KR101259911B1 - 관계형 데이터베이스를 온톨로지로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

관계형 데이터베이스의 DB테이블을 변환규칙에 의하여 온톨로지 인스턴스로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 DB테이블을 입력받는 테이블 입력부; 온톨로지 클래스를 입력받는 클래스 입력부; 상기 DB테이블을 상기 온톨로지 클래스의 인스턴스(이하 온톨로지 인스턴스)로 변환하는 변환규칙을 생성하는 규칙생성부; 및, 상기 DB테이블로부터 엔터티들을 읽어와서, 상기 변환규칙에 따라, 상기 엔터티에 해당하는 상기 온톨로지 인스턴스를 생성하는 엔터티 변환부를 포함하고, 상기 변환규칙은, 상기 DB테이블에 온톨로지 클래스를 대응시키는 제1 변환규칙, 상기 DB테이블의 특성(attribute)에 특성변수를 대응시키는 제2 변환규칙, 상기 온톨로지 클래스의 인스턴스에 인스턴스 변수를 대응시키는 제3 변환규칙, 상기 특성변수를 제1 구분자에 의해 구분하여, 구분된 각각을 속성변수에 대응시키는 제4 변환규칙, 및, 상기 인스턴스 변수의 속성에 상기 속성변수 또는 상기 특성변수를 대응시키는 제5 변환규칙을 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법에 의하여, 의료현장에서의 사용용어는 기존의 의료 기초용어들을 조합하여 사용하는 경우가 많기 때문에, 기존의 기초 의료용어들을 다른 단어 조합 방식으로 변환할 때 유용하게 이용될 수 있다.

Description

관계형 데이터베이스를 온톨로지로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법 { A rule-based ontology converting device for converting from relational database to an ontology instance and the method thereof }

본 발명은 관계형 데이터베이스의 DB테이블을 변환규칙에 의하여 온톨로지 인스턴스로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 변환 규칙을 관계형 데이터베이스 DB테이블의 각 엔터티에 저장된 문자열 대해서, 테이블 특성(attribute)을 단위로 복수개의 문자열을 합치거나 분할하여, 복수개의 삼항관계로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 온톨로지는 관계형 데이터베이스 보다 복잡한 형태의 정보를 표현할 수 있다. 그러나 종래 대부분의 의학용어 등 의료정보들은 주로 관계형 데이터베이스에 의해 저장되어 있다. 따라서 기존의 의학 용어 자원이 표현하지 못한 정보들을 추가적으로 표현할 수 있도록, 기존의 자원의 형태를 온톨로지 등으로 변환할 필요가 있다.

이를 위하여, 관계형 데이터베이스 형태를 온톨로지 형태로 변환하는 기술들이 연구되고 있다. 예를 들어, OntoURI, D2RQ 등의 변환 시스템이 개발되고 있다.

OntoURI는 GUI 기반 변환 규칙 편집 장치와 실제 변환을 수행하는 서버로 구성되어 있다. 특히, OntoURI 서버에는 개체 자동 식별 기능을 지원하여, 온톨로지의 특정 클래스에 인스턴스로서 적합한 데이터를 데이터베이스에서 자동으로 찾는다. 예를 들어, IBM이 회사 이름인지 사람 이름인지를 식별하여 회사 이름일 경우 Company 클래스의 인스턴스로 변환하는 기능이다.

D2RQ는 사용자가 제공한 변환 규칙을 사용하여 관계형 데이터베이스를 온톨로지 형태로 변환하는 장치와 변환된 온톨로지에 대해 SPARQL 질의를 지원하는 서버로 구성되어 있다. 따라서 기존의 관계형 데이터베이스 데이터에 대해 웹을 통한 SPARQL 질의를 가능하게 한다.

한편, OntoURI에서 변환 규칙은 XML 파일로 표현되며, 크게 데이터베이스 명세, 테이블의 필드과 온톨로지의 프로퍼티(속성) 간의 일대일 대응 관계 명세, 테이블 명세로 구성되어 있다. 데이터베이스 명세는 데이터베이스 연결 속성 정보를, 테이블 명세는 테이블의 주 키 (Primary Key)와 외래키(Foreign Key)를 명시한다.

도 1a는 테이블의 필드와 온톨로지의 속성(프로퍼티) 대응 관계 명세이다. 첫 번째 규칙은 NDSL_Artide라는 테이블의 ID라는 필드의 데이터는 온톨로지의 Article 클래스의 controlIdOfArticle 속성(프로퍼티)에 대응 시키라는 규칙이다.

