KR101488356B1

KR101488356B1 - 개념 구조 기반으로 재구조화된 온톨로지를 생성하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101488356B1
Application number: KR20130135739A
Authority: KR
Inventors: 이석원; 이건수
Original assignee: 아주대학교산학협력단
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2013-11-08
Publication date: 2015-02-02

Abstract

본 발명은 개념 구조 기반으로 재구조화된 온톨로지를 생성하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온톨로지로 표현된 지식의 재활용성을 높이기 위해 외부의 온톨로지에서 개념 구조를 기반한 온톨로지 모듈을 추출하고, 추출한 온톨로지 모듈을 기반 온톨로지에 결합하여 기반 온톨로지를 확장하는 온톨로지 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

개념 구조 기반으로 재구조화된 온톨로지를 생성하는 장치 및 방법{Apparatus and method for generating an reconstituted ontology based on the conceptual structure}

본 발명은 교육부, 미래창조과학부 및 한국연구재단의 일반연구자지원사업, 원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2013R1A1A2009801, 2012R1A1A2040228 과제명: 스마트 그리드에서 지능형 서비를 위한 상황인지 목표지향적 플랜 기반 서비스 결합 연구, 자가 적응 소프트웨어 지능 개발을 위한 온톨로지 공학연구].

오늘날 컴퓨팅 환경은 기존의 정적인 환경에서 동적인 변화를 받아들이는 환경으로 변화하고 있다. 환경의 변화를 동적으로 받아들이고 그에 대응하기 위해서, 시스템은 자신과 자신이 동작하는 환경을 인지하고, 그 인지된 환경 안에서 적합한 행동을 외부 사용자의 명시적인 참여 없이 판단할 수 있는 능력, 즉 지능을 필요로 하게 되었다. 지능화된 시스템을 구축하기 위한 여러 방법들이 기존의 다양한 기관들에 의해 연구되고, 제안되어왔지만, 지식을 사용하는 모든 방법들은 계산 복잡도가 높다는 공통점을 갖고 있다. 지능화를 위해서는 반드시 지식을 활용해야 하지만, 그 지식 활용이 갖고 있는 고비용성은 지식의 적용 분야에 대한 제약으로 존재하고 있다. 그렇기 때문에, 지식을 관리하는 보다 효율적인 방법이 존재한다면, 보다 다양한 분야에서 지식을 활용할 수 있게 되고, 이는 곧 여러 시스템의 지능화를 보다 쉽게 만들 수 있게 해준다.

그러나, 지식을 표현하고, 그 표현된 지식을 활용하는 다양한 방법들이 존재하고 있고, 그들 모두에 대해서 관리 효율을 높이는 방법을 만든다는 것은 불가능에 가까운 일일 것이다.

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 저장된다. OWL 2 온톨로지는 RDF로 작성된 정보와 함께 사용될 수 있으며, OWL 2 온톨로지는 RDF 문서 형태로 주로 교환된다.

종래의 온톨로지 생성 기술의 한 예로, 한국공개특허 제2013-0013233호 "관계형 데이터베이스의 ＯＷＬ 온톨로지 변환방법 및 그 장치"가 제안되었다. 상기 선행기술에서는 관계형 데이터베이스에 포함되는 테이블 간의 복잡한 조인 연산을 하지 않고, 각 테이블에 대응하여 별개의 RDF 그래프를 생성함으로써 OWL 온톨로지 변환 시간을 단축하는 기술이 개시되었다.

종래의 선행기술의 경우 관계형 데이터베이스를 기반으로 온톨로지를 생성하나 이미 생성된 온톨로지들을 이용하여 온톨로지를 확장하지는 못하였다.

한국공개특허 제2013-0013233호 (공개일 2013.02.06)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 개념 구조 기반으로 재구조화된 온톨로지를 생성하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로, 본 발명은 외부의 온톨로지에서 개념 구조를 기반한 온톨로지 모듈을 추출하고, 추출한 온톨로지 모듈을 기반 온톨로지에 결합하여 기반 온톨로지를 확장하는 온톨로지 생성 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 선정된 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 외부 온톨로지에서 관련 온톨로지 모듈을 추출하고, 기반 온톨로지와 관련된 온톨로지 모듈을 결합하여 확장된 기반 온톨리지를 생성하는 온톨로지 생성 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 외부 온톨로지에서 선택된 개념과 동일한 개념 및 상기 동일한 개념의 상위 개념 또는 상기 동일한 개념의 하위 개념을 관련 온톨로지 모듈로서 추출하고, 상기 추출된 관련 온톨로지 모듈의 상위 개념 또는 하위 개념에서 불필요한 개념을 제거하고, 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 이용해 상기 선정된 기반 온톨로지의 기본 구조를 재구조화하여 확장된 기반 온톨리지를 생성하는 온톨로지 생성 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 개념 구조 기반으로 재구조화된 온톨로지를 생성 장치는 선정된 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 상기 선택된 개념과 동일한 개념을 포함하는 관련 온톨로지 모듈을 외부 온톨로지에서 추출하는 추출부, 상기 추출된 관련 온톨로지 모듈에서 상기 기반 온톨로지를 기반으로 불필요한 개념을 제거하는 개념 제거부 및 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 이용해 상기 선정된 기반 온톨로지의 기본 구조를 재구조화하여 확장된 기반 온톨리지를 생성하는 생성부를 포함한다.

