KR101244931B1 - 관계형 데이터베이스의 ｏｗｌ 온톨로지 변환방법 및 그 장치 - Google Patents

관계형 데이터베이스의 ｏｗｌ 온톨로지 변환방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환방법 및 그 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 OWL 온톨로지 변환방법은 관계형 데이터베이스로부터 스키마 정보와 인스턴스 정보를 추출하는 단계와, 상기 관계형 데이터베이스에 저장된 하나 이상의 테이블에 대한 상기 스키마 정보를 OWL 스키마로 맵핑하고, 상기 인스턴스 정보를 OWL 개체로 정의하여, 각 테이블에 대응하여 생성된 하나 이상의 RDF 그래프로 구성되는 OWL 온톨로지를 생성하는 단계와, 상기 생성된 서로 다른 RDF 그래프에 포함되는 OWL 개체들 간의 동일한 OWL 개체를 판단하는 단계와, 상기 OWL 온톨로지에 상기 서로 다른 RDF 그래프에 포함되는 OWL 개체들 간의 새로운 추론을 추가하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 관계형 데이터베이스에 포함되는 테이블 간의 복잡한 조인 연산을 하지 않고, 각 테이블에 대응하여 별개의 RDF 그래프를 생성함으로써 OWL 온톨로지 변환 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

관계형 데이터베이스의 ＯＷＬ 온톨로지 변환방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSFORMATING RELATIONAL DATABASE INTO OWL ONTOLOGY}
본 발명은 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관계형 데이터베이스로부터 OWL 온톨로지를 생성한 후에 개체 간의 관계를 추론하는 기술에 관한 것이다.
관계형 데이터베이스(relational database, R데이터베이스)는 일련의 정형화된 테이블로 구성된 데이터 항목들의 집합체로써, 데이터베이스의 구조와 구성될 데이터의 위치가 미리 정해져 있는 데이터베이스이다. 또한, 관계형 데이터베이스는 웹 애플리케이션을 통해 웹으로 데이터를 제공하는 주요 데이터 원천 역할을 담당하고 있다. 그러나, 관계형 데이터베이스를 인터넷과 같은 분산환경에서 리소스에 대한 정보와 자원 사이의 관계-의미 정보(semanteme)를 기계(컴퓨터)가 처리하도록 하는 프레임워크인 시맨틱웹(semantic web) 기반 환경에서 사용하기 위해서는 이를 OWL 온톨로지로 변환하여야 한다.
OWL(Ontology Web Language)은 웹에서 온톨로지를 표현하기 위한 언어로 W3C(World Wide Web Consortium)에서 표준화 작업을 진행 중에 있다. OWL은 기존의 RDF(Resource Description Framework)와 RDF 스키마(Schema)를 바탕으로 온톨로지를 표현하기 위한 더 많은 문법들이 추가되었다. OWL 구문은 클래스(class), 속성(property), 개체(individual)의 3가지 기본 요소를 가진 것으로 요약될 수 있다. 또한, OWL의 추가적인 버전인 OWL 2 온톨로지는 클래스(class)와 속성(property), 개체(individual), 그리고 데이터 값(data value)을 제공하며, 시맨틱 웹 문서로써 저장되어진다. OWL 2 온톨로지는 RDF로 작성된 정보와 함께 사용될 수 있으며, OWL 2 온톨로지는 RDF 문서 형태로 주로 교환된다.
종래의 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지로의 변환방법은 다음의 표 1과 같은 맵핑 규칙을 이용하였다.

관계형 데이터베이스
OWL 온톨로지

스키마
 테이블 클래스(class)
FOREIGN KEY(FK) 칼럼 객체 속성(object property)
칼럼(column) 데이터 속성(data property),
XSD 데이터 형식

인스턴스
 로우(row) 지정되지 않음,
또는 익명 개체
칼럼(column) 상수
표 1을 참조하면, 종래의 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지로의 변환을 위한 맵핑 규칙에서, 스키마의 경우 링크 테이블을 제외한 하나의 테이블은 클래스로 맵핑되고, 테이블에 포함되는 칼럼 중 데이터를 참조하는 제약(constrain)인 포린 키(foreign key) 칼럼은 객체 속성(object property)으로 맵핑되고, 포린 키를 포함하지 않는 칼럼은 데이터 속성(data property)과 XSD 데이터 형식으로 맵핑된다. 또한, 인스턴스는 테이블에 포함되는 로우(row) 데이터에 대한 개체 생성에 대해서는 특별히 지정되지 않거나 익명 개체가 생성되며, 포린 키를 포함하지 않는 칼럼은 상수로 맵핑된다.