도 1b에서 보는 바와 같이, D2RQ에서의 변환 규칙은 RDF 문서로 표현되며, 크게 database, classMap, 그리고 propertyBridge로 구성된다. Database는 데이터베이스 속성 정보를 명세한다. classMap은 온톨로지 상에서의 인스턴스 이름 부여 규칙을 기술한다. propertyBridge는 테이블의 어떤 필드가 어떤 속성(프로퍼티)에 대응이 되는지를 기술한다. OntoURI와 마찬가지로 다대다 매핑은 표현 할 수 없다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 관계형 데이터베이스의 DB테이블을 변환규칙에 의하여 온톨로지 인스턴스로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 목적은 본 발명은 변환 규칙을 RIF-BLD로 표현함으로써, 관계형 데이터베이스 DB테이블의 각 엔터티에 저장된 문자열 대해서, 테이블 특성(attribute)을 단위로 복수개의 문자열을 합치거나 분할하여, 복수개의 삼항관계로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 관계형 데이터베이스의 DB테이블을 변환규칙에 의하여 온톨로지 인스턴스로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치에 관한 것으로서, 상기 DB테이블을 입력받는 테이블 입력부; 온톨로지 클래스를 입력받는 클래스 입력부; 상기 DB테이블을 상기 온톨로지 클래스의 인스턴스(이하 온톨로지 인스턴스)로 변환하는 변환규칙을 생성하는 규칙생성부; 및, 상기 DB테이블로부터 엔터티들을 읽어와서, 상기 변환규칙에 따라, 상기 엔터티에 해당하는 상기 온톨로지 인스턴스를 생성하는 엔터티 변환부를 포함하고, 상기 변환규칙은, 상기 DB테이블에 온톨로지 클래스를 대응시키는 제1 변환규칙, 상기 DB테이블의 특성(attribute)에 특성변수를 대응시키는 제2 변환규칙, 상기 온톨로지 클래스의 인스턴스에 인스턴스 변수를 대응시키는 제3 변환규칙, 상기 특성변수를 제1 구분자에 의해 구분하여, 구분된 각각을 속성변수에 대응시키는 제4 변환규칙, 및, 상기 인스턴스 변수의 속성에 상기 속성변수 또는 상기 특성변수를 대응시키는 제5 변환규칙을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 규칙기반 온톨로지 변환 장치에 있어서, 상기 변환규칙은 상기 인스턴스의 속성 값을 제2 구분자로 구분하여, 구분된 값(이하 구분값)에 의해 상기 인스턴스 사이의 관계를 정의하는 제6 변환규칙을 더 포함하고, 상기 장치는, 상기 제6 변환규칙에 따라, 상기 인스턴스들 사이의 관계를 설정하는 관계설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 규칙기반 온톨로지 변환 장치에 있어서, 상기 제6 변환규칙에서, 상기 인스턴스의 속성은 상기 DB테이블의 특성(attribute) 중 기본키(primary key)인 특성에 대응되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 규칙기반 온톨로지 변환 장치에 있어서, 상기 관계는 인스턴스 간의 상하위 관계인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 규칙기반 온톨로지 변환 장치에 있어서, 상기 제1 구분자 또는 제2 구분자는 쉼표, 점(point), 공간(space), 탭(tab), 문자열 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 규칙기반 온톨로지 변환 장치에 있어서, 상기 관계설정부는, 상기 인스턴스(이하 제1 인스턴스)의 속성 값을 상기 제2 구분자에 의해 구분된 구분값 중 선행 구분값이 다른 인스턴스(이하 제2 인스턴스)의 속성 값과 동일한 경우, 상기 제1 인스턴스는 상기 제2 인스턴스에 대해 하위관계인 것으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 규칙기반 온톨로지 변환 장치에 있어서, 상기 선행 구분값은 상기 속성 값을 상기 제2 구분자와 동일한 문자열을 중심으로 2개로 구분하면 제2 구분자의 앞에 있는 문자열인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 관계형 데이터베이스의 DB테이블을 변환규칙에 의하여 온톨로지 인스턴스로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 방법에 관한 것으로서, (a) 상기 DB테이블 및 온톨로지 클래스를 입력받는 단계; (b) 상기 DB테이블을 상기 온톨로지 클래스의 인스턴스(이하 온톨로지 인스턴스)로 변환하는 변환규칙을 생성하는 단계; 및, (c) 상기 DB테이블로부터 엔터티들을 읽어와서, 상기 변환규칙에 따라, 상기 엔터티에 해당하는 상기 온톨로지 인스턴스를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 변환규칙은, 상기 DB테이블에 온톨로지 클래스를 대응시키는 제1 변환규칙, 상기 DB테이블의 특성(attribute)에 특성변수를 대응시키는 제2 변환규칙, 상기 온톨로지 클래스의 인스턴스에 인스턴스 변수를 대응시키는 제3 변환규칙, 상기 속성변수를 제1 구분자에 의해 구분하여, 구분된 각각을 속성변수에 대응시키는 제4 변환규칙, 및, 상기 인스턴스 변수의 속성에 상기 속성변수 또는 상기 특성변수를 대응시키는 제5 변환규칙을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 규칙기반 온톨로지 변환 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법에 의하면, 의료현장에서의 사용용어는 기존의 의료 기초용어들을 조합하여 사용하는 경우가 많기 때문에, 기존의 기초 의료용어들을 다른 단어 조합 방식으로 변환할 때 유용하게 이용될 수 있는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법에 의하면, 관계형 데이터베이스 형태의 의학 용어 자원을 온톨로지 형태로 변환하되, 사용자가 변환 규칙을 편집할 수 있고 온톨로지 스키마를 제공할 수 있으므로, 응용에 맞는 온톨로지를 생성할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 의한 변환 규칙을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법의 사용자 인터페이스를 위한 화면구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 장치의 구성에 대한 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 DB테이블의 일례를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 온톨로지 클래스의 일례를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 변환규칙을 표현하는 방식의 일례를 표시한 것이다.
도 8은 도 5의 DB테이블을 도 6의 온톨로지 형태로 변환하는 변환규칙의 일례를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 생성한 온톨로지의 일례이다.
도 10은 도 9의 온톨로지를 RDF 등 온톨로지 언어로 표현한 것이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 변환규칙을 생성하는 단계를 설명하는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 사용주체 단말 20 : 네트워크
30 : 온톨로지 변환 장치 31 : 테이블 입력부
32 : 클래스 입력부 33 : 규칙생성부
34 : 엔터티 변환부 35 : 관계설정부
40 : 데이터베이스 41 : 스키마DB
42 : 테이블DB 43 : 인스턴스DB

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.

