여 온톨로지 문서를 분석함으로써 각각의 온톨로지 언어에 맞는 어휘들에 대한 정보를 수집하는 제1 기능; 상기 제1 기능에서 수집된 정보를 이용해 각 온톨로지 언의 다양한 온톨로지 어휘를 계층적 어휘로 분류 및 정의하는 제2 기능; 상기 제2 기능에서 정의된 계층적 어휘를 사용하여 메모리 상에 온톨로지 객체 모델을 생성하는 제3 기능; 및 상기 제3 기능에서 생성된 온톨로지 객체 모델의 유효성을 검증하고, 상기 온톨로지 객체 모델을 사용자가 인식 가능한 파일 형태로 저장하는 제4 기능을 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 온톨로지 모델의 처리 시스템에 대하여 도 1을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온톨로지 모델의 처리 시스템의 구성을 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 도 1의 일부 구성요소인 온톨로지 어휘부의 논리적 계층도를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 온톨로지 모델의 처리 시스템은, 온톨로지 로더(110), 네임스페이스 처리부(120), 온톨로지 어휘부(130), 모델 매핑부(140), 모델 생성부(150), 모델 접근 API(160), 모델 검증부(170), 모델 나열부(Model Serializer)(180)를 포함한다.
온톨로지 로더(110)는 온톨로지 언어(OWL, RDF/RDFS, DAML-OIL 등)를 입력으로 받아 XML 프로세서(55)를 이용 하여 온톨로지 언어를 파싱(parsing)하고, 온톨로지 언어에서 제공하는 어휘에 대한 정보를 수집하여 구조적인 정보를 파악하며, XML 프로세서(55)에서 제공하는 메모리 모델인 DOM(Document Object Model)에 접근하여 정보를 추출한다.
네임스페이스 처리부(120)는 온톨로지 언어의 형태에 따라 네임스페이스가 다르기 때문에 온톨로지 로더(110)를 통해 입력받은 각 온톨로지 언어마다 모델을 생성시 필요한 네임스페이스를 처리하고, 메모리 상에 구성된 온톨로지 객체 모델을 사용자가 인식이 가능한 파일 형태로 저장시 네임스페이스를 이용하여 온톨로지 언어를 구별하도록 한다.
온톨로지 어휘부(130)는 온톨로지 언어에 대한 다양한 어휘를 수용하기 위한 메모리 상에 온톨로지 객체 모델을 생성하기 위해 계층적인 구조로 구성된다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 온톨로지 어휘부(130)는 최상위부터 순차적으로 프레임 기반의 온톨로지로 프레임(frame), 슬롯(slot), 패싯(facet)으로 구성되는 프레임 기반 온톨로지 계층(131), 공통된 어휘를 표현하는 공통 온톨로지 계층(132), 및 각각의 온톨로지 언어 특성에 의존적인 어휘를 표현하는 기능 온톨로지 계층(133)으로 구성된다.
이러한 온톨로지 어휘부(130)는 온톨로지 로더(110)를 통해 입력받은 온톨로지 언어의 어휘에 맞게 구조를 생성하기 위한 프레임 웩을 제공한다.
모델 매핑부(140)는 기존의 프레임 기반의 지식 베이스 시스템에서 이미 구축된 온톨로지 데이터를 온톨로지 어휘부(130)의 계층적 구조에서 제공하는 어휘를 이용하여 변환하도록 하고, 이렇게 변환된 결과를 메모리 상에 온톨로지 객체 모델로 생성되도록 한다.
모델 생성부(150)는 XML 문서에 대한 정보를 이용하기 위해 사용되는 문서 객체 모델(Document Object Model)을 생성하고, 동일하게 온톨로지 자원을 입력받아 온톨로지 어휘부(130)에 정의된 계층적 어휘를 사용하여 메모리 상에 온톨로지 객체 모델을 생성하며, 온톨로지 데이터를 접근할 수 있도록 메모리 상에 각각의 노드(Node) 객체를 정의한다.
모델 접근 API(160)는 온톨로지 객체 모델을 기반으로 하는 응용(온톨로지 추론, 온톨로지 병합, 온톨로지 저작 등)에서 모델 생성부(150)에서 생성된 온톨로지 객체 모델에 접근하여 객체 노드에 대한 정보를 이용하고, 노드의 생성, 삽입, 삭제, 대체 기능을 제공한다.
