KR20200082551A - 가중치를 이용한 논문 인용 관계의 분석 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인용 관계에 기반한 논문 분류 방법 및 그 방법에 대한 컴퓨터프로그램을 저장한 기록매체에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면,

Description

가중치를 이용한 논문 인용 관계의 분석 방법 및 장치{A METHOD AND AN APPARATUS FOR ANALYZING RELATIONSHIP OF PAPER REFERENCE USING A WEIGHT}

본 발명은 논문 인용 관계의 분석 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 가중치를 이용한 논문 인용관계의 분석 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래의 논문 정보 데이터 분석은 문건, 전문, 제목 간의 어문학적 유사성을 기반으로 논문을 분류하여 상기 유사성을 토대로 비슷한 논문을 추천해주는 방식이 치중되었다. 특히, 참고문헌을 수작업으로 분석하고 인용정보를 문헌 간에만 부여하는 방식이 많이 이용되어왔다. 인용 색인은 미국의 ISI 에서 개발한 SCI(Science Citation Index)를 포함한 여러 지표들이 연구되어왔다. 그러나, 이러한 지표들은 참고문헌을 수작업에 의존해 분석한 결과이며, 문헌 간의 인용정보 부여로 그 역할이 한정되어 있다. 이러한 정보는 단지 특정 문헌이 얼마나 인용되는가, 어느 정도 영향력을 가지는가의 한정적인 서비스만 제공할 뿐이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 계산 시간 및 컴퓨팅파워 상의 이등을 취함과 동시에 단순 유사도분석이나 추천을 넘어 다양한 위상적 그룹을 추천할 수 있는 논문 인용 관계의 분석 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 전술한 이점을 갖는 논문 인용 관계의 분석 방법에 대한 컴퓨터프로그램을 저장한 기록매체를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, (a) 논문 파일을 입력하여 서지정보를 수작업 또는 정보 추출 기법을 이용하여 구축하고, 구축한 서지정보를 서지정보 DB 추가 과정을 거쳐 서지정보 DB에 저장하는 단계; (b) 상기 논문 파일을 문서 필터링한 후 텍스트로 추출된 논문 내용에서 참고문헌 영역을 파악하고 참고문헌들을 추출하는 단계; (c) 상기 참고문헌들을 추출한 후 서지정보 DB 내의 서지정보들과 비교하는 참고문헌 서지정보 검색을 수행하는 단계; (d) 상기 서지정보 DB에서 매칭된 서지정보의 발견시 현재 입력된 문헌을 매칭된 서지정보를 가진 문헌과 연결하는 단계; (e) 상기 (d) 단계에서의 연결정보를 상기 서지정보 DB에 추가한 후 온톨로지 참조를 통해 온톨로지 기반 서지정보 트리플(Triple)들을 생성하고 추론규칙 적용을 통해 보다 확장된 지식으로 갱신하는 단계; 및 (f) 상기 온톨로지 기반 서지정보 트리플들을 이용하여 특정인력과 연결된 인용정보들을 추론을 통해 획득하고 추론결과 가공을 거쳐 서비스를 제공하는 단계;를 포함하는 인용 관계에 기반한 논문 분류 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크를 잘 표현하고, 상기 네트워크 상에서 정의되는 논문들 사이의 링크 및 그룹을 잘 반영하며, 수학적이고 공학적인 일관성을 잃지 아니하는 데이터베이스 모델을 이용하는 인용 관계에 기반한 논문 인용 관계의 분석 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 이점을 갖는 논문 인용 관계의 분석 방법에 대한 컴퓨터프로그램을 저장한 기록매체가 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 논문 인용 관계의 분석 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인용 관계에 기반한 논문 인용 관계의 분석 방법에 대한 컴퓨터프로그램을 저장한 기록매체를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 성과정보 온톨로지를 이용하여 두 개의 문헌을 연결하고 각 문헌의 저자정보를 표현한 인스턴스 네트워크의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온톨로지 확장 추론규칙의 예를 나타낸 것이다.
도 5는 도 4의 추론규칙을 이용하여 도 3의 성과정보 온톨로지 기반 인스턴스 및 관계를 갱신한 예를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 참고문헌을 수작업으로 분석하고 인용정보를 문헌 간에만 부여하는 기존 인용 색인을 벗어나 참고문헌을 자동 추출하고 온톨로지와 추론을 이용하여 연구자 간에 인용정보를 부여하는 방법에 대해 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 연구자 성과정보 구축 및 서비스 시스템에서는 도 2와 같은 형식의 온톨로지를 사용한다. 온톨로지는 특정 도메인 내에서의 개념 체계를 표현한 것으로 개념들과 이들을 연결하는 관계(Property)로 구성된다. 또한, 도메인과 서비스에 따라 개념들이 연결되는 그래프(Graph) 구조를 가진 개념망이라고도 할 수 있다.