또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.

먼저, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템의 구성의 예들에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법은 컴퓨터 단말 상의 프로그램 시스템으로 실시될 수 있다. 전체 시스템은 컴퓨터 단말(10), 온톨로지 변환 장치(30), 및, 저장장치(40)로 구성된다.

사용자 단말(10)은 의료 관리자 또는 의료기관의 담당자 등 사용자가 이용하는 PC, 노트북, 넷북, PDA, 모바일 등의 통상의 컴퓨팅 단말기이다. 저장장치(40)는 데이터를 저장하기 위한 장치로서, 컴퓨터 하드디스크, USB 등 외부 저장매체, 네트워크 상의 저장공간 등이다.

온톨로지 변환 장치(30)는 컴퓨터 단말(10)에 설치되는 프로그램 형태의 장치로 구성된다. 온톨로지 변환 장치(30)의 각 기능들은 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 컴퓨터 단말(10)에 설치되어, 사용자(11)에 의해 변환규칙 등을 컴퓨터 단말(10)의 입력장치를 통해 입력받아 등록하거나, 그 결과들을 컴퓨터 단말(10)의 출력장치로 출력한다. 또한, 장치(30)는 컴퓨터 단말(10)의 화면 등에 사용자와 인터페이스를 위한 GUI(Graphical User Interface) 등을 제공한다.

또한, 온톨로지 변환 장치(30)에서 DB테이블이나 온톨로지 클래스 등 필요한 데이터들은 컴퓨터 단말(10)의 하드디스크 등 저장공간에 저장되어 이용될 수 있다. 또는 외부 저장매체나 네트워크 등을 통해 데이터를 가져오거나 저장할 수 있다.

한편, 저장장치(40)에는 온톨로지 스키마 등에 대한 데이터를 저장하는 온톨로지 스키마DB(41), DB테이블에 대한 데이터 등을 저장하는 테이블DB(42), 생성된 온톨로지 인스턴스에 대한 데이터를 저장하는 인스턴스DB(43)로 이루어진다.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 장치 및 방법의 사용자 인터페이스를 위한 화면구성을 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3a에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 인터페이스 화면은 데이터베이스 뷰어 부분, 변환규칙 뷰어 부분, 온톨로지 뷰어 부분 등 크게 3부분으로 구성된다.

왼쪽의 데이터베이스 뷰어 부분은 데이터베이스 구조창과 테이블 뷰어창으로 구성된다. 테이터베이스 구조창은 트리 형태로 DB테이블과 그에 속한 특성(attribute) 이름을 표시한다. 테이블 뷰어창은 선택된 DB테이블에 있는 엔터티(entity)(또는 레코드) 데이터를 표시한다.

오른쪽의 온톨로지 뷰어 부분은 클래스 뷰어창과 속성 뷰어창으로 구성된다. 클래스 뷰어창은 클래스 간의 계층관계를 트리 형태로 표시한다. 특정 클래스를 선택하면 그 아래의 속성 뷰어창에서 테이블 형태로 해당 클래스를 도메인으로 가지는 속성 리스트를 표시한다.

한편, 가운데의 변환규칙 뷰어 부분은 변환규칙 생성 패널과 변환규칙 뷰어창으로 구성된다. 변환규칙 생성 패널은 사용자가 드래그 앤 드롭을 통하여 변환 규칙을 생성하는데 사용된다. 즉, 데이터베이스 구조창에서 특성(또는 필드)을 드래그 해서 변환규칙 생성 패널에 드롭하고 온톨로지 속성 뷰어창에서 속성(프라퍼티)을 드래그애서 변환규칙 생성 패널에 드롭하는 방식으로 변환규칙을 생성한다. 생성된 규칙은 그 아래의 변환규칙 뷰어창에서 RIF-BLD(Rule Interchange Format Basic Logic Dialect)형식으로 표시한다.

메뉴는 온톨로지 스키마 파일(또는 온톨로지 클래스) 선택 및 출력 파일 선택 등의 작업 실행 메뉴로 구성된다.

각 화면 구성의 창들의 일례가 도 3b에 도시되고 있다.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 장치의 구성을 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 장치(30)는 테이블 입력부(31), 클래스 입력부(32), 규칙생성부(33), 및 엔터티 변환부(34)를 포함하여 구성된다. 추가적으로, 관계설정부(40)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

테이블 입력부(31)는 관계형 데이터베이스의 DB테이블을 입력받는다. DB테이블은 의학용어, 의료정보 등 데이터를 저장한 관계형 데이터베이스이다.

DB테이블은 다수의 레코드(또는 엔터티)로 구성되고, 각 엔터티(entity)는 특성(attribute 속성 또는 필드)으로 구성된다. 엔터티의 특성(attribute)은 통상 "속성"으로 불리우나, 온톨로지의 속성(property)과 구별하기 위하여 "특성"이라 부르기로 한다. 하나의 DB테이블의 엔터티들은 모두 동일한 특성들로 구성된다. 바람직하게는, 엔터티의 특성(또는 필드)들은 문자열로 이루어진다. 각 엔터티의 특성 내에 값을 특성값이라 부르기로 한다.