모델 검증부(170)는 모델 생성부(150)에서 생성된 메모리상의 온톨로지 객체 모델에 대한 문법적인 오류를 검증하고, 온톨로지 로더(110)에서 온톨로지 언어를 받아들일 때 발생할 수 있는 오류를 검층하며, 모델 나열부(Model Serializer)(180)에서 온톨로지 객체 모델을 파일 형태로 저장할 때 발생 할 수 있는 오류를 검증하고, 최종적으로 온톨로지 객체 모델을 생성 및 관리하기 위해 전체 시스템에서 발생되는 오류에 대한 보고 기능을 수행한다.
모델 나열부(Model Serializer)(180)는 메모리 상에 존재하는 온톨로지 객체 모델을 OWL, DAML-OIL, RDF/RDFS, N3(Notation 3)의 사용자가 인식 가능한 형태인 파일로 저장한다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 온톨로지 모델의 처리 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온톨로지 모델의 처리 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 온톨로지 모델의 처리 방법은 현재 사용되고 있는 웹 온톨로지 언어, 즉 온톨로지 자원(50)에 접근하여 온톨로지 언어를 입력받는다.(S1)
온톨로지를 구성하기 위해 사용할 수 있는 온톨로지 자원(50)에는 현재 표준화로 진행중인 OWL(Web Ontology Language)와 자원을 기술하기 위한 표준인 RDF(Resource Description Language), DAML-OIL 등의 온톨로지 언어를 이용해 온톨로지에 대한 문법과 의미를 표현하고 있다.
온톨로지 로더(110)는 온톨로지 자원(50)을 입력받아 온톨로지 문서에 대한 분석을 수행한다.(S2) 즉, 온톨로지 로더(110)는 XML 데이터를 처리 할 수 있는 XML 프로세서(55)를 이용하여 온톨로지 언어의 특성에 따라 정보를 수집하고, 이렇게 수집된 정보는 모델 생성부(150)로 전달된다.(S3)
온톨로지 어휘부(130)는 온톨로지 로더(110)에서 수집된 다양한 어휘들을 최상위에 프레임 기반 온톨로지 계층(131), 중위에 공통된 공리(Axioms)와 어휘를 표현하는 공통 온톨로지 계층(132), 최하위에 온톨로지 언어에 의존적인 기능 온톨로지 계층(133)으로 분류 및 정의한다.(S4)
네임스페이스 처리부(120)는 각 온톨로지 언어에 따른 네임스페이스를 처리하고, 모델 생성부(150)는 네임스페이스 처리부(120)를 거쳐 전달되는 온톨로지 언어의 특성에 따른 정보를 메모리 상에 온톨로지 객체 모델로 생성한다.(S5)
이때, 모델 생성부(150)는 온톨로지 객체 모델을 생성하기 위해 온톨로지 어휘부(130)에서 이미 정의된 어휘를 사용한다.
온톨로지 매핑부(140)는 RDF기반의 온톨로지 언어 외에 또 다른 형태의 지식 표현 언어를 위한 매핑을 위해 온톨로지 어휘부(130)에서 정의되지 않은 기존의 어휘에서 확장하거나 구현하여 어휘를 정의하도록 한다.
모델 생성부(150)에서 생성된 온톨로지 객체 모델은 모델 검증부(170)를 통해 유효 여부가 검증되고(S6), 검증이 정상적으로 완료되면 온톨로지 객체 모델은 모델 나열부(Model Serializer)(180)를 통해 사용자가 인식 가능한 온톨로지 언어로 생성된다.(S7)
모델 접근 API(160)는 온톨로지를 새로 구축하거나 기존의 온톨로지를 불러들여 변경하고자 할 경우에 외부 어플리케이션과의 인터페이스를 제공한다.(S8)
이때, 모델 접근 API(160)는 온톨로지의 추론, 온톨로지의 병합, 온톨로지 저작 도구 등의 어플리케이션에서 웹 온톨로지 언어에 대한 모델을 접근하고, 어플리케이션에서 필요로 하는 정보를 제공하기 위해 인터페이스 기능을 제공한다.
한편, 온톨로지 어휘부(130)는 다양한 어휘들을 3계층적 어휘로 분류 및 정의함으로써 각각의 온톨로지 언어에서 표현하고자 하는 어휘의 중복성을 줄이고, 새로운 온톨로지 언어나 기존의 지식베이스 시스템에서 표현된 정보를 프레임 기반 온톨로지 계층(131)과 공통 온톨로지 계층(132)을 이용하여 새로운 어휘로 정의하여 확장성 및 재사용성을 제공할 수 있다.