이때, 상기 추출부는 상기 외부 온톨로지에서 상기 관련 온톨로지 모듈로서 상기 기반 온톨로지에서 선택된 개념과 동일한 개념 및 상기 동일한 개념의 상위 개념 또는 상기 동일한 개념의 하위 개념을 추출할 수 있다.

또한, 상기 개념 제거부는 상기 하위 개념 중에서 기설정된 깊이 보다 하위에 위치하는 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거할 수 있고, 동일 레벨의 형제 개념들과 비교하여 형제 개념들과 다른 기준으로 생성된 독립 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거할 수 있으며, 불필요한 하위 개념의 제거로 인해 발생하는 사용되지 않는 상위 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거할 수 있다.

또한, 상기 생성부는 상기 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈에 포함된 개념들 중에서 동일한 개념은 융합하고, 동일하지 않은 개념은 상기 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈의 구조를 기반으로 재구조화 하여 상기 확장된 기반 온톨리지를 생성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 개념 구조 기반으로 재구조화된 온톨로지를 생성하는 방법은 선정된 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 상기 선택된 개념과 동일한 개념을 포함하는 관련 온톨로지 모듈을 외부 온톨로지에서 추출하는 추출단계, 상기 추출된 관련 온톨로지 모듈에서 상기 기반 온톨로지를 기반으로 불필요한 개념을 제거하는 개념 제거단계 및 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 이용해 상기 선정된 기반 온톨로지의 기본 구조를 재구조화하여 확장된 기반 온톨리지를 생성하는 생성단계를 포함한다.

이때, 상기 추출단계는 상기 외부 온톨로지에서 상기 관련 온톨로지 모듈로서 상기 기반 온톨로지에서 선택된 개념과 동일한 개념 및 상기 동일한 개념의 상위 개념 또는 상기 동일한 개념의 하위 개념을 추출할 수 있다.

또한, 상기 개념 제거단계는 상기 하위 개념 중에서 기설정된 깊이 보다 하위에 위치하는 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거할 수 있고, 동일 레벨의 형제 개념들과 비교하여 형제 개념들과 다른 기준으로 생성된 독립 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거할 수 있으며, 불필요한 하위 개념의 제거로 인해 발생하는 사용되지 않는 상위 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거할 수 있다.

또한, 상기 생성단계는 상기 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈에 포함된 개념들 중에서 동일한 개념은 융합하고, 동일하지 않은 개념은 상기 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈의 구조를 기반으로 재구조화 하여 상기 확장된 기반 온톨리지를 생성할 수 있다.

본 발명은 선정된 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 상기 선택된 개념과 동일한 개념을 포함하는 관련 온톨로지 모듈을 외부 온톨로지에서 추출하고, 추출된 관련 온톨로지 모듈에서 불필요한 개념을 제거하고, 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 이용해 상기 선정된 기반 온톨로지의 기본 구조를 재구조화하여 확장된 기반 온톨로지를 생성하는 온톨로지 생성 장치 및 방법에 관한 것으로 시멘틱 웹 환경에서 많이 사용되고 있는 온톨로지 기반 지식에 대해서, 모듈화 기법을 적용함으로, 기존 지식의 재활용, 모듈 단위의 지식 관리를 통한 쉬운 이해 및 저렴한 관리를 가능하게 만들어주고, 또한 많은 분야에서 보다 쉽고 빠르게 지식 기반의 지능화 서비스가 개발되고 운용되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 확장된 기반 온톨로지를 생성하는 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온톨로지 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 온톨로지 생성 장치에서 확장된 기반 온톨로지를 생성하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4는 기반 온톨로지와 외부 온톨로지의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 온톨로지에서 기반 온톨로지의 개념과 관련된 모듈을 추출한 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불필요한 개념이 제거되고 남은 온톨로지 모듈을 기반 온톨로지에 결합한 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온톨로지 생성 장치에서 온톨로지 모듈을 기반 온톨로지에 결합하는 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온톨로지 생성 장치에서 확장된 기반 온톨로지를 생성하는 과정을 도시한 또 다른 예이다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

지식을 표현하기 위한 다양한 방법이 존재하지만, 본 특허는 온톨로지 기반 지식에 적용 가능하다. 이는 Web 2.0으로 표현되는 시멘틱 웹 환경에서 주로 사용되는 지식이 온톨로지로 표현되기 때문에, 지능화 서비스의 요구가 가장 많은 웹 환경에서 실제 사용되는 지식에 적용하기 위해 온톨로지 기반 지식을 주요 목표로 가정하였다.