DB테이블의 일례는 도 5에 표시된 바와 같다. 도 5와 같은 DB테이블은 2개의 특성(attribute)을 갖는다. 하나는 "병인 코드"이고, 다른 하나는 "발병 원인"이다. 그리고 DB테이블은 3개의 엔터티(또는 레코드)를 갖는다.

한편, 도 5의 DB테이블은 직접적으로 표현되어 있지 않지만, 다음과 같은 의미를 가지고 있다. 첫째, 병인간의 상하위 관계를 나타낸다. 즉, "권총발사에 의한 가해"(X93) 병인은 "권총발사에 의한 가해, 집단거주시설"(X93.1) 또는 "권총발사에 의한 가해, 운동 및 경기장"(X93.3)의 상위 병인이다. 이것은 "병인코드"에 의해 표현된다. 즉, "."에 의해 "X93.1"과 "X93.3"은 "X93"을 선행 문자열로서 포함하고 있다. 이것은 "X93.1"과 "X93.3"은 "X93"의 병인 중 하나의 구체적인 하위 분류임을 나타낸다.

다음 두 번째는 "병인이 발생한 장소"에 대한 정보를 가지고 있다. 즉, "권총발사에 의한 가해, 운동 및 경기장"(X93.3)이란 병인에서 권총발사를 당한 장소는 "운동 및 경기장"임을 나타내고 있다. 또한, "권총발사에 의한 가해, 집단거주시설"(X93.1)의 병인의 장소는 "집단거주시설"이다.

다음으로, 클래스 입력부(32)는 온톨로지 클래스를 입력받는다.

온톨로지 클래스는 온톨로지 스키마로서, 온톨로지의 구조에 관한 정보를 가지고 있다. 온톨로지 클래스는 다수의 속성을 가지고 있다. 각 속성들에는 속성값으로 가질 수 있는 데이터 형식 등이 정의된다.

도 6에서 보는 바와 같이, 온톨로지 스키마는 클래스, 속성, 관계 등으로 구성되어 표시된다. 도 6에서 원은 클래스를 나타내고, 사각형은 기본 데이터 형을 나타내며, 화살표는 클래스간의 관계, 점선 화살표는 속성(프로퍼티)을 나타낸다.

즉, 도 6은 병인에 대한 클래스와 그 관계를 표시한 것으로, 병인과 병인은 서로 상하위 관계(또는 "상위병인"관계)로 관계(relationship)를 가질 수 있다. 또한, 클래스는 코드, 이름, 발병장소의 3개의 속성(property)을 갖는다. 각 속성의 기본 데이터 형은 "문자열(string)"을 나타낸다.

규칙생성부(33)는 DB테이블을 온톨로지 클래스의 인스턴스(이하 온톨로지 인스턴스)로 변환하는 변환규칙을 생성한다.

상기 변환규칙은, DB테이블에 온톨로지 클래스를 대응시키는 제1 변환규칙, DB테이블의 특성(attribute)에 특성변수를 대응시키는 제2 변환규칙, 온톨로지 클래스의 인스턴스에 인스턴스 변수를 대응시키는 제3 변환규칙, 특성변수를 제1 구분자에 의해 구분하여, 구분된 각각을 속성변수에 대응시키는 제4 변환규칙, 및, 인스턴스 변수의 속성에 상기 속성변수 또는 상기 특성변수를 대응시키는 제5 변환규칙으로 구성된다. 이들 변환규칙은 DB테이블에서 온톨로지 인스턴스를 생성하기 위한 규칙들이다.

한편, 상기 변환규칙은 상기 인스턴스의 속성 값을 제2 구분자로 구분하여, 구분된 값(이하 구분값)에 의해 상기 인스턴스 사이의 관계를 정의하는 제6 변환규칙을 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제6 변환규칙은 인스턴스들 사이의 관계를 설정하기 위한 규칙이다. 바람직하게는, 상기 관계는 인스턴스 간의 상하위 관계이다. 이때, 제6 변환규칙에서, 상기 인스턴스의 속성은 상기 DB테이블의 특성(attribute) 중 기본키(primary key)인 특성에 대응된다.

그리고 제1 구분자 또는 제2 구분자는 쉼표, 점(point), 공간(space), 탭(tab), 문자열 중 어느 하나이다. 특히 제1 구분자의 의료용어를 표현할 때 사용하는 임의의 특수문자/숫자/문자/문자열 등 가능하다. 예를들어, '비브리오 콜레리 01 엘토르형균에 의한 콜레라'의 경우 “에 의한”을 구분자로 사용하여 분할할 수도 있다. 한편, 제2 구분자의 경우 의료용어 ID에 관한 것이므로 (현장에서의 의료용어 ID를 고려하면) 특수문자로 제한이 될 수 있지만, 본 발명의 규칙 표현 방식에 따르면 제1 구분자와 마찬가지로 구분자가 기술한 특수문자로 제한할 이유가 없다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 변환규칙을 표현하는 방식의 일례를 표시한 것이다.

?표시가 붙은 것은 변수를 나타내고 문자열을 담는다. 이탤릭체로 표시된 것은 특정한 역할을 수행하는 함수를 나타낸다. 도 7의 표에서 각 줄은 앞서 설명한 변환규칙들을 표시한 것으로서, 규칙 번호는 곧 변환규칙의 순서를 표시한 것이다. 즉, 규칙 1이 제1 변환규칙이고, 규칙 2가 제2 변환규칙이다. 규칙 k가 제k 변환규칙이다.