도 4은 도 1의 일부 구성요소인 온톨로지 어휘부(130)의 물리적 계층도를 도시한 것이다.
도 4에 나타나 있듯이, 프레임 기반 온톨로지 계층(131)은 프레임, 슬롯, 패싯으로 구성되는데, 프레임(Frame)은 하나의 개념에 해당하는 것으로 클래스나 인스턴스(instance)를 말하며, 슬롯(Slot)은 클래스나 인스턴스에 대한 속성을 나타내며, 패싯(Facet)은 슬롯에 대한 제약 조건을 나타낸다.
예를 들어, 'Author'라는 클래스를 정의하면 Author는 네임(Name), 나이(Age), 주소(Address)와 같은 속성들을 가지고 있다.
이러한 Author의 속성들이 슬롯에 해당하고, 패싯은 슬롯에 대한 제약조건 즉, 카디널리티(cardinality) 또는 슬롯 값에 대한 데이터 형태(type)를 나타내는데, 네임의 형태(Type)가 일련(String이)라는 것을 명시할 수 있다.
아래의 예는 프레임 기반 온톨로지 계층(131)에서의 표현이다.
Class level
- C:class, Csub :subClassOf, CE :equivalentClass, CD :disjointWith, I : instance
공통 온톨로지 계층(132)은 온톨로지 계층에서 공통적으로 사용될 수 있고 재활용이 가능한 부분으로 다음과 같은 어휘들로 표현 된다.
우선, 공통 온톨로지 계층(132)에서 표현되는 어휘들은 클래스 레벨에서 제공되는 특성들로 'Class', 클래스의 상하위 관계를 나타내는 공리'subClassOf', 동일한 클래스를 정의하는 공리 equivalentClass, 서로 다른 클래스임을 명시하는 공리 'disjointWith', 클래스들이 실제 구체화된 객체인 'instance'로 구성된다.
다음, 속성들에 대한 정보를 나타내는 속성 레벨에서는 속성을 나타내는 'property', 속성들간의 상 하위 관계를 나타내는 공리 'subPropertyOf', 동일한 속성임을 표현하는 공리 'equivalentProperty', 속성의 중간 관계를 나타내는 공리 'transitive', 속성들의 역관계를 나타내는 공리 'inverseOf', 속성들의 대칭 관계를 나타내는 공리 'symmetric', 속성의 고유함을 나타내는 공리 'unique', 속성이 속하는 도메인과 범위를 나타내는 'domain, range'로 구성된다.
공통 온톨로지 계층의 표현은 아래와 같다.
Property Level
- P : property, Psub :subPropertyOf, PE :equivalentProperty, PT :transitive, PS :symmetric, PI :InverseOf, PU :unique, P D :domain, PR :range
또한 공통 온톨로지 계층(132)은 속성들에 대한 제약조건이나 타입을 표현하기 위한 패싯 레벨로 다음과 같은 어휘를 표현한다.
속성의 발생횟수를 정의하기 위한 'cardinality', 최소 발생횟수를 정의하기 위한 'minCardinality', 최대 발생횟수를 정의하는 'maxCardinality', 속성의 형태(string, date, decimal등)를 나타내는 'type'으로 구성되고, 그 표현은 다음과 같다.
Facet Level
- Fcar :cardinality, Fmin : minCardinality,
Fmax :maxCardinality, FT :type
기능 온톨로지 계층(133)은 온톨로지 언어에서 제공되는 서로 다른 특성들을 표현하는 부분으로 프레임 기반 온톨로지 계층(131), 공통 온톨로지 계층(132)을 이용하여 표현되는 계층이다.
이러한 기능 온톨로지 계층(133)은 온톨로지 언어를 구성하기 위한 구성자(constructor)들에 대한 어휘를 나타내고, 각 온톨로지 언어(RDF/RDFS, DAML-OIL, OWL)언어에서 제공되는 서로 다른 어휘들을 표현 한다.
예를 들면, OWL(Web Ontology Language)에는 클래스구성하기 위한 요소로 클래스 구조(Class constructors)가 있다.
클래스들의 교집합을 나타내는 'intersectionOf', 합집합을 나타내는 'unionOf', 데이터의 열거를 나타내는 목록(enumeration) 형태의 'oneOf', 클래스의 차집합 관계를 나타내는 'complementOf' 등의 요소가 있다.
