KR101036865B1 - 인자지정（ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄ）ｓｐａｒｑｌ 질의어를 이용한 ｄｂｍｓ 기반의 시맨틱웹 질의 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 SPARQL 질의문으로부터 인자리스트를 생성하는 인자리스트 생성수단; 상기 SPARQL 질의문을 SQL 문으로 변환하는 변환수단; 적어도 하나 이상의 SQL 문에, 각각의 PS(PREPARED STATEMENT) 객체를 대응 저장하는 저장수단; 그리고 상기 변환된 SQL 문에 대응저장된 PS(PREPARED STATEMENT) 객체를 이용하여, 질의 결과를 출력하는 질의결과 출력수단을 포함하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템 및 방법이 개시된다.

SPARQL 질의문, SQL 문, PS(PREPARED STATEMENT) 객체

Description

인자지정（ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＩＺＥＤ）ＳＰＡＲＱＬ 질의어를 이용한 ＤＢＭＳ 기반의 시맨틱웹 질의 시스템{System for SPARQL-Query Processing Using the Parameterized-SPARQL-Query in based DBMS}

본 발명은 SPARQL 질의문을 이용하는 시맨틱웹 질의 처리 속도를 향상시킨 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어 방식을 사용함으로써 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 처리 시간을 단축시킨 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템 및 방법에 관한 것이다.

시맨틱웹 서비스에서 사용되는 자료는 RDF 트리플의 집합이고, 관계형 DBMS(database management system)를 저장구조로 사용한다.

또한, 시맨틱웹 서비스의 질의에는 SPARQL 질의문 형식을 사용한다. 아울러, SPARQL 질의문이 DBMS에 의해 실행되기 위해서는 상용 DBMS에서 처리 가능한 형태의 SQL문장으로 변환되어야 한다. 그러므로, DBMS를 저장소로 이용하는 시맨틱웹 서비스의 경우 이러한 SPARQL-TO-SQL 변환기가 필요하다.

이에 따라, 종래의 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, SPARQL-TO-SQL 변환기(10)와 DBMS(20)를 포함하여 구성되어 있었다.

상기 SPARQL-TO-SQL 변환기(10)는, SPARQL 질의문을 구문 분석하고 분석된 결과를 이용하여 SPARQL 질의문을 SQL 문으로 변환하였다. 그리고, DBMS(20)는 상기 SQL 문으로 변환된 질의문을 입력받고 이에 응하는 질의결과를 출력하였다.

한편, 상기와 같이 구성된 종래의 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템의 질의 처리 속도를 개선하기 위해, 상용의 DBMS는 클라이언트로부터 요청된 서비스 질의문을 해석하고 실행 계획을 수립하는 과정에서 소모되는 시간을 단축하기 위해 PREPARED STATEMENT(이하, 'PS'라 약칭함.)라는 기능을 지원하였다.

이로써, 종래에 제안된 PS 기능이 지원되는 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템에서는, 특정한 패턴의 SQL 문을 미리 DBMS에 알려 구문 분석 과정 등을 준비해두고 실질적인 상수{리터럴(literal)}에 해당되는 값만 DBMS에 넘겨 미리 준비된 PS 객체가 작동되도록 해서 처리 속도를 향상시켰다.

그러나, 종래에 제안된 PS 기능이 지원되는 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템에 있어서도, 특정한 패턴의 SQL 문을 설계자가 DBMS에 일일이 프로그램해야 하는 번거로움과 불편함이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 시맨틱웹 서비스 설계자의 개입없이 PREPARED STATEMENT 기능을 지원하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템은, SPARQL 질의문으로부터 인자리스트를 생성하는 인자리스트 생성수단; 상기 SPARQL 질의문을 SQL 문으로 변환하는 변환수단; 적어도 하나 이상의 SQL 문에, 각각의 PS(PREPARED STATEMENT) 객체를 대응 저장하는 저장수단; 그리고 상기 변환된 SQL 문에 대응저장된 PS(PREPARED STATEMENT) 객체와, 기 생성된 인자리스트를 이용하여, 질의 결과를 출력하는 DBMS(database management system)를 포함한다.

상기 인자리스트는, 상기 SPARQL 질의문 내에 상수{리터럴(literal)}를 포함할 수 있다.

상기 상수{리터럴(literal)}는, 년도, 경도/위도, 개인식별자(URI : Universal Resource Identifier) 가운데 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 변환수단은, 상기 SPARQL 질의문 내에 상수를 소정의 부호로 치환시킨 후 SQL 문으로 변환할 수 있다.

상기 부호는, '?'일 수 있다.