제1 변환규칙은 DB테이블과 온톨로지의 클래스의 대응 관계를 지정한다.

제2 변환규칙은 주어진 DB테이블의 필드(특성)의 값이 "?특성_값_변수"에 저장된다.

제3 변환규칙은 주어진 온톨로지 클래스의 인스턴스에 대한 변수 이름을 지정한다.

제4 변환규칙은 SplitString 함수는 첫 번째에 명시된 문자열을 두 번째에 명시된 문자를 기준으로 분할하고, 그 중에 세 번째에 명시된 인덱스에 해당하는 문자열을 반환한다.

예를 들어, SplitString( "X93.1" , "." , 1 ) => "X93"

제5 변환규칙은 인스턴스의 프로퍼티의 값으로 ?프로퍼티_값_변수에 저장된 문자열을 지정한다.

제6 변환규칙은 CreateSubConceptOfRelation 함수는 첫 번째에 명시된 인스턴스 간의 상하위 관계를 두 번째의 명시된 프로퍼티의 값과 세 번째에 명시된 문자를 기준으로 설정한다. 예를 들어, 세 번째에 명시된 문자열이 점(.)(여기서 점이 구분자이다)인 경우, 점을 기준으로 앞에 있는 문자열과 동일한 문자열을 프로퍼티 값으로 가지는 인스턴스를 상위 인스턴스로 정하는 규칙이다.

예를 들어, 도 5의 DB테이블을 도 6의 온톨로지 형태로 변환하는 변환규칙의 일례가 도 8에 도시되고 있다. 도 8은 본 발명에 따라 도 5에 대한 변환규칙의 일례이다.

제1 변환규칙은 병인 테이블을 온톨로지의 병인 클래스에 대응시킨다. 제2 변환규칙은 병인 테이블에서 각 필드의 값을 얻어오고, 제3 변환규칙은 병인 클래스의 인스턴스를 생성한다.

제4 변환규칙은 "발병 원인" 필드의 값을 콤마(또는 구분자)를 기준으로 분할하여 각각의 변수에 저장한다. 예를 들어, 병인 테이블의 세 번째 엔터티의 경우 "발병 원인" 필드의 값은 "권총발사에 의한 가해, 운동 및 경기장"이다. 따라서, ?발병_원인_프로퍼티_값 변수에는 "권총발사에 의한 가해"가 설정되고 ?발생장소_프로퍼티_값 변수에는 "운동 및 경기장"이 설정된다.

제5 변환규칙은 제2 변환규칙에서 얻은 ?병인_코드_값 변수, 제4 변환규칙에서 얻은 2개의 변수를 각각 병인 인스턴스의 프로퍼티 값으로 설정한다.

제6 변환규칙은 위의 변환규칙에 의해 생성된 여러 개의 병인 인스턴스에 대해 상하위병인 관계를 설정한다.

다음으로, 엔터티 변환부(34)는 DB테이블로부터 엔터티들을 읽어와서, 상기 변환규칙에 따라, 상기 엔터티에 해당하는 온톨로지 인스턴스를 생성한다. 즉, DB테이블에 있는 엔터티들을 순차적으로 읽어들여, 각각의 엔터티에 대응되는 온톨로지 인스턴스를 생성하고, 그 인스턴스의 속성값들을 정한다.

앞서 도 5의 DB테이블에 도 8의 규칙, 특히 제1 내지 제5 규칙을 적용하여, 온톨로지 인스턴스를 생성한다. 즉, 다음과 같이 병인 클래스에 대해 3개의 인스턴스가 생성된다.

(병인#1 , 코드 , "X93")

(병인#2 , 코드 , "X93.1")

(병인#3 , 코드 , "X93.3")

다음으로, 관계설정부(35)는 제6 변환규칙에 따라, 인스턴스들 사이의 관계를 설정한다.

도 8과 같이, 6번 규칙이 다음과 같을 때,

CreateSubConceptOfRelation( "병인" , "코드" , "." )

다음과 같은 관계가 설정 된다.

(병인#2, 상위병인, 병인#1)

특히, 온톨로지의 "병인" 속성값은 도 5의 DB테이블의 "병인 코드"로부터 설정된 값이다. 즉, "병인 코드" 특성은 상기 DB테이블의 기본키(primary key)인 특성이다.

또한, 병인#1과 병인#2 사이에 설정된 관계는 상하위 관계이다.

한편, 앞서 생성된 온톨로지는 도 9와 같다. 도 10은 도 9의 온톨로지를 RDF 등(RDF-N3 등) 온톨로지 언어로 표현한 것이다.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 방법을 도 11을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 11에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 규칙기반 온톨로지 변환 방법은 (a) DB테이블 및 온톨로지 클래스를 입력받는 단계(S10); (b) DB테이블을 상기 온톨로지 클래스의 인스턴스(이하 온톨로지 인스턴스)로 변환하는 변환규칙을 생성하는 단계(S20); 및, (c) DB테이블로부터 엔터티들을 읽어와서, 상기 변환규칙에 따라, 엔터티에 해당하는 온톨로지 인스턴스를 생성하는 단계(S30)로 구분된다. 추가적으로, (d) 인스턴스들 사이의 관계를 설정하는 단계(S40)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

각 단계의 설명 중 생략된 부분은 앞서 설명한 규칙기반 온톨로지 변환 장치(30)의 설명을 참조한다.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 변환규칙을 생성하는 단계(S20)를 도 12를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 도 12는 앞서 설명한 도 3과 같은 변환 규칙 편집 GUI를 사용하여, 변환 작업을 수행하는 과정을 묘사한 흐름도이다.