지식 표현의 범위에 대한 제약이 존재한다. 기본적으로 지식의 표현력에 따른 Trade-Off 문제가 존재한다. 즉, 표현력을 높일수록, 그 지식을 활용하기 위한 처리 비용이 높아진다. OWL2로 표현되는 온톨로지 지식의 표준 표현 범위는 Description Logic상에서의 EL 표현 범위와 유사하기 때문에, 온톨로지의 표현범위 역시 EL 범위로 한정할 수도 있다.

본 발명은 개념 구조 기반으로 재구조화된 온톨로지를 생성하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온톨로지로 표현된 지식의 재활용성을 높이기 위하여 본 발명은 선정된 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 상기 선택된 개념과 동일한 개념을 포함하는 관련 온톨로지 모듈을 외부 온톨로지에서 추출하고(이때, 추출되는 관련 온톨로지 모듈은 기반 온톨로지에서 선택된 개념과 동일한 개념 및 상기 동일한 개념의 상위 개념 또는 상기 동일한 개념의 하위 개념을 포함하고 있는 외부 온톨로지에 존재하는 온톨로지 모듈을 말함), 상기 추출된 관련 온톨로지 모듈(선택된 개념과 동일한 개념을 포함하고 있는 외부 온톨로지로부터 추출된 모듈)에서 본 발명에 의해 생성될 확장된 기반 온톨로지를 생성하는데 불필요한 개념을 제거하고, 즉, 추출된 관련 온톨로지 모듈에서 사용자가 필요로 하지 않는 개념을 제거하고(이때, 상세 개념 제거 기법(Too-Specific Concept Pruning), 독립 개념 제거 기법(Independent Concept Pruning) 및 불용 개념 제거 기법(Unused Concept Pruning) 등을 이용하여 불필요한 개념을 제거할 수 있음), 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈(사용자가 필요로했던 부분)을 기반 온톨로지의 기본 구조를 기반으로 동일한 개념의 위치를 일치시키고, 상기 기반 온톨로지 및 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈 각각에 존재하는 상기 일치시킨 동일 개념 외 남은 개념들(상기 동일 개념의 상위 개념 또는 하위 개념)을 재구조화(이때, 재구조화는 기반 온톨로지 및 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈에 존재하는 개념들을 각각 비교하여 상기 기반 온톨로지의 기본 구조를 기반으로 일치하는 개념은 하나로 융합하고, 일치하지 않는 개념은 상위 개념 또는 하위 개념을 구분하여 재위치시킴으로써 하나의 새로운 온톨로지 구조를 형성하는 것을 말함) 함으로써 본 발명이 목표하고자 하는 개념 구조 기반으로 재구조화된 새로운 온톨로지 구조를 생성할 수 있다.

이때, 본 발명이 목표하고자 하는 새로운 온톨로지 구조는 추출된 관련 온톨로지 모듈에서 불필요한 개념을 제거(기설정된 깊이 보다 하위에 위치하는 개념 또는 형제 개념들과 다른 기준으로 생성된 독립 개념 등을 제거)하고 남은 온톨로지 모듈을 기반 온톨로지와 결합하여 재구조화함으로써 확장된 형태의 새로운 온톨로지(확장된 기반 온톨로지)를 생성할 수도 있고, 또한 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 분할함으로써 다소 축소된 형태의 새로운 온톨로지(축소된 기반 온톨로지)를 생성할 수도 있다.

이때, 본 발명에서 기술하는 '재구조화'의 의미는 기반 온톨로지 및 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈에 포함된 개념을 결합할 때 상기 기반 온톨로지의 기본 구조를 기반으로 동일한 개념은 병합하고, 동일하지 않은 개념은 상기 병합된 개념을 기준으로 상위 개념 또는 하위 개념을 구분하여 재위치시킴으로써 하나의 새로운 온톨로지 구조를 생성하는 기술이라 정의할 수 있다.

한편, 본 발명의 온톨로지 생성 장치(100)는 이하 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 기술을 설명할 때 대부분 재구조화된 온톨로지로서 확장된 기반 온톨로지를 생성하는 것 위주로 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 특성상 기반 온톨로지의 기본 구조를 기반으로 외부 온톨로지로부터 추출한 모듈에서 필요한 개념을 결합하여 추가하는 개념이기 때문에, 지식의 양이 처음 기반 온톨로지에 비해 많아진다는 의미로서 '확장'의 용어를 사용한 것일뿐, 본 발명은 동일한 개념의 병합 또는 상기 필요한 개념의 분할 등을 함으로써 지식의 양이 처음 기반 온톨로지에 비해 적은 '축소'된 재구조화된 온톨로지를 생성할 수도 있다.