도 1a는 관계형 데이터베이스의 예시도이고, 도 1b는 도 1a의 관계형 데이터베이스를 종래의 방법으로 OWL 온토롤지 스키마를 생성하는 것을 설명하기 위한 예시도이다. 도 1a에서는 'PERSON', 'LECTURE', 'STUDENT', 'DEPARTMENT'라는 4개의 테이블이 서로 데이터를 참조 또는 상속하면서 관계를 형성하고 있으며, 각 테이블은 고유의 칼럼을 포함하고 있다. 도 1b는 이러한 관계형 데이터베이스를 표 1과 같은 맵핑 규칙으로 OWL 온톨로지 스키마를 맵핑한 것을 나타내고 있다. 도 1b에서 각 테이블은 클래스 형식으로 맵핑되고, 각 클래스 간에는 객체 속성으로 연결된다. 따라서, 하나의 관계형 데이터베이스를 하나의 RDF 그래프로 형성할 수 있다.
그러나, 종래의 OWL 온톨로지로의 변환방법은 하나의 링크 테이블을 두 개의 객체 속성으로 맵핑시키는 예외 규칙이 존재하며, 링크 테이블에 포함되는 칼럼이 3개 이상인 경우에는 OWL온톨로지로 변환할 수 없으며, 하나의 관계형 데이터베이스를 하나의 RDF 그래프로 형성함으로써 개체 생성에 대한 종속성이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 OWL 온톨로지 변환방법은 개체 생성에 대한 구체적인 규칙이 기술되지 않거나, 익명(anonymous) 개체를 생성함으로써 온톨로지의 확장성과 유연성의 측면에서 한계를 갖는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 관계형 데이터베이스로부터 조인 연산 없이 OWL 온톨로지를 생성하고, 생성된 서로 다른 RDF 그래프의 OWL 개체 간의 관계를 다양하게 추론하는 OWL 온톨로지 추론방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 OWL 온톨로지 변환방법은 관계형 데이터베이스로부터 스키마 정보와 인스턴스 정보를 추출하는 단계와, 상기 관계형 데이터베이스에 저장된 하나 이상의 테이블에 대한 상기 스키마 정보를OWL 스키마로 맵핑하고, 상기 인스턴스 정보를 OWL 개체로 정의하여, 각 테이블에 대응하여 생성된 하나 이상의 RDF 그래프로 구성되는 OWL 온톨로지를 생성하는 단계와, 상기 생성된 서로 다른 RDF 그래프에 포함되는 OWL 개체들 간의 동일한 OWL 개체를 판단하는 단계와, 상기 OWL 온톨로지에 상기 서로 다른 RDF 그래프에 포함되는 OWL 개체들 간의 새로운 추론을 추가하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 OWL 스키마는, 상기 테이블은 하나의 상위 클래스로 맵핑하고, 상기 테이블의 칼럼은 데이터 속성으로 맵핑하고, 상기 칼럼 중 키 칼럼은 상기 상위 클래스에 종속되는 하위 클래스, 객체 속성, 데이터 속성으로 맵핑할 수 있다.
또한, 상기 OWL 개체는 상기 테이블의 이름, 상기 키 칼럼의 이름 및 상기 키 칼럼의 데이터 값을 이용하여 생성될 수 있다.
또한, 상기 동일한 OWL 개체를 판단하는 단계는, 제1 RDF 그래프의 하위 클래스가 제2 RDF 그래프의 하위 클래스에 종속되고, 상기 제1 RDF 그래프의 데이터 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 데이터 속성에 종속되며, 상기 제1 RDF 그래프의 데이터 속성이 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이고, 상기 제2 RDF 그래프의 데이터 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이며, 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스가 갖는 데이터 값과 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스가 갖는 데이터 값이 같으면, 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체와 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체를 동일한 OWL 개체로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스가 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스에 종속되고, 상기 제1 RDF 그래프의 객체 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 객체 속성에 종속되며, 상기 제1 RDF 그래프의 객체 속성이 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이고, 상기 제2 RDF 그래프의 객체 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이며, 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체와 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체가 동일하면, 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 OWL 개체와 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 OWL 개체를 동일한 OWL 개체로 판단할 수 있다.