한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 온톨로지 모델의 처리 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 형태로 기록 매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 의한 온톨로지 모델의 처리 시스템 및 방법, 그 프로그램이 기록된 기록매체는 각 온톨로지 언어에 맞는 다양한 어휘들을 계층적 어휘들로 분류 및 정의하고, 이 계층적 어휘들을 이용하여 온톨로지 객체 모델을 생성함으로써 표현의 중복성을 없애고, 재사용성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 온톨로지 모델의 처리 시스템 및 방법, 그 프로그램이 기록된 기록매체는 모델 접근 API를 이용하여 온톨로지 추론, 병합, 및 저작 도구 등의 외부 어플리케이션이 온톨로지 객체 모델에 손쉽게 접근할 수 있고, 온톨로지에 대한 쉬운 지식 표현 및 핸들링을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온톨로지 모델의 처리 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 일부 구성요소인 온톨로지 어휘부의 논리적 계층도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온톨로지 모델의 처리 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 4은 도 1의 일부 구성요소인 온톨로지 어휘부(130)의 물리적 계층도를 도시한 것이다.

Claims (17)

  1. 서로 다른 온톨로지 언어를 입력받아 상기 온톨로지 언어를 파싱하여 각 온톨로지 언어에 맞는 어휘들에 대한 정보를 조합하는 온톨로지 로더;
    상기 온톨로지 로더를 통해 입력받은 온톨로지 언어의 다양한 온톨로지 어휘를 계층적 어휘로 분류 및 정의하는 온톨로지 어휘부;
    상기 온톨로지 로더를 통해 입력받은 각 온톨로지 언어를 상기 온톨로지 어휘부에서 정의된 계층적 어휘를 이용하여 메모리 상에 온톨로리 객체 모델을 생성하는 모델 생성부; 및
    상기 모델 생성부에서 생성된 온톨로지 객체 모델과 외부 어플리케이션 간의 정보 교환이 가능토록 하는 모델 접근 응용 프로그램 인터페이스부(Application Program Interface, API)
    를 포함하는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온톨로지 로더를 통해 입력받은 온톨로지 언어에 대한 해당 네임스페이스(namespace)를 처리하는 네임스페이스 처리부;
    상기 온톨로지 어휘부에서 제공하는 어휘를 이용하여 외부의 어플리케이션과의 연동을 위해 다른 언어와의 매핑을 제공하는 모델 매핑부;
    상기 모델 생성부에서 생성된 온톨로지 객체 모델의 생성 및 관리에서 발생할 수 있는 오류를 검증하여 상기 온톨로지 객체 모델의 유효성을 검사하는 모델 검증부; 및
    상기 모델 검증부에서 검증된 상기 온톨로지 객체 모델을 사용자가 인식 가능토록 파일 형태로 저장하는 모델 나열부(Model Serializer)
    를 더 포함하는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 온톨로지 로더는,
    상기 온톨로지 언어를 입력받아 XML 데이터를 처리할 수 있는 XML 프로세서를 사용하여 상기 온톨로지 언어를 파싱(parsing)하고, 상기 온톨로지 언어의 특성에 따라 정보를 수집하는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 온톨로지 로더는,
    상기 XML 프로세서에서 제공하는 메모리 모델(Document Object Model)에 접근하여 정보를 추출하는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 네임스페이스 처리부는,
    상기 온톨로지 생성부에서 온톨로지 개게 모델의 생성시 필요한 네임스페이스를 처리하고, 상기 모델 나열부(Model Serializer)에서 상기 온톨로지 객체 모델을 사용자가 인식할 수 있는 파일 형태로 저장시 네임스페이스를 이용하여 온톨로지 언어를 구별하도록 하는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 온톨로지 어휘부는,
    프레임(frame), 슬롯(slot), 패싯(facet)으로 구성되는 프레임 기반 온톨로지 계층;
    공통된 공리(Axioms)와 어휘를 표현하는 공통 온톨로지 계층; 및
    상기 각 온톨로지 언어의 특성에 의존적인 어휘를 표현하는 기능 온톨로지 계층으로 구성되는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프레임 기반 온톨로지 계층은,