따라서 본 발명의 확장된 기반 온톨로지(130)는 실제적으로 확장된 기반 온톨로지 뿐만 아니라 축소된 기반 온톨로지일 수도 있으며, 상기 확장된 기반 온톨로지 및 상기 축소된 기반 온톨로지는 생성부(213)에 의하여 생성될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념 구조 기반으로 재구조화된 온톨로지를 생성하는 장치 및 방법을 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 확장된 기반 온톨로지를 생성하는 개략적인 도면이다.

도 1을 참조하면, 온톨로지 생성 장치(100)는 기반 온톨리지(110)와 적어도 하나의 외부 온톨로지(120)를 이용하여 확장된 기반 온톨로지(130)를 생성한다.

여기서, 기반 온톨리지(110)는 제안 방법을 통해 생성해낼 결과 온톨로지의 기본 구조를 나타낸다. 이는 결과 온톨로지를 사용하기 위한 목표가 반영되어 있는 구조가 된다. 상기 기반 온톨로지(110)는 사용자에 의하여 선정될 수 있으며, 이는 기존에 존재하는 온톨로지들 중 하나일 수 있다.

그리고, 외부 온톨리지(120)는 기반 온톨로지(110)를 확장하기 위해 사용할 기존에 존재하는 온톨로지들이다. 기존의 온톨로지들은 각기 지식화 과정에서 해결하려는 목표에 의해 만들어져있기 때문에, 그 목표가 달라지는 경우, 곧바로 사용하기에는 부적합하다. 그렇기에, 기존의 온톨로지로부터 필요한 부분만을 모듈 단위로 추출해낼 필요가 있다. 즉, 외부 온톨리지(120)는 필요한 부분만을 모듈 단위로 추출하기 위한 기존의 온톨로지 집합을 의미한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온톨로지 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 온톨로지 생성 장치(100)는 제어부(210), 추출부(211), 개념 제거부(212), 생성부(213), 통신부(220) 및 저장부(230)를 포함할 수 있다.

제어부(210)는 온톨로지 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(210)는 추출부(211), 개념 제거부(212) 및 생성부(213)의 기능을 수행할 수 있다. 제어부(210), 추출부(211), 개념 제거부(212) 및 생성부(213)를 구분하여 도시한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서 제어부(210)는 추출부(211), 개념 제거부(212) 및 생성부(213) 각각의 기능을 수행하도록 구성된(configured) 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 추출부(211), 개념 제거부(212) 및 생성부(213) 각각의 기능 중 일부를 수행하도록 구성된(configured) 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

통신부(220)는 유선 또는 무선으로 기반 온톨리지(110) 또는 외부 온톨로지(120)와 통신하여 데이터를 송수신한다.

저장부(230)는 온톨로지 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 운영체제 및 응용 프로그램 등을 저장하고, 본 발명에 따라 기반 온톨리지(110), 외부 온톨로지(120) 및 외부 온톨리지(120)로부터 추출한 관련 온톨로지 모듈 등을 저장할 수 있다. 여기서, 저장부(230)는 플래시 메모리, 하드 디스크 드라이브 등을 포함하는 스토리지 디바이스일 수 있다.

추출부(211)는 선정된 기반 온톨로지(110)에서 확장시킬 개념을 선택하고, 상기 선택된 개념과 동일한 개념을 포함하는 관련 온톨로지 모듈을 외부 온톨로지(120)에서 추출한다. 이 때, 기반 온톨로지(110)는 사용자에 의해 선정될 수 있으며, 기존에 존재하는 온톨로지들 중 하나일 수 있다.

개념 제거부(212)는 추출부(211)에서 추출된 관련 온톨로지 모듈에서 상기 기반 온톨로지를 기반으로 불필요한 개념을 제거한다. 이때, 불필요한 개념을 제거하는 방법에는 상기에 상술한 바와 같이 상세 개념 제거 기법(Too-Specific Concept Pruning), 독립 개념 제거 기법(Independent Concept Pruning) 및 불용 개념 제거 기법(Unused Concept Pruning) 등이 가능하며, 이에대한 자세한 설명은 이후에 하기로 한다.

생성부(213)는 개념 제거부(212)에서 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 이용해 상기 선정된 기반 온톨로지의 기본 구조를 재구조화하여 확장된 기반 온톨리지를 생성한다.

도 4는 기반 온톨로지와 외부 온톨로지의 예를 도시한 도면이다.

도 4을 참조하면, 기반 온톨로지(110)는 사용자에 의해 선정된 온톨로지이며, 이는 본 발명의 제안 방법을 통해 생성해낼 결과 온톨로지의 기본 구조가 된다.