또한, 상기 새로운 추론을 추가하는 단계는, 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스와 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스 간의 객체 속성과, 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스와 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스 간의 객체 속성에 관한 추론을 상기 OWL 온톨로지에 추가할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 OWL 온톨로지 변환장치는 관계형 데이터베이스로부터 스키마 정보와 인스턴스 정보를 추출하는 정보 추출부와, 상기 관계형 데이터베이스에 저장된 하나 이상의 테이블에 대한 상기 스키마 정보를 OWL 스키마로 맵핑하고, 상기 인스턴스 정보를 OWL 개체로 정의하여, 각 테이블에 대응하여 생성된 하나 이상의 RDF 그래프로 구성되는 OWL 온톨로지를 생성하는 OWL 온톨로지 생성부와, 상기 생성된 서로 다른 RDF 그래프에 포함되는 OWL 개체들 간의 동일한 OWL 개체를 판단하는 동일 개체 판단부와, 상기 OWL 온톨로지에 OWL 개체들 간의 새로운 추론을 추가하는 추론 추가부를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 OWL 온톨로지 변환방법 및 그 장치는 관계형 데이터베이스에 포함되는 테이블 간의 복잡한 조인 연산을 하지 않고, 각 테이블에 대응하여 별개의 RDF 그래프를 생성함으로써 OWL 온톨로지 변환 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 각 테이블에 대하여 별개의 RDF로 구성되는 OWL 온톨로지를 1차적으로 생성한 이후에 추론을 함으로써, OWL 개체 간에 더 많은 관계를 추론해낼 수 있다. 또한, 관계형 데이터베이스에 3개 이상의 키 칼럼을 포함하는 링크 테이블이 포함되는 경우에도 OWL 온톨로지로의 변환이 가능하다. 또한, 명명된 개체를 생성함으로써 온톨로지의 확장성과 유연성의 측면에서 한계를 극복할 수 있다.
도 1a는 관계형 테이블 데이터의 예시도, 도 1b는 도 1a의 관계형 테이블 데이터를 종래의 방법으로 OWL 스키마를 생성하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관계형 데이터의 OWL 온톨로지 추론장치의 구성도,
도 3은 도 2에 따른 관계형 데이터의 OWL 온톨로지 추론방법의 흐름도,
도 4는 도 3에 따른 OWL 온톨로지 추론방법 중 도 1a의 관계형 테이블 데이터를 OWL 스키마로 생성하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 5a, 도 5b는 도 3에 따른 OWL 온톨로지 추론방법 중 서로 다른 OWL 온톨로지에서 동일한 OWL 개체 간의 추론을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환장치의 구성도이고, 도 3은 도 2에 따른 OWL 변환장치를 이용한 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환방법의 흐름도이다.
OWL 온톨로지 변환장치(200)는 정보 추출부(210), 관계형 데이터베이스(220), OWL 온톨로지 생성부(230), 온톨로지 데이터베이스(240), 동일 개체 판단부(250), 추론 추가부(260)를 포함한다. 먼저 정보 추출부(210)는 복수의 테이블 간에 참조 또는 상속관계를 포함하는 테이블 데이터가 저장된 관계형 데이터베이스(220)로부터 스키마 정보와 인스턴스 정보를 추출한다(S310). 관계형 데이터베이스(220)에는 데이터베이스의 구조와 구성될 데이터의 위치가 미리 정해져 있다. 스키마 정보는 관계형 데이터베이스(220)의 구조로써, 개체의 특성을 나타내는 속성과 속성들의 집합으로 이루어진 개체, 개체들 사이에 존재하는 관계에 대한 정의와 이들이 유지해야 할 제약조건들을 기술한 것으로 관계형 데이터베이스(220)에 어떤 구조로 데이터가 저장되는가를 나타낸다. 인스턴스 정보는 관계형 데이터베이스(220)의 데이터 구조에 저장된 데이터 값을 의미한다. 정보 추출부(210)는 관계형 데이터베이스(220)로부터 추출된 정보를 OWL 온톨로지 생성부(230)로 출력한다.