상기 변환수단은, 상기 변환된 SQL 문에 대응되는 PS(PREPARED STATEMENT) 객체가 상기 저장수단에 저장되어 있는지 여부를 더 확인하고, 상기 확인 결과 저장되어 있지 않으면, 상기 변환된 SQL 문에 대응되는 PS 객체를 상기 DBMS에 더 요청하고, 상기 요청된 PS 객체가 DBMS로부터 전송되면, 해당 PS 객체를 상기 저장수단에 더 저장할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템은, 상기 DBMS(database management system)는,상기 PS(PREPARED STATEMENT) 객체 각각에 대응되는 PS를 더 저장하고,상기 PS 객체에 대응되는 PS와, 기 생성된 인자리스트를 입력받아, 질의 결과를 출력할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 방법은, SPARQL 질의문으로부터 인자리스트를 생성하는 인자리스트 생성단계; 상기 SPARQL 질의문을 SQL 문으로 변환하는 변환단계; 그리고 DBMS(database management system)가 상기 변환된 SQL 문에 대응저장된 PS(PREPARED STATEMENT) 객체와, 기 생성된 인자리스트를 이용하여, 질의 결과를 출력하는 질의결과 출력단계를 포함한다.

상기 인자리스트는, 상기 SPARQL 질의문 내에 상수{리터럴(literal)}를 포함할 수 있다.

상기 상수{리터럴(literal)}는, 년도, 경도/위도, 개인식별자(URI : Universal Resource Identifier) 가운데 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 변환단계는, 상기 SPARQL 질의문 내에 상수를 소정의 부호로 치환시킨 후 SQL 문으로 변환할 수 있다.

상기 부호는, '?'일 수 있다.

상기 변환단계는, 상기 변환된 SQL 문에 대응되는 PS(PREPARED STATEMENT) 객체가 기 저장되어 있는지 여부를 확인하는 하위 제1단계; 상기 확인 결과 저장되어 있지 않으면, 상기 변환된 SQL 문에 대응되는 PS 객체를 상기 DBMS(database management system)에 요청하는 하위 제2단계; 그리고 상기 요청된 PS 객체가 상기 DBMS로부터 전송되면, 해당 PS 객체를 저장하는 하위 제3단계를 더 포함할 수 있다.

상기 질의결과 출력단계는, DBMS(database management system)가 상기 PS(PREPARED STATEMENT) 객체에 대응되는 PS와, 기 생성된 인자리스트를 입력받아, 질의 결과를 출력할 수 있다.

이상의 구성과 흐름에 의해, 본 발명에 따른 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템 및 방법은, 시맨틱웹 서비스 설계자의 개입없이 PREPARED STATEMENT 기능을 지원하는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템 및 방법은, 시맨틱웹 서비스 설계자의 개입없이 PREPARED STATEMENT 기능을 지원함으로써, 시맨틱웹 서비스 질의 시간을 단축하여 서비스 품질을 개선한 매우 유용한 발명인 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하에서는, 도면을 참조하여 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템 및 방법에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 제 1실시예에 적용되는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템의 구성블럭도로서, 본 발명에 따른 제 1실시예에 적용되는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템에서 SPARQL 구문 분석기(100)는 입력된 SPARQL 질의문이 문법에 맞게 잘 기술되었는지 확인하여 트리 형태의 구문 분석 결과를 도출한다.

또한, SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는, 상기 구문 분석된 SPARQL 질의문 내에 상수{리터럴(literal)}를 포함하는 인자리스트를 생성하고, 상기 SPARQL 구문 분석기(100)에 의해 수행된 구문 분석 결과 정보를 이용하여 상기 입력된 SPARQL 질의문을, DBMS(400)가 처리할 수 있는 형태의 인자화된 SQL 문으로 변환한다.

참고로, 도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서 SPARQL 질의문과 인자화된 SQL 질의문을 각각 예시한 것으로서, 앞서 언급한 SPARQL-TO-SQL 변환기(200)의 동작에 대해, 도 3a와 도 3b를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는 상기 입력된 SPARQL 질의문 내에 상수, 예를 들면 '2000'과 '2008'(년도)(도 3a 참조)를 포함하는 인자리스트를 생성한다.

그리고, SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는 상기 SPARQL 질의문 내에 상수, 즉 '2000'과 '2008'(년도)를 모두 소정의 부호, 예를 들면 '?'로 치환시킨 인자화된 SQL 문(도 3b 참조)으로 변환한다. 아울러, 상기 인자리스트에 포함되는 상수는, 년도, 경도/위도, 개인식별자(URI : Universal Resource Identifier) 등에 해당될 수 있다.