    상기 프레임이 클래스나 인스턴스, 상기 슬롯이 사기 클래스나 인스턴스에 대한 속성, 상기 패싯이 슬롯에 대한 제약 조건을 각각 나타내는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 모델 매핑부는,
    상기 온톨로지 어휘부에서 정의된 계층적 어휘를 이용하여 이미 구축된 온톨로지 데이터를 변환하고, 상기 변환된 데이터를 상기 온톨로지 객체 모델에 반영하는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모델 생성부는,
    상기 온톨로지 객체 모델의 온톨로지 데이터를 접근할 수 있도록 메모리 상에 각각의 객체 노드(Node)를 정의하는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  10. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 모델 접근 API는,
    상기 온톨로지 객체 모델에 접근하여 상기 객체 노드에 대한 정보를 이용하고, 상기 객체 노드의 생성, 삽입, 삭제, 대체와 같은 어플리케이션을 제공하는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 모델 검증부는,
    상기 모델 생성부에서 생성된 온톨로지 객체 모델에 대한 문법적인 오류를 검증하고, 상기 온톨로지 로더에서 온톨로지 언어 입력시 발생할 수 있는 오류를 검증하며, 상기 모델 나열부(Model Serializer)에서 상기 온톨로지 객체 모델을 파일 형태로 저장할 때 발생할 수 있는 오류를 검증하며, 전체 시스템에서 발생되는 오류에 대한 보고 기능을 수행하는 온톨로지 모델의 처리 시스템.
  12. A) 웹 온톨로지 자원에 접근하여 온톨로지 문서를 분석함으로써 각각의 온톨로지 언어에 맞는 어휘들에 대한 정보를 수집하는 단계;
    B) 상기 A) 단계에서 수집된 정보를 이용해 각 온톨로지 언어의 다양한 온톨로지 어휘를 계층적 어휘로 분류 및 정의하는 단계;
    C) 상기 B) 단계에서 정의된 계층적 어휘를 사용하여 메모리 상에 온톨로지 객체 모델을 생성하는 단계; 및
    D) 상기 C) 단계에서 생성된 온톨로지 객체 모델의 유효성을 검증하고, 상기 온톨로지 객체 모델을 사용자가 인식 가능한 파일 형태로 저장하는 단계
    를 포함하는 온톨로지 모델의 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    E) 상기 온톨로지 객체 모델에 접근하고, 상기 온톨로지의 신규 구축이나 변경시 외부 어플리케이션과의 인터페이스를 제공하는 단계
    를 더 포함하는 온톨로지 모델의 처리 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 B) 단계의 계층적 어휘는,
    프레임(frame), 슬롯(slot), 패싯(facet)으로 구성되는 프레임 기반 온톨로지 계층;
    공통된 공리(Axioms)와 어휘를 표현하는 공통 온톨로지 계층; 및
    상기 각 온톨로지 언어의 특성에 의존적인 어휘를 표현하는 기능 온톨로지 계층으로 구성되는 온톨로지 모델의 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프레임 기반 온톨로지 계층과 공통 온톨로지 계층은, 새로운 온톨로지 언어나 이미 구축된 온톨로지 언어를 새로운 어휘로 정의하여 확작성 및 재사용성을 제공하는 온톨로지 모델의 처리 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 C) 단계는,
    상기 B) 단계의 계층적 어휘를 사용하여 메모리 상에 온톨로지 객체 모델을 생성한 후에, 상기 온톨로지 객체 모델에 접근할 수 있도록 메모리 상에 각각의 객체 노드를 정의하는 온톨로지 모델의 처리 방법.
  17. 온톨로지 모델의 처리 방법의 프로그램이 기록된 기록매체에 있어서,
    웹 온톨로지 자원에 접근하여 온톨로지 문서를 분석함으로써 각각의 온톨로지 언어에 맞는 어휘들에 대한 정보를 수집하는 제1 기능;
    상기 제1 기능에서 수집된 정보를 이용해 각 온톨로지 언의 다양한 온톨로지 어휘를 계층적 어휘로 분류 및 정의하는 제2 기능;
    상기 제2 기능에서 정의된 계층적 어휘를 사용하여 메모리 상에 온톨로지 객체 모델을 생성하는 제3 기능; 및
    상기 제3 기능에서 생성된 온톨로지 객체 모델의 유효성을 검증하고, 상기 온톨로지 객체 모델을 사용자가 인식 가능한 파일 형태로 저장하는 제4 기능
    을 포함하는 프로그램이 기록된 기록매체.
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