다음으로, OWL 온톨로지 생성부(230)에는 관계형 데이터베이스가 시맨틱웹에서 이용되도록 명시적인 규칙인 공리가 저장되어있다. OWL 온톨로지 생성부(230)는 관계형 데이터베이스(200)에 저장된 하나 이상의 테이블로 구성된 관계형 테이블의 스키마 정보를 OWL 스키마로 맵핑하고, 인스턴스 정보를 OWL 개체로 정의하여, 각 테이블에 대응하여 생성된 하나 이상의 RDF 그래프로 구성되는 OWL 온톨로지를 생성하여 온톨로지 데이터베이스(240)에 저장한다(S320). 예를 들어, 4개의 테이블이 서로 관계를 형성하고 있는 관계형 데이터베이스(220)의 경우, OWL 온톨로지 생성부(230)에서 관계형 데이터베이스(220)의 스키마와 인스턴스를 OWL 스키마와 OWL 개체로 맵핑한다. OWL 온톨로지로의 변환 규칙은 다음의 표 2를 통해 설명하도록 한다.

관계형 데이터베이스
OWL 온톨로지

스키마
 테이블 클래스
키 칼럼 클래스, 객체 속성,
데이터 속성, XSD 데이터 형식
칼럼 데이터 속성, XSD 데이터 형식

인스턴스
 로우 개체
키 칼럼 개체, 상수
칼럼 상수
표 2를 참조하면, OWL 온톨로지 생성부(230)는 관계형 데이터베이스의 스키마가 OWL 스키마로 변환되는 경우, 하나의 테이블은 하나의 상위 클래스로 맵핑하고, 테이블에 포함되는 칼럼은 데이터 속성과 XSD 데이터 형식으로 맵핑한다. 이 경우, 칼럼이 프라이머리 키, 포린 키 등과 같은 제약이 있는 키 칼럼인 경우에는 해당 키 칼럼을 상위 클래스에 종속하는 하위 클래스, 객체 속성, 데이터 속성, XSD 데이터 형식으로 맵핑한다. 따라서, 하나의 테이블에 대하여 하나의 RDF 그래프가 생성되며, RDF 그래프 내의 클래스 간의 관계는 종속성이 유지된다.
또한, 관계형 데이터베이스의 인스턴스를 OWL 인스턴스로 변환하 경우에는 테이블의 칼럼 중 키 칼럼의 데이터 값을 이용하여 개체를 생성하게 된다. 따라서, 종래의 OWL 온톨로지 변환방법과 달리 변환 규칙이 명시적으로 표현됨으로써 익명 개체가 생성되지 않게 된다. 이하, 도 4를 참조하여 OWL 온톨로지로의 변환하는 것을 설명하도록 한다.
도 4는 도 3에 따른 OWL 온톨로지 변환방법 중 도 1a의 관계형 데이터베이스를 OWL 온톨로지로 변환하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, OWL 온톨로지 생성부(230)는 도 1a의 관계형 데이터베이스에 대하여 표 2와 같은 맵핑 규칙을 이용하여 OWL 스키마 형태의 4개의 RDF 그래프를 생성한다. 예를 들어, 'PERSON' 테이블의 경우 테이블인 'PERSON'이 OWL 스키마인 상위 클래스로 맵핑되고, 테이블에 포함되는 칼럼 중 다른 테이블로부터 데이터 참조 요청을 받는 'ID' 칼럼의 경우 키 칼럼이므로 상위 클래스에 종속하는 OWL 스키마인 하위 클래스로 맵핑되고, 상위 클래스와 하위 클래스 간에는 OWL 스키마로 객체 속성이 생성되며, 각 칼럼의 데이터와 하위 클래스 사이에는 OWL 스키마로 데이터 속성이 생성된다. 그러나, 'NAME' 칼럼과 'GENDER' 칼럼은 키 칼럼이 아니기 때문에 그 칼럼에 지정된 데이터와 상위 클래스 간의 OWL 스키마인 데이터 속성만이 생성된다. 이와 같은 방식으로, 서로 연관된 4개의 테이블로부터 독립된 4개의 RDF 그래프로 구성되는 하나의 OWL 온톨로지가 생성된다. 본 발명에서 상위 클래스라는 용어와 하위 클래스라는 용어는 RDF 그래프에서의 클래스를 구분하여 설명하기 위한 것으로, 클래스 간의 상속 개념을 의미하는 것은 아니다.