먼저, 소스 데이터베이스를 선택한다(S21). 이때 데이터베이스의 URL, 사용자 이름, 패스워드 등을 입력한다. 그리고 온톨로지 스키마 파일을 선택한다(S22). 온톨로지 스키마 파일은 OWL 형태의 파일로서, 클래스와 프로퍼터 정의가 기술되어 있다. 이 작업이 끝나면 화면의 왼쪽과 오른쪽 각각에 데이터베이스와 온톨로지 정보가 출력된다.

변환 규칙 생성은 드래그 앤 드롭 방식으로 수행된다.

변환 규칙은 RIF-BLD (Rule Interchange Format Basic Logic Dialect)에 기반하여 RuleML로 표현된다. RIF-BLD는 W3C의 Semantic Web Working Group에서 제안한 규칙 교환 포멧 중의 하나이다. RIF-BLD 피상을 의해 RIF-BLD Java Parser를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 변환 규칙은 RIF(Rule Interchange Format)를 사용한 RuleML 포멧으로 자연 언어 형태가 아니므로 사용자가 이를 이용하여 직접 규칙을 생성하는 것은 쉽지 않다. 따라서 본 발명에는 변환 규칙을 쉽게 생성할 수 있는 그래픽 기반 인터페이스를 제공하는 것이 바람직하다. 앞서 도 3에서 본 바와 같이, 직관적인 인터페이스를 제공하기 위해 화면을 3등분한다. 왼쪽은 데이터베이스 뷰어 부분, 가운데는 변환 규칙 뷰어 부분, 오른쪽은 온톨로지 뷰어 부분으로 구성한다. 테이블과 클래스 또는 필드와 프로퍼티 간의 대응 관계는 마우스 드래그 앤 드롭을 통해 생성할 수 있다.

변환규칙은 크게 3가지 종류의 변환 명세들로 구성된다. 기본키(Primary key) 명세, 데이터(data) 프로퍼티 명세, 그리고 객체(object) 프로퍼티 명세이다. 각 명세 과정에서 앞서 제1 내지 제6 변환규칙들이 정의된다. 예를 들어, 기본키 명세에서 앞서 제1 변환규칙, 데이터 프로퍼티 명세에서 앞서 제2 내지 제5 변환규칙, 객체 프로퍼티 명세에서 제6 변환규칙 등이 정의된다.

각각 명세들은 여러 개가 존재 할 수 있다. 데이터(data) 프로퍼티 명세와 객체(Object) 프로퍼티는 서로 독립이지만 기본키(Primary key) 명세와 데이터(data) 프로퍼티 명세, 기본키(Primary key) 명세와 객체(Object) 프로퍼티 명세 사이에는 의존 관계가 있다. 데이터(data) 프로퍼티와 객체(Object) 프로퍼티에 명시된 데이터베이스 테이블의 기본키(Primary key) 정보는 기본키(Primary key) 명세에 명시 되어 있기 때문이다. 온톨로지 상에서 인스턴스를 생성하기 위해서는 각 인스턴스를 유일하게 구분할 수 있어야 하므로 기본키(Primary key) 명세에 명시된 기본키(Primary key) 집합을 참조해야 한다.

먼저, 기본키(primary key) 명세를 생성한다(S23). 기본키 명세는 각 테이블의 기본키 리스트를 기술한다. 기본키(primary key) 명세는 각 테이블의 레코드를 유일하게 구분할 수 있는 기본키 집합을 명시한다. 일반적으로 DB 스키마를 통해서 자동으로 알 수 있는 정보이지만, DB 스키마에 정의 되지 않은 기본키(primary key) 집합을 사용할 경우를 위해 변환 규칙에 포함시켰다. 왼쪽의 데이터베이스 뷰어에서 필드 이름을 드래그해서 가운데의 변환 규칙 뷰어에서 리스트 박스에 드롭하면 된다.

즉, 기본키 명세는 테이블의 레코드가 온톨로지의 인스턴스로 변환 되었을 때 각 인스턴스를 유일하게 구분할 때 사용한다. 또한, 객체(Object) 프로퍼티 생성 시 2개 이상의 테이블 조인(Join)이 필요한데 그 때 사용된다.

데이터(Data) 프로퍼티 명세를 생성한다(S24). 클래스의 속성변수(데이터 타입 프로퍼티)에 어떤 값을 채울지를 기술하는 명세이다.

데이터(Data) 프로퍼티 명세는 인스턴스의 데이터 프로퍼티에 값을 채우는 규칙을 명시한다. 일반적으로 관계형 DB의 테이블은 온톨로지 상에서의 클래스에 대응이 되므로 테이블의 각 필드는 클래스의 프로퍼티에 대응이 된다. 관계형 DB 스키마에서는 각 필드가 VARCHAR, INT, DOUBLE 등의 여러 종류의 데이터 타입이 있기 때문에 온톨로지 상에 매핑 할 때도 각각의 타입에 맞게 변환할 필요가 있다. 하지만 본 발명에서는 모든 데이터 타입을 문자열(string) 타입으로 간주한다. 즉, 온톨로지로 변환할 시 모든 데이터 프로퍼티의 타입은 문자열(string)로 지정된다.