또한, 도 3c는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서 인자화된 SQL 캐시 내에 저장된 PS 객체를 예시한 것으로서, 인자화된 SQL 캐시(300)는, 도 3c에 예시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 SQL 문에, 고유한 식별코드를 부여하여 DBMS(400)로부터 입력된 각각의 PS(PREPARED STATEMENT) 객체를 대응 저장한다.

그리고, 상기 인자화된 SQL 캐시(300)는, 상기 SPARQL-TO-SQL 변환기(200)로부터 상기 인자화된 SQL 문이 입력되고 입력된 SQL 문에 대응되는 PS 객체가 존재하면, 해당하는 PS 객체를 상기 SPARQL-TO-SQL 변환기(200)로 출력한다.

이로써, 상기 SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는 상기 인자화된 SQL 캐시(300)로부터 PS 객체가 입력되면, 기 생성된 인자리스트와 PS 객체를 별도의 배열에 담아 DBMS(400)로 전송한다.

또한, DBMS(400)는, PS(PREPARED STATEMENT) 객체 각각에 대응되는 PS(PREPARED STATEMENT)를 저장하고, 상기 전송된 PS 객체에 대응되는 PS를 독출한 후 독출된 PS를 실행하되, PS 객체와 아울러 전송된 인자리스트에 포함된 '?'에 해당하는 상수를 입력시킴으로써 질의 결과를 출력하게 된다.

한편, 상기 인자화된 SQL 캐시(300)는, 상기 SPARQL-TO-SQL 변환기(200)로부터 입력된 SQL 문에 대응되는 PS 객체가 존재하지 않으면, 상기 입력된 SQL 문을 DBMS(400)로 전송한다. 이로써, DBMS(400)는 상기 전송된 SQL 문에 고유한 식별 코드를 부여한 PS 객체를 SPARQL-TO-SQL 변환기(200)에 재전송하고, SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는 재전송된 PS 객체와 이에 대응되는 SQL 문을 인자화된 SQL 캐시(300)에 갱신 저장한다.

도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예에 적용되는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 방법의 흐름도로서, 이하에서 는, 상기와 같이 구성되는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템의 동작에 대해 상세히 설명하기로 한다.

먼저, SPARQL 질의문이 입력되면, SPARQL 구문 분석기(100)는 상기 입력된 SPARQL 질의문이 문법에 맞게 잘 기술되었는지 확인하여 트리형태의 구문 분석 결과를 도출하는 구문 분석 동작을 수행한다(S401).

이어, SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는, 상기 구문 분석된 SPARQL 질의문 내에 상수{리터럴(literal)}를 포함하는 인자리스트를 생성한다(S402). 즉, SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는 상기 입력된 SPARQL 질의문 내에 상수, 예를 들면 '2000'과 '2008'(년도)(도 3a 참조)를 포함하는 인자리스트를 생성한다.

그리고, SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는, 상기 SPARQL 구문 분석기(100)에 의해 수행된 구문 분석 결과 정보를 이용하여 상기 입력된 SPARQL 질의문을, DBMS(400)가 처리할 수 있는 형태의 인자화된 SQL 문으로 변환한다(S403). 즉, SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는 상기 SPARQL 질의문 내에 상수, 즉 '2000'과 '2008'(년도)를 모두 소정의 부호, 예를 들면 '?'로 치환시킨 인자화된 SQL 문(도 3b 참조)으로 변환한다. 아울러, 상기 인자리스트에 포함되는 상수는, 년도, 경도/위도, 개인식별자(URI : Universal Resource Identifier) 등에 해당될 수 있다.

이와 같이 한 후, 적어도 하나 이상의 SQL 문에, 고유한 식별코드를 부여하여 DBMS(400)로부터 입력된 각각의 PS(PREPARED STATEMENT) 객체를 대응 저장(도 3c 참조)하는 인자화된 SQL 캐시(300)는, 상기 SPARQL-TO-SQL 변환기(200)로부터 상기 인자화된 SQL 문이 입력되고 입력된 SQL 문에 대응되는 PS 객체가 기 저장되 어 있으면(S404의 "예"), 해당하는 PS 객체를 상기 SPARQL-TO-SQL 변환기(200)로 출력한다.

그리고, SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는 기 생성된 인자리스트와, 상기 인자화된 SQL 캐시(300)로부터 입력된 PS 객체를 별도의 배열에 담아 DBMS(400)로 전송한다(S405).