그리고 외부 온톨로지(120)는 하나 또는 다수로 구성될 수 있으며, 추출부(211)는 기존에 존재하는 온톨로지들의 집합인 외부 온톨로지(120)로부터 모듈 단위로 필요한 개념을 포함한 부분만 추출해낼 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 온톨로지에서 기반 온톨로지의 개념과 관련된 모듈을 추출한 예를 도시한 도면이다.

도 5을 참조하면, 추출부(211)는 외부 온톨로지(120)로부터 기반 온톨로지(510)에서 선택된 개념과 동일한 개념 및 상기 동일한 개념의 상위 개념 또는 상기 동일한 개념의 하위 개념을 함께 관련 온톨로지 모듈(521, 522, 523)로서 추출할 수 있다.

또한, 개념 제거부(212)는 추출부(211)에서 추출된 관련 온톨로지 모듈(521, 522, 523)에서 필요에 따라 불필요한 상위 개념 또는 하위 개념을 제거할 수 있다. 개념 제거부(212)는 추출된 관련 온톨로지 모듈로부터 불필요한 개념을 제거하는 기준이 정의되어 있으며, 상기 불필요한 개념을 제거하는 방법에는 이하와 같은 상세 개념 제거 기법(Too-Specific Concept Pruning), 독립 개념 제거 기법(Independent Concept Pruning) 및 불용 개념 제거 기법(Unused Concept Pruning) 등이 이용될 수 있다.

여기서, 상세 개념 제거 기법(Too-Specific Concept Pruning)은 하위 개념 집합에 존재하는 개념들 중에서 상대적으로 많은 개념들에 의해 정의된 개념이 존재한다면, 그 개념은 구조상 너무 깊은 위치를 차지하고 있기 때문에, 전체적인 온톨로지 깊이를 기준으로 같은 레벨에 형제 개념이 존재하지 않는 개념들은 너무 자세한 개념으로 가정하여 제거하는 기법이다. 즉, 상세 개념 제거 기법은 하위 개념 중에서 기설정된 깊이 보다 하위에 위치하는 개념을 불필요한 개념으로 판단하고 제거하는 기법이다.

그리고, 독립 개념 제거 기법(Independent Concept Pruning)은 동일 레벨의 형제 노드들의 개념 정의를 비교하여, 독자적으로 다른 개념을 통해 정의된 개념이 존재한다면, 그 개념을 제거하는 기법이다. 가령, “의사”의 하위 개념으로 “남자의사”, “안과의사”, “산부인과의사”, “내과의사” 라는 개념이 존재한다면, “남자의사”만 “성별”이라는 개념을 통해 정의되고, 다른 개념들은 “전공”이라는 개념의 하위 개념들로 정의가 된 것이기 때문에, “남자의사”를 독립 개념으로 보고 모듈에서 제거한다.

다시 말해, 독립 개념 제거 기법은 동일 레벨의 형제 개념들과 비교하여 형제 개념들과 다른 기준으로 생성된 독립 개념을 불필요한 개념으로 판단하고 제거하는 기법이다.

그리고, 불용 개념 제거 기법(Unused Concept Pruning)은 동일 개념의 하위 개념 집합에서의 제거 기법이 위의 2개의 휴리스틱 규칙이었다면, 불용 개념 제거 기법은 상위 개념 집합에서의 삭제 조건으로, 하위 개념집합에서의 삭제과정을 통해, 사용되지 않은 상위 개념이 존재한다면, 그 상위 개념을 제거하는 기법이다.

즉, 불용 개념 제거 기법은 불필요한 하위 개념의 제거로 인해 발생하는 사용되지 않는 상위 개념을 불필요한 개념으로 판단하고 제거하는 기법이다.

생성부(213)는 도8과 같이 개념 제거부(212)에서 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 이용해 상기 선정된 기반 온톨로지의 기본 구조를 재구조화함으로써 확장된 기반 온톨로지(130)을 생성한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불필요한 개념이 제거되고 남은 온톨로지 모듈을 기반 온톨로지에 결합한 예를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 도 6의 온톨로지 모듈(621, 622, 623)은 도 5의 외부 온톨로지(120)로부터 추출된 관련 온톨로지 모듈(521, 522, 523)에서 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 나타내며, 확장된 기반 온톨로지(630)는 생성부(213)를 통해 온톨로지 모듈(621, 622, 623)과 기반 온톨로지(510)을 결합하여 재구조화 함으로써 생성된다.

이때, 생성부(213)는 기반 온톨로지(110)와 추출된 관련 온톨로지 모듈에 포함된 개념들 중에서 동일한 개념은 융합하고, 동일하지 않는 개념은 상기 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈의 구조를 기반으로 재구조화 하여 상기 확장된 기반 온톨리지를 생성할 수 있다.