인용 색인은 미국의 ISI에서 개발한 SCI(Science Citation Index)를 포함한 여러 지표들이 연구되어 왔다. 그렇지만, 이러한 지표들은 참고문헌을 수작업에 의존해 분석한 결과이며, 문헌 간의 인용정보 부여로 그 역할이 한정되어 있다. 이러한 정보는 단지 특정 문헌이 얼마나 인용되는가, 어느 정도 영향력을 가지는가의 한정적인 서비스만 제공할 뿐이다.

본 발명은 이러한 서비스 한계를 벗어나고자 정보 부여 대상을 문헌에만 한정하지 않고 저자로까지 넓힌다는 데 그 특징이 있다. 그렇지만, 문헌의 저자들에 대한 동명이인 문제가 해결되지 않는다면 정확한 저자별 인용정보를 부여할 방법이 없다. 이에 본 발명에서는 온톨로지를 모델링하고 온톨로지 내의 인스턴스들을 URI(Uniform Resource Identifier)라는 식별자로 표현함으로써 각 저자가 유일무이한 존재라는 것을 보장한다. 또한, 추론규칙을 사용하여 문헌 간에 인용관계를 부여하고, 나아가 저자들 간에도 인용관계를 부여할 수 있도록 한다. 결국, 본 발명에 따른 연구자 성과정보 구축 및 서비스 시스템은 상기 방법에 의해 구축한 저자들 간의 인용관계 네트워크를 이용하여 연구자 성과정보 분석을 위한 정확한 지표를 제공함으로써 전문가 추천, 연구자 네트워크 구성, 해외 전문인력 확보 등 다양한 인력 관련 서비스에 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 시스템의 정보 흐름 순서도이다.

논문 파일이 입력되면 먼저 서지정보(ID, 논문제목, 저자, 출처, 연도 등 논문을 설명할 수 있는 주요 정보들)를 수작업 또는 정보 추출 기법을 이용하여 구축한다(단계 S101). 상기 정보 추출 기법을 이용하는 경우에는 먼저 서지정보 추출 영역을 인식하고, 개체명 인식(Named Entity Recognition)을 기본으로 하여 저자를 포함한 학회지, 학술대회명, 연도 등을 추출한다. 이때, 상기 개체명 인식을 위해서는 먼저 개체명 사전을 구축하여야 하는데, 각 개체명 타입(예, 사람) 정보를 포함하도록 해야 한다. 개체명 인식기는 이러한 개체명 사전을 이용하여 문서 또는 문장 내에서 특정 개체명들과 그들의 타입을 인식하게 된다. 이 정보 추출 기법은 참고문헌 서지 정보 추출(단계 S109)에서도 이용한다.

이렇게 구축한 서지정보는 서지정보 DB 추가(단계 S103)를 거쳐 서지정보 DB에 저장된다. 이 과정에서 온톨로지의 주요 요소인 URI를 부여하는 작업을 진행한다. 이 작업 역시 수작업 또는 자동화를 이용할 수 있다.

이때, 수작업으로 URI를 부여하는 방법은, '국가과학기술인력 종합정보시스템(http://wwwhrstorkr/)'과 같은 전문인력 서비스 시스템을 이용하여 부여하는 것이 재 활용성이나 정보 공유 측면에서 바람직하다. 물론, 별도 URI 관리 시스템을 이용하여 신규 부여하는 것도 가능하다.

상기 수작업으로 URI를 부여하는 방법은, 먼저 공저자 저자 이메일, 저자 한글명, 저자 영문명, 저자 소속기관, 저자 소속 부서, 논문 발행연도 등을 전문인력 서비스 시스템의 동명이인 정보와 비교하여 동일인력이라고 판단되는 인력의 식별자 값을 인력 URI로서 할당한다.

그 다음, 자동화 기법을 이용하여 URI를 부여하는 방법은, 기존에 등록된 서지정보 DB에서 동명이인을 찾아 비교하는 기법을 사용한다. 즉, 기존 등록된 서지정보 DB에서 동일한 공저자, 저자 이메일, 저자 한글명, 저자 영문명, 저자 소속기관, 저자 소속부서, 논문 발행연도를 비교하여 동일한 저자라고 판단되는 인력 URI를 현재 입력된 서지정보 내의 매칭된 저자에 부여한다.

이때, URI 부여 작업에서 매칭에 실패하는 경우에는 신규 인력 URI를 미리 정의한 인력 URI 생성 규칙에 따라 부여한다. 보다 광범위한 서비스 제공을 위해서는 인력 URI 뿐만 아니라 문헌 자체에 대한 URI 부여, 출처 정보 및 소속 정보에 대한 URI 부여도 병행한다. 상기 인용정보 부여를 위한 과정은 논문 파일의 문서 필터링(단계 S105)부터 시작한다. 이때, 상기 문서 필터링은 아래 한글, MS 오피스(Office) 등의 서식문서로부터 텍스트를 추출하는 작업을 의미한다.