이에 따라, DBMS(400)는, PS(PREPARED STATEMENT) 객체 각각에 대응되는 PS(PREPARED STATEMENT)를 저장하고, 상기 전송된 PS 객체에 대응되는 PS를 독출한 후 독출된 PS를 실행하되, PS 객체와 아울러 전송된 인자리스트에 포함된 '?'에 해당하는 상수를 입력시킴으로써 질의 결과를 출력하게 된다(S406).

한편, 상기 인자화된 SQL 캐시(300)는, 상기 SPARQL-TO-SQL 변환기(200)로부터 입력된 SQL 문에 대응되는 PS 객체가 기 저장되어 있지 않으면(S404의 "아니오"), 상기 입력된 SQL 문을 DBMS(400)로 전송하여 상기 인자화된 SQL 문에 대응되는 PS 객체를 요청한다(S407).

이로써, DBMS(400)는 상기 요청에 따라 인자화된 SQL 문에 고유한 식별 코드를 부여한 PS 객체를 SPARQL-TO-SQL 변환기(200)에 전송하고, SPARQL-TO-SQL 변환기(200)는 상기 요청에 따라 전송된 PS 객체를 인자화된 SQL 문을 인자화된 SQL 캐시(300)에 대응 저장한다(S408).

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 종래의 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템의 구성블럭도이다.

도 2는 본 발명에 따른 제 1실시예에 적용되는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템의 구성블럭도이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서 SPARQL 질의문, 인자화된 SQL 질의문 그리고 인자화된 SQL 캐시 내에 저장된 PS 객체를 각각 예시한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예에 적용되는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 방법의 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,200 : SPARQL-TO-SQL 변환기 11,400 : DBMS

100 : SPARQL-TO-SQL 구문 분석기 300 : 인자화된 SQL 캐시

Claims (18)

1. SPARQL 질의문으로부터 인자리스트를 생성하는 인자리스트 생성수단;

   상기 SPARQL 질의문을 SQL 문으로 변환하는 변환수단;

   적어도 하나 이상의 SQL 문에, 각각의 PS(PREPARED STATEMENT) 객체를 대응 저장하는 저장수단; 그리고

   상기 변환된 SQL 문에 대응저장된 PS 객체와, 기 생성된 인자리스트를 이용하여, 질의 결과를 출력하는 DBMS(database management system)를 포함하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 인자리스트는, 상기 SPARQL 질의문 내에 상수{리터럴(literal)}를 포함하는 것을 특징으로 하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 상수{리터럴(literal)}는, 년도, 경도/위도, 개인식별자(URI : Universal Resource Identifier) 가운데 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으 로 하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변환수단은,

   상기 SPARQL 질의문 내에 상수를 소정의 부호로 치환시킨 후 SQL 문으로 변환하는 것을 특징으로 하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 부호는, '?'인 것을 특징으로 하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변환수단은,

   상기 변환된 SQL 문에 대응되는 PS(PREPARED STATEMENT) 객체가 상기 저장수단에 저장되어 있는지 여부를 더 확인하고, 상기 확인 결과 저장되어 있지 않으면, 상기 변환된 SQL 문에 대응되는 PS 객체를 상기 DBMS에 더 요청하고, 상기 요청된 PS 객체가 DBMS로부터 전송되면, 해당 PS 객체를 상기 저장수단에 더 저장하는 것 을 특징으로 하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템.
7. 제 4항에 있어서, 상기 변환수단은,

   상기 변환된 SQL 문에 대응되는 PS(PREPARED STATEMENT) 객체가 상기 저장수단에 저장되어 있는지 여부를 더 확인하고, 상기 확인 결과 저장되어 있지 않으면, 상기 변환된 SQL 문에 대응되는 PS 객체를 상기 DBMS에 더 요청하고, 상기 요청된 PS 객체가 DBMS로부터 전송되면, 해당 PS 객체를 상기 저장수단에 더 저장하는 것을 특징으로 하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템.
8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 DBMS(database management system)는,

   상기 PS(PREPARED STATEMENT) 객체 각각에 대응되는 PS를 더 저장하고,

   상기 PS 객체에 대응되는 PS와, 기 생성된 인자리스트를 입력받아, 질의 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템.
9. 제 4항에 있어서,

   상기 DBMS(database management system)는,

   상기 PS(PREPARED STATEMENT) 객체 각각에 대응되는 PS를 더 저장하고,

   상기 PS 객체에 대응되는 PS와, 기 생성된 인자리스트를 입력받아, 질의 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 인자지정(PARAMETERIZED) SPARQL 질의어를 이용한 DBMS 기반의 시맨틱웹 질의 시스템.
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