또한, OWL 온톨로지 생성부(230)는 관계형 데이터베이스의 인스턴스를 OWL 스키마의 클래스 형식과 하나의 키 칼럼(열)의 데이터 값을 이용하여 하나의 개체(OWL 인스턴스)로 정의한다. 예를 들어, 도 1a의 'STUDENT' 테이블의 'ID' 칼럼의 데이터가 'PS7369'인 경우에, 도 4의 'STUDENT' RDF 그래프에서 OWL 스키마인 상위 클래스 타입의 'STUDENT'와 키 칼럼인 'ID' 칼럼의 데이터인 'PS7369'를 이용하여 상위 클래스 개체인 'STUDENT_ID_PS7369'를 생성할 수 있다. 또한, OWL 스키마인 하위 클래스 타입의 'STUDENT ID'와 키 칼럼인 'ID' 칼럼의 데이터인 'PS7369'을 이용하여 하위 클래스 개체인 'STUDENT.ID_PS7369'를 생성할 수 있다. 이와 같이, OWL 온톨로지 생성부(230)는 관계형 데이터베이스 중 각각의 테이블을 독립된 RDF 그래프로 생성하고, 각 개체를 정의하여 하나의 OWL 온톨로지를 생성하게 된다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 다음으로 동일 개체 판단부(250)는 OWL 온톨리지 생성부에서 생성된 하나의 OWL 온톨로지를 구성하는 복수의 RDF 그래프에 포함되는 OWL 개체 간의 동일한 OWL 개체를 판단한다(S330). OWL 개체 간의 동일 개체 여부를 판단하는 것은 서로 다른 테이블 데이터 간의 참조관계 또는 상속관계를 판단하기 위함이다. 이 경우, 각 클래스 간의 'subClassOf', 'subPropertyOf', 'HasKey'와 같은 공리(Axioms)를 통해서 종속성 여부를 판단할 수 있다.
동일 개체 판단부(250)는 관계형 데이터베이스에서 테이블 간의 참조관계를 판단하기 위해 키 칼럼으로부터 생성된 클래스 간의 동일성 여부를 판단한다. 예를 들어, 제1 RDF 그래프의 하위 클래스가 제2 RDF 그래프의 하위 클래스에 종속되고, 제1 RDF 그래프의 데이터 속성이 제2 RDF 그래프의 데이터 속성에 종속되며, 제1 RDF 그래프의 데이터 속성이 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이고, 제2 RDF 그래프의 데이터 속성이 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이며, 제1 RDF 그래프의 하위 클래스가 갖는 데이터 값과 제2 RDF 그래프의 하위 클래스가 갖는 데이터 값이 같으면, 제1 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체와 제2 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체를 동일한 개체로 판단하게 된다. 이 경우, 관계형 데이터베이스(220)에서 프라이머리 키(PK) 칼럼을 OWL 온톨로지로 변환한 것을 키속성이라 한다.
또한, 동일 개체 판단부(250)는 관계형 데이터베이스에서 테이블 간의 상속관계를 판단하기 위해 테이블 주제로부터 생성된 상위 클래스 간의 동일성을 판단한다. 이 경우, 상속관계는 일종의 참조관계로써, 테이블 간의 관계가 단순 참조가 아닌 모-자 관계와 같은 관계를 의미한다. 예를 들어, 제1 RDF 그래프의 상위 클래스가 제2 RDF 그래프의 상위 클래스에 종속되고, 제1 RDF 그래프의 객체 속성이 제2 RDF 그래프의 객체 속성에 종속되며, 제1 RDF 그래프의 객체 속성이 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이고, 제2 RDF 그래프의 객체 속성이 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이며, 제1 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체와 제2 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체가 동일하면, 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 OWL 개체와 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 OWL 개체를 동일한 개체로 판단하게 된다.