기반 온톨로지(510)와 각각의 온톨로지 모듈(621, 622, 623)은 사용했던 동일 개념을 통해 그 위치가 결정되어 있기 때문에, 생성부(213)는 기반 온톨로지(510)를 기반으로 각각의 온톨로지 모듈(621, 622, 623)에서 동일 개념의 상위 개념들을 비교하는 것으로 상위 개념과 하위 개념들을 개별적으로 비교하여 결합할 수 있다. 이 과정은 기반 온톨로지(510) 상의 상위 개념들은 온톨로지 모듈(621, 622, 623) 상의 상위 개념들과, 기반 온톨로지(510) 상의 하위 개념들은 온톨로지 모듈(621, 622, 623) 상의 하위 개념들과 각각에 대해서 상호 포함 관계를 계산하는 것으로 평가할 수 있다. 온톨로지 모듈(621, 622, 623)들은 각 순차적으로 기반 온톨로지(510)와 결합되기 때문에, 모듈들 사이에서의 비교는 이뤄지지 않고, 온톨로지 결합 과정은 기반 온톨로지(510)에 온톨로지 모듈(621, 622, 623)들이 하나씩 순차적으로 결합되는 과정을 따라 이루어진다. 이때, 결합되거나 구조가 변경된 개념들은 자신의 모듈 정보를 유지하고, 이를 통해 추후, 이 온톨로지에 대해서 이전에 사용했던 주제에 대해 온톨로지 모듈 추출 요청이 들어오면, 추가적인 작업 없이 바로 그에 대한 온톨로지 모듈을 추출하여 제공할 수 있다.

한편, 생성부(213)는 기반 온톨로지(510)에 온톨로지 모듈(621, 622, 623)을 결합함으로써 확장된 기반 온톨로지를 생성할 수도 있고, 또는 온톨로지 모듈(621, 622, 623)을 분할함으로써 다소 축소된 기반 온톨로지를 생성할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온톨로지 생성 장치에서 온톨로지 모듈을 기반 온톨로지에 결합하는 예를 도시한 도면이다.

도 7를 참조하면, 생성부(213)는 기반 온톨로지(710)와 온톨로지 모듈(720)에 포함된 개념들 중에서 동일한 개념인 C와 F를 동일 위치로 판단하고 C와 F를 이용하여 상위 개념과 하위 개념에서 동일한 개념을 검색하고, 추가로 동일한 개념인 A와 D가 검색되면, A와 D를 동일한 위치에 위치시키고 나머지 개념들을 재구조화하여 기반 온톨로지(710)와 온톨로지 모듈(720)를 결합한다. 이때, 온톨로지 모듈(720)는 개념 제거부(212)를 통해 불필요한 개념이 제거되고 남은 온톨로지 모듈을 나타내며, 결합된 구조(730)는 재구조화 하여 생성된 확장된 기반 온톨로지를 나타낸다.

이하 설명은 온톨로지 생성 장치(100)에서 확장된 기반 온톨로지의 생성을 치과의사가 새로운 의료 서비스를 온톨로지로 생성하는 경우로 예를 들어 설명하고자 한다.

가령, 치과의사가 새로운 의료 서비스를 수행하면서, 그 서비스에 관련된 온톨로지를 만들려고 하는 경우, 이때 직접 서비스 온톨로지를 처음부터 다 만들기는 힘들기 때문에, 기존의 관련 온톨로지를 재활용해야할 필요가 발생한다.

이를 위해서, 의사가 자신의 서비스에서 필요한 지식의 구조, 예를 들자면, “고객”과 “치아”로 이루어진 기반 온톨로지를 선정하면, 온톨로지 생성 장치(100)의 추출부(211)는 선정된 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 외부 온톨로지(120)에 존재하는 CRM에서 사용되던 온톨로지 또는 의료분야의 온톨로지 등 으로부터 필요한 관련 온톨로지 모듈을 추출한다. 이때, 추출부(211)를 통해 추출된 관련 온톨로지 모듈은 CRM 온톨로지에 포함되어 있는 “고객” 이라는 개념에 관련된 하위 온톨로지 모듈일 수 있으며, 또한, 의료 온톨로지에 포함되어 있는 “치아”라는 개념에 관련된 하위 온톨로지 모듈일 수 있다.

그리고 개념 제거부(212)는 상기 추출된 관련 관련 온톨로지 모듈에서 기반 온톨로지를 기반으로 불필요한 개념을 제거할 수 있으며, 상기 불필요한 개념이 제거되고 남은 온톨로지 모듈과 기반 온톨로지를 결합하여 재구조화시팀으로써, 이 의사는 자신의 서비스에 필요한 모듈화된 온톨로지인 확장된 기반 온톨로지를 획득할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온톨로지 생성 장치에서 확장된 기반 온톨로지를 생성하는 과정을 도시한 또 다른 예이다.

도 8을 참조하면, 온톨로지 생성 장치(100)는 선정된 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 선택된 개념(E')(801)을 수신한다(SS810).