그 다음, 상기 문서 필터링을 거쳐 텍스트로 추출된 논문 내용에서 참고문헌 영역을 파악하고 참고문헌들을 추출한다(단계 S107). 상기 참고문헌 영역은 '참고문헌'이란 제목을 이용하거나 참고문헌 형식{예를 들면, 저자, 제목, 출처(연도) 등}을 인식하는 기법을 사용한다. 이 기법은 서지정보 구축(단계 S101)을 자동으로 수행하는 기법과 동일하다.

그 다음, 해당 논문으로부터 참고문헌들을 추출한 후 서지정보 DB 내의 서지정보들과 비교하는 참고문헌 서지정보 검색(단계 S111)을 수행한다. 이때, 상기 참고문헌 서지정보 검색(단계 S111) 시, 동일문헌으로 판정하기 위해서는 제목, 저자, 출처, 연도의 일치 여부를 확인한다. 제목을 비교하는 경우에는 영문자에 대한 정규화(예; 대소문자 무시), 화이트 스페이스(White Space)(예; 탭문자, 스페이스 등) 처리 등을 전처리로 수행해야 한다.

그 다음, 상기 서지정보 DB에서 매칭된 서지정보를 발견하는 경우(단계 S113)에는 현재 입력된 문헌을 매칭된 서지정보를 가진 문헌과 연결한다(단계 S115). 그 다음, 해당 연결정보는 상기 서지정보 DB에 추가되고(단계 S117), 추후 이 연결정보는 온톨로지 참조(단계 S119)를 통해 관계(Property)로서 표현된다.

여기서, 상기 온톨로지 참조(단계 S119)는 서비스 제공을 위한 추론 데이터로서 이용하기 위한 온톨로지 기반 서지정보 트리플들(시맨틱 웹에서 지식을 표현하는 방식으로<Subject, Predicate, Object> 형식으로 구성된다)을 생성하는 과정을 의미한다.

그 다음, 상기 온톨로지 참조를 통해 생성된 지식은 추론규칙 적용(단계 S121)을 통해 보다 확장된 지식으로 갱신된다. 이 과정은 상기 서지정보 DB 추가 단계(S103)에서 수행할 수도 있으며, 추론 규칙을 통해 처리하고자 하는 경우에는 이 단계에서 수행한다.

도 4와 같이 기존 온톨로지에 저자들 간의 인용관계를 부여하는 추론규칙을 적용하여 도 3과 같은 온톨로지 기반 인스턴스들로부터 도 5와 같은 확장된 온톨로지 기반 인스턴스들을 획득한다.

그 다음, 상기 온톨로지를 이용하여 직접적 또는 간접적인 정보들을 추론을 통해 얻는다(단계 S125). 상기 추론(단계 S125)을 통해 특정인력과 연결된 인용정보들(예를 들어, 피인용자, 인용자, 피인용수, 인용수 등)을 구하여 추론결과 가공(단계 S127)을 거쳐 서비스를 제공한다(단계 S129).

상기 추론결과 가공(단계 S127)에서는 각종 통계정보 획득을 위해 추론을 통해 얻어진 정보들을 가공한다. 예를 들어, 특정 피인용자가 얼마나 많은 인력으로부터 얼마나 많은 횟수로 피인용 되었는지의 통계정보를 얻기 위해서는 이들 각각의 정보들을 조합해야 한다. 본 발명에 따른 연구자 성과정보 구축 및 서비스 시스템은 이러한 인용 관련 정보들을 다양한 각도로 제공함으로써 어느 연구자가 실질적으로 중요한 연구를 수행하였는지의 양적이 아닌 질적 정보를 획득할 수 있는 방안을 제공한다.

따라서, 본 발명의 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법은, 등록된 문헌에 대해 서지정보를 구축하고, 해당 문헌 내의 참고문헌을 자동 추출하여 이를 기존의 서지정보 DB와 비교를 하고, 문헌 간 인용정보를 온톨로지에 반영하고, 저자정보를 이용하여 연구자 간 인용 관계를 분석함으로써 연구자 네트워크 제시, 인력 추천 서비스를 비롯한 다양한 응용에 활용할 수 있다.

도 2는 문헌 및 관련정보를 포함하는 성과정보를 온톨로지로 모델링한 예시도이다. 여기서, 상기 성과정보 온톨로지는 박스로 표현된 클래스(개념)와 링크로 표현된 관계(Property)로 구성된다.