도 5a, 도 5b는 도 3에 따른 OWL 온톨로지 변환방법 중 서로 다른 RDF 그래프에 포함되는 동일한 OWL 개체들 간의 추론을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5a는 도 1a의 관계형 데이터베이스 중 'STUDENT' 테이블과 'DEPARTMENT' 테이블 간의 참조관계를 추론하기 위해 서로 다른 RDF 그래프의 하위 클래스인 'STUDENT DEP. ID'의 개체와 'DEP. ID'의 개체 간의 동일성을 판단한다. 이 경우, 'STUDENT DEP. ID' 클래스가 'DEP. ID' 클래스에 종속되고, 'STUDENT DEP. ID' 클래스의 데이터 속성이 'DEP. ID' 클래스의 데이터 속성에 종속되고, 'STUDENT DEP. ID' 클래스의 데이터 속성이 'STUDENT' 클래스의 키 속성이고, 'DEP. ID' 클래스의 데이터 속성이 'DEPARTMENT' 클래스의 키 속성이며, 'STUDENT DEP. ID' 클래스가 갖는 데이터 값과 'DEP. ID' 클래스가 갖는 데이터 값이 같으면, 'STUDENT DEP. ID'의 개체와 'DEP. ID'의 개체는 동일한 개체로 판단한다.
한편, 도 5b는 도 1a의 관계형 데이터베이스 중 'PERSON' 테이블과 'STUDENT' 테이블 간의 상속관계를 추론하기 위해 서로 다른 RDF 그래프의 상위 클래스인 'PERSON'의 개체와 'STUDENT'의 개체 간의 동일성을 판단한다. 이 경우, 'PERSON' 클래스가 'STUDENT' 클래스에 종속되고, 'PERSON' 클래스의 객체 속성이 'STUDENT' 클래스의 객체 속성에 종속되며, 'PERSON' 클래스의 객체 속성이 'PERSON' 클래스의 키 속성이고, 'STUDENT' 클래스의 객체 속성이 'STUDENT' 클래스의 키 속성이며, 'PERSON'의 하위 클래스인 'PERSON ID' 클래스가 'STUDENT'의 하위 클래스인 'STUDENT ID' 클래스와 동일하면, 'PERSON'의 개체와 'STUDENT'의 개체를 동일한 개체로 판단한다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 다음으로 추론 추가부(260)는 OWL 온톨로지에 동일한 OWL 개체들 간의 새로운 추론을 추가한다(S340). OWL 온톨로지 생성부(230)는 관계형 데이터베이스의 각 테이블이 서로 독립적인 RDF 그래프를 생성한다. 따라서, 서로 다른 RDF 그래프들 간에는 추론이 이뤄지지 않은 상태로 존재한다. 그러나, 추론 추가부(260)에서는 동일 개체 판단부(250)의 판단 결과에 따라 독립된 RDF 그래프들 간에 새로운 추론을 추가하게 된다.
예를 들어, 도 5a의 경우 'STUDENT DEP. ID'의 개체와 'DEP. ID'의 개체가 동일한 개체로 판단되므로, 상위 클래스 'STUDENT'의 개체로부터 또 다른 상위 클래스인 'DEPARTMENT'의 개체에 종속하는 하위 클래스인 'DEP. ID'의 개체로의 객체 속성이 추가된다. 또한, 상위 클래스인 'DEPARTMENT'의 개체로부터 또 다른 상위 클래스인 'STUDENT'의 개체에 종속하는 하위 클래스인 'STUDENT DEP. ID'의 개체로의 객체 속성이 추가된다.
한편, 도 5b의 경우 'PERSON'의 개체와 'STUDENT'의 개체가 동일한 개체로 판단되므로, 상위 클래스인 'PERSON'의 개체로부터 또 다른 상위 클래스인 'STUDENT'의 개체에 종속하는 하위 클래스인 'STUDENT ID', 'STUDENT DEP. ID'의 개체로의 객체 속성이 추가된다. 또한, 상위 클래스인 'STUDENT'의 개체로부터 또 다른 상위 클래스인 'PERSON'의 개체에 종속하는 하위 클래스인 'PERSON ID' 개체로의 객체 속성이 추가된다.