데이터(Data) 프로퍼티 명세는 source table/column 이름, 문자열 변환 함수 이름과 파라미터 그리고 target class/property 이름으로 구성된다. Source table/column 이름은 데이터베이스 상의 테이블과 그 테이블의 특성(attribute) 이름을 가리킨다. 문자열 변환 함수는 데이터베이스로부터 얻은 레코드 데이터를 문자열로 취급하여 문자열 단위의 변형을 가할 때 사용하는 함수를 가리킨다. Target class/property 이름은 레코드 데이터가 매핑 될 온톨로지 상의 클래스와 그 클래스의 data 프로퍼티 이름을 가리킨다.

테이블의 레코드 데이터에 있는 문자열을 분할하거나 조합 하는 등에 따라 1:1, 1:N, N:1 변환 규칙으로 나뉜다. 1:1 변환 규칙을 구성하기 위해서는, source table/column 이름에 하나의 테이블 이름과 그 테이블의 하나의 필드 이름을 지정해야 하고 target class/property 이름에도 하나의 클래스 이름과 그 클래스를 도메인으로 하는 하나의 data 프로퍼티 이름을 지정하여야 한다. 1:N 변환 규칙을 구성하기 위해서는, source table/column 이름에 하나의 테이블 이름과 그 테이블의 하나의 필드 이름을 지정해야 하고 target class/property 이름에는 하나의 클래스 이름과 그 클래스를 도메인으로 하는 여러 개의 data 프로퍼티 이름을 지정하여야 한다. N:1 변환 규칙을 구성하기 위해서는, source table/column 이름에 하나의 테이블 이름과 그 테이블의 여러 개의 필드 이름을 지정해야 하고 target class/property 이름에는 하나의 클래스 이름과 그 클래스를 도메인으로 하는 하나의 data 프로퍼티 이름을 지정하여야 한다. 각 변환 규칙마다 문자열 변환 함수를 지정할 수 있다. 1:1 변환 규칙의 경우에는 대/소문자로 변환하는 함수를 지정할 수 있다. 1:N 변환 규칙의 경우에는 문자열 연결 함수를 지정할 수 있다. N:1 변환 규칙의 경우에는 문자열 분할 함수를 지정할 수 있다.

1:1 변환 규칙은 레코드 데이터에 있는 문자열을 그대로 데이터 프로퍼티의 값으로 지정하는 규칙이다. 필드와 프로퍼티를 드래그 앤 드롭하고 가운데의 함수를 선택하면 된다.

1:N 변환 규칙은 레코드 데이터에 있는 문자열을 분할하여 각각을 여러 개의 data 프로퍼티의 값으로 지정하는 규칙이다. SplitString 함수를 사용하고 분할의 기준이 되는 문자를 명시한다. 하나의 필드와 프로퍼티를 드래그 앤 드롭하고 가운데의 함수를 SplitString으로 선택한다. Data 프로퍼티의 경우 2개 이상을 선택해서 드래그 앤 드롭한다. 이때 data 프로퍼티의 경우 도메인(domain)이 일치해야 한다.

N:1 변환 규칙은 여러 필드의 레코드 데이터에 있는 문자열들을 연결하여 하나의 data 프로퍼티의 값으로 지정하는 규칙이다. Concatenate 키워드를 사용하고 연결 시 첨가할 문자를 명시한다. 여러 개의 필드을 드래그 앤 드롭하고 가운데의 함수를 concatenate로 선택한다. 이때 필드는 모두 같은 테이블이어야 한다. Data 프로퍼티의 경우 하나를 선택해서 드래그 앤 드롭한다.

그 다음에는 객체(Object) 프로퍼티를 명세한다(S25). 객체(Object) 프로퍼티 명세는 인스턴스의 객체(Object) 프로퍼티에 값을 채우는 규칙을 명시한다. 객체(Object) 프로퍼티는 데이터 프로퍼티와 달리 레인지(range)로서 인스턴스를 가진다. 즉, 인스턴스간의 연결 관계를 표현할 때 객체(Object) 프로퍼티를 사용한다. 일반적으로 관계형 DB에서 외부키(foreign key)를 통해 DB테이블 간 참조 관계가 있다면, 각 테이블은 온톨로지 상에서 클래스에 대응이 되므로 외부키(foreign key)는 객체(Object) 프로퍼티로 간주 할 수 있다. 객체(Object) 프로퍼티 명세는 외부키(foreign key)이름, 소스(source) 클래스 이름, 소스(source) 테이블 및 필드 이름, 대상(target) 클래스 이름, 대상(target) 테이블 및 필드 이름, 객체(Object) 프로퍼티 이름으로 구성된다. 각각은 위와 마찬가지 방법으로 드래그 앤 드롭하여 지정하면 된다.

즉, 객체(Object) 프로퍼티는 도메인과 레인지 모두 인스턴스로서 2개의 테이블에 관련된다. 따라서 왼쪽의 데이터베이스 구조창에서 2개의 테이블의 필드를 드래그 앤 드롭해야 한다. 각각은 객체(Object) 프로퍼티의 도메인과 레인지에 대응된다.

이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 관계형 데이터베이스의 DB테이블을 변환규칙에 의하여 온톨로지 인스턴스로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치 또는 시스템을 개발하는 데 적용이 가능하다.