다음으로 온톨로지 생성 장치(100)는 추출부(211)를 통해 선택된 개념(E')와 동일한 개념을 포함하는 관련 온톨로지 모듈을 외부 온톨로지(802)로부터 추출한다(S820). 이때, 추출된 관련 온톨로지 모듈은 기반 온톨로지에서 선택된 개념(E')과 동일한 개념 및 상기 동일한 개념의 상위 개념 또는 상기 동일한 개념의 하위 개념을 함께 포함하는 모듈일 수 있다.

다음으로, 온톨로지 생성 장치(100)는 추출된 관련 온톨로지 모듈로부터 선택된 개념(E')과 동일 개념(E)의 상위 개념들은 Ancestor Concept List에 담고, 동일 개념(E)의 하위 개념들은 Descendant Concept List에 저장하여 후보셋(803)을 생성한다(S830).

다음으로 온톨로지 생성 장치(100)는 S830단계에서 외부 온톨로지(802)의 개념들을 모두 비교하면서, 찾아낸 동일 개념의 상/하위 개념들을 모두 추출했다면, 이들을 대상으로 불필요한 개념들을 제거하는 과정을 수행한다(S840).

다음으로 온톨로지 생성 장치(100)는 개념 제거부(212)를 통해 불필요한 개념이 제거되고 남은 각각의 Ancestor Concept List와 Descendant Concept List의 개념들(804)을 재구조화(S850)할 수 있다. 이에 따라 S850단계에서 선택된 개념(E')와 관련있는 재구조화된 온톨로지 모듈(805)을 얻을 수 있으며, 생성부(213)는 재구조화된 온톨로지 모듈(805)과 선택된 개념(E')을 포함하는 기반 온톨로지를 결합함으로써 확장된 기반 온톨로지를 생성할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 온톨로지 생성 장치에서 확장된 기반 온톨로지를 생성하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 우선 사용자가 확장시키고자 하는 기반 온톨로지(110)를 기존에 존재하는 온톨로지들 중에서 하나를 선택하여 선정한다(S310). 이때 사용자에 의해 선정된 기반 온톨로지(110)는 본 발명의 제안 방법을 통해 생성해낼 결과 온톨로지의 기본 구조가 되며, 이는 결과 온톨로지를 사용하기 위한 목표가 반영되어 있는 구조가 된다.

다음으로 온톨로지 생성 장치(100)는 선정된 기반 온톨로지(110)에서 확장시킬 개념을 선택하고(S320), 상기 선택된 개념과 동일한 개념을 포함하는 관련 온톨로지 모듈을 외부 온톨로지에서 추출한다(S330). 이때, 외부 온톨리지(120)는 기반 온톨로지(110)를 확장하기 위해 사용할 기존에 존재하는 온톨로지들이고, 외부 온톨로지(120)는 하나 또는 다수로 구성될 수 있으며, S330단계에서 추출부(211)는 기존에 존재하는 온톨로지들의 집합인 외부 온톨로지(120)로부터 모듈 단위로 필요한 개념을 포함한 부분만 추출해낼 수 있다.

또한, 추출부(211)는 외부 온톨로지(120)로부터 기반 온톨로지(710)에서 선택된 개념과 동일한 개념 및 상기 동일한 개념의 상위 개념 또는 상기 동일한 개념의 하위 개념을 함께 관련 온톨로지 모듈로서 추출할 수 있다.

다음으로, 온톨로지 생성 장치(100)는 추출된 관련 온톨로지 모듈의 상위 개념 또는 하위 개념에서 불필요한 개념을 제거한다(S340). 이때, 불필요한 개념을 제거하는 방법에는 상기에 상술한 바와 같이 상세 개념 제거 기법(Too-Specific Concept Pruning), 독립 개념 제거 기법(Independent Concept Pruning) 및 불용 개념 제거 기법(Unused Concept Pruning) 등이 가능하며, 이에대한 자세한 설명은 상기에 기술했으므로, 이하 생략하기로 한다.

다음으로, 온톨로지 생성 장치(100)는 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 이용해 상기 선정된 기반 온톨로지의 기본 구조를 재구조화하여 확장된 기반 온톨리지를 생성한다(S350).

이때 생성부(213)는 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념이 제거되고 남은 온톨로지 모듈에 포함된 개념들 중에서 동일한 개념을 기준으로 동일하지 않은 개념을 상기 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념이 제거되고 남은 온톨로지 모듈의 구조를 기반으로 제구조화하여 확장된 기반 온톨로지를 생성한다.