도 6a는 링크 테이블을 포함하는 관계형 데이터베이스의 예시도, 도 6b는 도 3에 따른 OWL 온톨로지 변환방법으로 도 5a의 관계형 데이터베이스를 OWL 온톨로지로 변환하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6a를 참조하면, 'ORDER ITEM’테이블이 링크 테이블이 된다. 링크 테이블이란 테이블 내에 포함되는 복수개의 칼럼이 프라이머리 키(PK)임과 동시에 포린 키(FK)인 속성을 가진 경우를 말한다. 종래의 OWL 변환방법의 표 1과 같은 맵핑 규칙의 예외로써 관계형 데이터베이스의 OWL 변환시 하나의 테이블을 두 개의 객체 속성으로 맵핑하게 된다. 그러나, 종래의 OWL 변환방법에서는 링크 테이블에 포함된 칼럼이 3개 이상인 경우에는 이를 맵핑하는 규칙이 없었으므로 OWL 온톨로지로 변환할 수 없었다. 그러나, 도 6a의 관계형 데이터베이스를 표 2와 같은 맵핑 규칙으로 OWL 변환한 경우 도 6b와 같이 OWL 온톨로지로 변환하는 것이 가능하다.
본 발명의 OWL 변환방법에서는 각각의 테이블을 별개의 RDF 그래프로 생성하고, 이들 간의 OWL 개체의 동일성을 파악하여 새로운 관계를 추론하기 때문에 링크 테이블에 반드시 2개의 칼럼이 존재하지 않아도 OWL 온톨로지 변환이 가능하다. 도 6b에서는, 앞에서 설명한 동일 개체를 판단하는 과정을 거치게 되면, 'ORDER' 테이블의 RDF 그래프와 링크 테이블인 'ORDER ITEM'의 RDF 그래프와 'PRODUCT' 테이블의 RDF 그래프 간에서는 새로운 참조관계가 형성된다.
이와 같은 본 발명에 따른 OWL 온톨로지 변환방법 및 그 장치는 관계형 데이터베이스에 포함되는 테이블 간의 복잡한 조인 연산을 하지 않고, 각 테이블에 대응하여 별개의 RDF 그래프를 생성함으로써 OWL 온톨로지 변환 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 각 테이블에 대하여 별개의 RDF로 구성되는 OWL 온톨로지를 1차적으로 생성한 이후에 추론을 함으로써, OWL 개체 간에 더 많은 관계를 추론해낼 수 있다. 또한, 관계형 데이터베이스에 3개 이상의 키 칼럼을 포함하는 링크 테이블이 포함되는 경우에도 OWL 온톨로지로의 변환이 가능하다. 또한, 명명된 개체를 생성함으로써 온톨로지의 확장성과 유연성의 측면에서 한계를 극복할 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.
200 : OWL 온톨로지 변환장치 210 : 정보 추출부
220 : 관계형 데이터베이스 230 : OWL 온톨로지 생성부
240 : 온톨로지 데이터베이스 250 : 동일 개체 판단부
260 : 추론 추가부

Claims (12)

  1. 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환장치를 이용한 OWL 온톨로지 변환방법에 있어서,
    관계형 데이터베이스로부터 스키마 정보와 인스턴스 정보를 추출하는 단계;
    상기 관계형 데이터베이스에 저장된 하나 이상의 테이블에 대한 상기 스키마 정보를 OWL 스키마로 맵핑하고, 상기 인스턴스 정보를 OWL 개체로 정의하여, 각 테이블에 대응하여 생성된 하나 이상의 RDF 그래프로 구성되는 OWL 온톨로지를 생성하는 단계;
    상기 생성된 서로 다른 RDF 그래프에 포함되는 OWL 개체들 간의 동일한 OWL 개체를 판단하는 단계; 및
    상기 OWL 온톨로지에 상기 서로 다른 RDF 그래프에 포함되는 OWL 개체들 간의 새로운 추론을 추가하는 단계를 포함하며,
    상기 동일한 OWL 개체를 판단하는 단계는,
    제1 RDF 그래프의 하위 클래스가 제2 RDF 그래프의 하위 클래스에 종속되고, 상기 제1 RDF 그래프의 데이터 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 데이터 속성에 종속되며, 상기 제1 RDF 그래프의 데이터 속성이 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이고, 상기 제2 RDF 그래프의 데이터 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이며, 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스가 갖는 데이터 값과 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스가 갖는 데이터 값이 같으면, 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체와 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체를 동일한 OWL 개체로 판단하는 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환방법.