Claims (9)

1. 관계형 데이터베이스의 DB테이블을 변환규칙에 의하여 온톨로지 인스턴스로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치에 있어서,
   상기 DB테이블을 입력받는 테이블 입력부;
   온톨로지 클래스를 입력받는 클래스 입력부;
   상기 DB테이블을 상기 온톨로지 클래스의 인스턴스(이하 온톨로지 인스턴스)로 변환하는 변환규칙을 생성하는 규칙생성부; 및,
   상기 DB테이블로부터 엔터티들을 읽어와서, 상기 변환규칙에 따라, 상기 엔터티에 해당하는 상기 온톨로지 인스턴스를 생성하는 엔터티 변환부를 포함하고,
   상기 변환규칙은,
   상기 DB테이블에 온톨로지 클래스를 대응시키는 제1 변환규칙,
   상기 DB테이블의 특성(attribute)에 특성변수를 대응시키는 제2 변환규칙,
   상기 온톨로지 클래스의 인스턴스에 인스턴스 변수를 대응시키는 제3 변환규칙,
   상기 특성변수를 제1 구분자에 의해 구분하여, 구분된 각각을 속성변수에 대응시키는 제4 변환규칙,
   상기 인스턴스 변수의 속성에 상기 속성변수 또는 상기 특성변수를 대응시키는 제5 변환규칙, 및,
   상기 인스턴스의 속성 값을 제2 구분자로 구분하여, 구분된 값(이하 구분값)에 의해 상기 인스턴스 사이의 관계를 정의하는 제6 변환규칙을 포함하고,
   상기 장치는, 상기 제6 변환규칙에 따라, 상기 인스턴스들 사이의 관계를 설정하는 관계설정부를 더 포함하고,
   상기 제6 변환규칙에서, 상기 인스턴스의 속성은 상기 DB테이블의 특성(attribute) 중 기본키(primary key)인 특성에 대응되고,
   상기 관계는 인스턴스 간의 상하위 관계이고,
   상기 관계설정부는, 상기 인스턴스(이하 제1 인스턴스)의 속성 값을 상기 제2 구분자에 의해 구분된 구분값 중 선행 구분값이 다른 인스턴스(이하 제2 인스턴스)의 속성 값과 동일한 경우, 상기 제1 인스턴스는 상기 제2 인스턴스에 대해 하위관계인 것으로 설정하는 것을 특징으로 하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 구분자 또는 제2 구분자는 쉼표, 점(point), 공간(space), 탭(tab), 문자열 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 선행 구분값은 상기 속성 값을 상기 제2 구분자와 동일한 문자열을 중심으로 2개로 구분하면 제2 구분자의 앞에 있는 문자열인 것을 특징으로 하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치.
   
8. 관계형 데이터베이스의 DB테이블을 변환규칙에 의하여 온톨로지 인스턴스로 변환하는 규칙기반 온톨로지 변환 장치의 규칙기반 온톨로지 변환 방법에 있어서,
   (a) 상기 장치는 상기 DB테이블 및 온톨로지 클래스를 입력받는 단계;
   (b) 상기 장치는 상기 DB테이블을 상기 온톨로지 클래스의 인스턴스(이하 온톨로지 인스턴스)로 변환하는 변환규칙을 생성하는 단계; 및,
   (c) 상기 장치는 상기 DB테이블로부터 엔터티들을 읽어와서, 상기 변환규칙에 따라, 상기 엔터티에 해당하는 상기 온톨로지 인스턴스를 생성하는 단계를 포함하고,
   상기 변환규칙은,
   상기 DB테이블에 온톨로지 클래스를 대응시키는 제1 변환규칙,
   상기 DB테이블의 특성(attribute)에 특성변수를 대응시키는 제2 변환규칙,
   상기 온톨로지 클래스의 인스턴스에 인스턴스 변수를 대응시키는 제3 변환규칙,
   상기 특성변수를 제1 구분자에 의해 구분하여, 구분된 각각을 속성변수에 대응시키는 제4 변환규칙, 및,
   상기 인스턴스 변수의 속성에 상기 속성변수 또는 상기 특성변수를 대응시키는 제5 변환규칙, 및,
   상기 인스턴스의 속성 값을 제2 구분자로 구분하여, 구분된 값(이하 구분값)에 의해 상기 인스턴스 사이의 관계를 정의하는 제6 변환규칙을 포함하고,
   상기 방법은, (d) 상기 제6 변환규칙에 따라, 상기 장치는 상기 인스턴스들 사이의 관계를 설정하는 단계를 더 포함하고,
   상기 제6 변환규칙에서, 상기 인스턴스의 속성은 상기 DB테이블의 특성(attribute) 중 기본키(primary key)인 특성에 대응되고,
   상기 관계는 인스턴스 간의 상하위 관계이고,
   상기 (d)단계에서, 상기 인스턴스(이하 제1 인스턴스)의 속성 값을 상기 제2 구분자에 의해 구분된 구분값 중 선행 구분값이 다른 인스턴스(이하 제2 인스턴스)의 속성 값과 동일한 경우, 상기 제1 인스턴스를 상기 제2 인스턴스에 대해 하위관계인 것으로 설정하는 것을 특징으로 하는 규칙기반 온톨로지 변환 방법.
   
9. 제8항의 규칙기반 온톨로지 변환 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
   

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