도 3은 성과정보 온톨로지를 이용하여 두 개의 문헌을 연결하고 각 문헌의 저자정보를 표현한 인스턴스 네트워크의 예를 나타낸 도면이다. 여기서, 상기 인스턴스 네트워크는 상기 성과정보 온톨로지를 이용하여 두 개의 문헌을 연결하고, 각 문헌의 저자정보를 표현하였다.

도 4는 온톨로지 확장 추론규칙의 예를 나타낸 도면으로, 저자 간 인용정보 구축을 위한 추론규칙의 예를 나타내었다. 여기서, 규칙 1은 피인용정보를 이용한 인용관계를 표현하며, 규칙 2는 피인용정보를 이용한 인용관계를 표현한다.

도 5는 도 4의 추론규칙을 이용하여 도 3의 성과정보 온톨로지 기반 인스턴스 및 관계를 갱신한 예를 나타낸 도면이다. 여기서, 이탤릭체로 표현된 관계가 추론규칙에 의해 얻어진 추가 관계이다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (12)

1. 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법에 있어서,
   (a) 논문 파일을 입력하여 서지정보를 수작업 또는 정보 추출 기법을 이용하여 구축하고, 구축한 서지정보를 서지정보 DB 추가 과정을 거쳐 서지정보 DB에 저장하는 단계;
   (b) 상기 논문 파일을 문서 필터링한 후 텍스트로 추출된 논문 내용에서 참고문헌 영역을 파악하고 참고문헌들을 추출하는 단계;
   (c) 상기 참고문헌들을 추출한 후 서지정보 DB 내의 서지정보들과 비교하는 참고문헌 서지정보 검색을 수행하는 단계;
   (d) 상기 서지정보 DB에서 매칭된 서지정보의 발견시 현재 입력된 문헌을 매칭된 서지정보를 가진 문헌과 연결하는 단계;
   (e) 상기 (d) 단계에서의 연결정보를 상기 서지정보 DB에 추가한 후 온톨로지 참조를 통해 온톨로지 기반 서지정보 트리플(Triple)들을 생성하고 추론규칙 적용을 통해 보다 확장된 지식으로 갱신하는 단계; 및
   (f) 상기 온톨로지 기반 서지정보 트리플들을 이용하여 특정인력과 연결된 인용정보들을 추론을 통해 획득하고 추론결과 가공을 거쳐 서비스를 제공하는 단계;를 포함하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 서지정보는 ID, 논문제목, 저자, 출처, 연도를 포함한 논문을 설명할 수 있는 주요 정보들을 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 정보 추출 기법은:
   서지정보 추출 영역과 개체명을 인식하여 저자를 포함한 학회지, 학술대회명, 연도를 포함한 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 개체명 인식 방법은:
   각 개체명 타입 정보를 포함하고 있는 개체명 사전을 이용하여 문서 또는 문장 내에서 특정 개체명들과 그들의 타입을 인식하는 개체명 인식기를 이용하는 것을 특징으로 하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법은:
   상기 (a) 단계에서 온톨로지의 주요 요소인 URI를 수작업 또는 자동화로 부여하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 URI의 부여는:
   인력 URI 부여, 문헌 자체에 대한 URI 부여, 출처 정보 및 소속 정보에 대한 URI 부여를 포함하는 것을 특징으로 하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 URI를 수작업으로 부여하는 방법은:
   공저자 저자 이메일, 저자 한글명, 저자 영문명, 저자 소속기관, 저자 소속부서, 논문 발행연도를 포함한 정보를 전문인력 서비스 시스템의 동명이인 정보와 비교하여 동일인력이라고 판단되는 인력의 식별자 값을 인력 URI로 할당하는 것을 특징으로 하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 URI를 자동화로 부여하는 방법은:
   기존의 등록된 서지정보 DB에서 동일한 공저자, 저자 이메일, 저자 한글명, 저자 영문명, 저자 소속기관, 저자 소속부서, 논문 발행연도를 비교하여 동일한 저자라고 판단되는 인력 URI를 현재 입력된 서지정보 내의 매칭된 저자에 부여하는 것을 특징으로 하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 URI 부여 작업에서 매칭에 실패하는 경우에는 신규 인력 URI를 미리 정의한 인력 URI 생성 규칙에 따라 부여하는 것을 특징으로 하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서의 참고문헌 영역은 '참고문헌'이란 제목을 이용하거나 저자, 제목, 출처연도를 포함한 참고문헌 형식을 인식하는 기법을 사용하는 것을 특징으로 하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서의 참고문헌 서지정보 검색 시, 동일문헌으로 판정하기 위해서는 제목, 저자, 출처, 연도의 일치 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 온톨로지 기반 참고문헌 분석을 통한 연구자 성과정보 구축 및 서비스 방법에 대한 컴퓨터 프로그램을 저장한 기록매체.

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