  2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 상기 OWL 스키마는,
    상기 테이블은 하나의 상위 클래스로 맵핑하고, 상기 테이블의 칼럼은 데이터 속성으로 맵핑하고, 상기 칼럼 중 키 칼럼은 상기 상위 클래스에 종속되는 하위 클래스, 객체 속성, 데이터 속성으로 맵핑하는 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환방법.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서, 상기 OWL 개체는,
    상기 테이블의 이름, 상기 키 칼럼의 이름 및 상기 키 칼럼의 데이터 값을 이용하여 생성되는 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스가 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스에 종속되고, 상기 제1 RDF 그래프의 객체 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 객체 속성에 종속되며, 상기 제1 RDF 그래프의 객체 속성이 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이고, 상기 제2 RDF 그래프의 객체 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이며, 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체와 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체가 동일하면, 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 OWL 개체와 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 OWL 개체를 동일한 OWL 개체로 판단하는 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 새로운 추론을 추가하는 단계는,
    상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스와 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스 간의 객체 속성과, 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스와 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스 간의 객체 속성에 관한 추론을 상기 OWL 온톨로지에 추가하는 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환방법.
  7. 관계형 데이터베이스로부터 스키마 정보와 인스턴스 정보를 추출하는 정보 추출부;
    상기 관계형 데이터베이스에 저장된 하나 이상의 테이블에 대한 상기 스키마 정보를 OWL 스키마로 맵핑하고, 상기 인스턴스 정보를 개체로 정의하여, 각 테이블에 대응하여 생성된 하나 이상의 RDF 그래프로 구성되는 OWL 온톨로지를 생성하는 OWL 온톨로지 생성부;
    상기 생성된 서로 다른 RDF 그래프에 포함되는 OWL 개체들 간의 동일한 OWL 개체를 판단하는 동일 개체 판단부; 및
    상기 OWL 온톨로지에 상기 서로 다른 RDF 그래프에 포함되는 OWL 개체들 간의 새로운 추론을 추가하는 추론 추가부를 포함하며,
    상기 동일 개체 판단부는,
    제1 RDF 그래프의 하위 클래스가 제2 RDF 그래프의 하위 클래스에 종속되고, 상기 제1 RDF 그래프의 데이터 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 데이터 속성에 종속되며, 상기 제1 RDF 그래프의 데이터 속성이 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이고, 상기 제2 RDF 그래프의 데이터 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이며, 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스가 갖는 데이터 값과 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스가 갖는 데이터 값이 같으면, 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체와 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체를 동일한 OWL 개체로 판단하는 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 OWL 스키마는,
    상기 테이블은 하나의 상위 클래스로 맵핑하고, 상기 테이블의 칼럼은 데이터 속성으로 맵핑하고, 상기 칼럼 중 키 칼럼은 상기 상위 클래스에 종속되는 하위 클래스, 객체 속성, 데이터 속성으로 맵핑하는 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 OWL 개체는,
    상기 OWL 스키마의 클래스 형식과 상기 테이블의 칼럼 중 키 칼럼의 데이터 값을 이용하여 생성되는 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환장치.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스가 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스에 종속되고, 상기 제1 RDF 그래프의 객체 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 객체 속성에 종속되며, 상기 제1 RDF 그래프의 객체 속성이 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이고, 상기 제2 RDF 그래프의 객체 속성이 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 키 속성이며, 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체와 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스의 OWL 개체가 동일하면, 상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스의 OWL 개체와 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스의 OWL 개체를 동일한 OWL 개체로 판단하는 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 추론 추가부는,
    상기 제1 RDF 그래프의 상위 클래스와 상기 제2 RDF 그래프의 하위 클래스 간의 객체 속성과, 상기 제2 RDF 그래프의 상위 클래스와 상기 제1 RDF 그래프의 하위 클래스 간의 객체 속성에 관한 추론을 상기 OWL 온톨로지에 추가하는 관계형 데이터베이스의 OWL 온톨로지 변환장치.
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