또한, 생성부(213)는 기반 온톨로지(110)에 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 결합함으로써 확장된 기반 온톨로지를 생성할 수도 있고, 또는 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 분할함으로써 다소 축소된 기반 온톨로지를 생성할 수도 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 개념 구조 기반으로 재구조화된 온톨로지를 생성하는 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

선정된 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 상기 선택된 개념과 동일한 개념을 포함하는 관련 온톨로지 모듈을 외부 온톨로지에서 추출하는 추출부;
상기 추출된 관련 온톨로지 모듈에서 상기 기반 온톨로지를 기반으로 불필요한 개념을 제거하는 개념 제거부; 및
상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 이용해 상기 선정된 기반 온톨로지의 기본 구조를 재구조화하여 확장된 기반 온톨리지를 생성하는 생성부를 포함하고,
상기 추출부는 상기 외부 온톨로지에서 상기 관련 온톨로지 모듈로서 상기 기반 온톨로지에서 선택된 개념과 동일한 개념 및 상기 동일한 개념의 상위 개념 또는 상기 동일한 개념의 하위 개념을 추출하고,
상기 개념 제거부는 상기 하위 개념 중에서 기설정된 깊이 보다 하위에 위치하는 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거하는
개념 구조를 기반한 온톨로지 생성 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 개념 제거부는,
동일 레벨의 형제 개념들과 비교하여 형제 개념들과 다른 기준으로 생성된 독립 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거하는
개념 구조를 기반한 온톨로지 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 개념 제거부는,
불필요한 하위 개념의 제거로 인해 발생하는 사용되지 않는 상위 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거하는
개념 구조를 기반한 온톨로지 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 생성부는,
상기 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈에 포함된 개념들 중에서 동일한 개념은 융합하고, 동일하지 않은 개념은 상기 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈의 구조를 기반으로 재구조화 하여 상기 확장된 기반 온톨리지를 생성하는
개념 구조를 기반한 온톨로지 생성 장치.
개념 구조를 기반한 온톨로지 생성 장치의 추출부에서, 선정된 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 상기 선택된 개념과 동일한 개념을 포함하는 관련 온톨로지 모듈을 외부 온톨로지에서 추출하는 단계;
상기 온톨로지 생성 장치의 개념 제거부에서, 상기 추출된 관련 온톨로지 모듈에서 상기 기반 온톨로지를 기반으로 불필요한 개념을 제거하는 단계; 및
상기 온톨로지 생성 장치의 생성부에서, 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 이용해 상기 선정된 기반 온톨로지의 기본 구조를 재구조화하여 확장된 기반 온톨리지를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 추출부에서 추출하는 단계는 상기 관련 온톨로지 모듈로서 상기 기반 온톨로지에서 선택된 개념과 동일한 개념 및 상기 동일한 개념의 상위 개념 또는 상기 동일한 개념의 하위 개념을 추출하고,
상기 개념 제거부에서 제거하는 단계는 상기 하위 개념 중에서 기설정된 깊이 보다 하위에 위치하는 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거하는
개념 구조 기반으로 온톨로지를 생성하는 방법.
삭제
삭제
제7항에 있어서,
상기 개념 제거부에서 제거하는 단계는,
동일 레벨의 형제 개념들과 비교하여 형제 개념들과 다른 기준으로 생성된 독립 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거하는
개념 구조 기반으로 온톨로지를 생성하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 개념 제거부에서 제거하는 단계는,
불필요한 하위 개념의 제거로 인해 발생하는 사용되지 않는 상위 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거하는
개념 구조 기반으로 온톨로지를 생성하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 생성부에서 생성하는 단계는,
상기 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈에 포함된 개념들 중에서 동일한 개념은 융합하고, 동일하지 않은 개념은 상기 기반 온톨로지와 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈의 구조를 기반으로 재구조화 하여 상기 확장된 기반 온톨리지를 생성하는
개념 구조 기반으로 온톨로지를 생성하는 방법.
개념 구조를 기반한 온톨로지 생성 장치의 추출부에서, 선정된 기반 온톨로지에서 확장시킬 개념을 선택하고, 상기 선택된 개념과 동일한 개념을 포함하는 관련 온톨로지 모듈을 외부 온톨로지에서 추출하는 단계;
상기 온톨로지 생성 장치의 개념 제거부에서, 상기 추출된 관련 온톨로지 모듈에서 상기 기반 온톨로지를 기반으로 불필요한 개념을 제거하는 단계; 및
상기 온톨로지 생성 장치의 생성부에서, 상기 불필요한 개념을 제거하고 남은 온톨로지 모듈을 이용해 상기 선정된 기반 온톨로지의 기본 구조를 재구조화하여 확장된 기반 온톨리지를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 추출부에서 추출하는 단계는 상기 관련 온톨로지 모듈로서 상기 기반 온톨로지에서 선택된 개념과 동일한 개념 및 상기 동일한 개념의 상위 개념 또는 상기 동일한 개념의 하위 개념을 추출하고,
상기 개념 제거부에서 제거하는 단계는 상기 하위 개념 중에서 기설정된 깊이 보다 하위에 위치하는 개념을 상기 불필요한 개념으로 판단하고 제거하는 개념 구조 기반으로 온톨로지를 생성하는 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.