WO2010058913A2 - 이즈-어 관계 자동 추론 방법 및 상기 이즈-어 관계 자동 추론 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 - Google Patents

이즈-어 관계 자동 추론 방법 및 상기 이즈-어 관계 자동 추론 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a computer-readable recording medium including a program for executing the IS-A relationship automatic reasoning method and the IS-A relationship automatic reasoning method on a computer.
  • the IS-A relationship extracted from the IS-A relationship extraction method and the constituent words of the terms included in the relationship are converted into narrative logic-based logical expression, and the logic-based inference method is applied to convert the intrinsic relationship. How to find out is required.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art, to change the existing IS-A relationship and terms contained in the relationship to a logical representation, and infer a new IS-A relationship using the inference engine in the logical representation It is an object of the present invention to provide a computer readable recording medium including a program for executing a method on a computer.
  • an IS-A relationship inference method includes an IS-A relationship logic expression step of converting a given IS-A relationship list into a logical expression, and a logic expression applied to an inference engine. Includes an IS-A relationship inference step that infers an IS-A relationship .
  • the IS-A relationship logic expression step a conceptual expression step of expressing a term included in the IS-A relationship list as a basic concept of descriptive logic, and separating the terms included in the IS-A relationship list into a core word and a modifier.
  • the core word and the modifier are expressed as the basic concept of descriptive logic
  • the conceptual expression stage of the constituent word expressing the complex concept by the logical product of the basic concept, the complex concept expressed by the logical product of the concept of the term and the basic concept of the constituent word.
  • the term concept-constitution word expression expressing step to express the same as the equivalence relationship, and the inclusion relationship expressing step between the concept expressing the inclusion relationship between each of the concepts corresponding to the upper word and the lower word of the IS-A relationship.
  • the conceptual expression step of the constituent words is characterized by grouping the concept of the modifier and the central word by expressing the concept of the modifier in a hasAttribute relationship.
  • the conceptual expression stage of the term, the conceptual expression stage of the constituent words, the term conceptual-constitutional word conceptual equivalency stage, and the inclusion relation representation between the concepts may be expressed in an OWL format, which is an ontology expression language based on descriptive logic.
  • the inference of the IS-A relationship is characterized by integrating the IS-A relationship logic expression into one OWL and inferring a new classification system using a descriptive logic-based inference engine.
  • a computer-readable recording medium as a computer-readable recording medium recording a program for executing the method of inferring the IS-A relationship, IS- converting the IS-A relationship list provided by logical expression
  • a program for executing an IS-A relationship inference method that includes a relational logic representation step and an IS-A relation inference step of inferring an embedded IS-A relationship by applying the logical representation to an inference engine. Recording medium.
  • the internal structure word information of terms is used in the IS-A relation inference compared with the existing method of relying on explicit information. Because terminology terms often consist of compound nouns, the internal terms of a term are important resources for expressing the meaning of the term.
  • 1 is an exemplary diagram illustrating a taxonomy created using several IS-A relationships in a network field.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an IS-A relationship inference method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating an IS-A relationship logic representation step according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exemplary diagram of OWL expressing a descriptive logic-based concept of dividing terms into modifiers and centroids, and then grouping them by AND.
  • 5 is a diagram illustrating the concept of SafetyDevice and SafetyVest.
  • An IS-A relationship is a partial ordering relationship between terms that have a specific meaning and terms that have a general meaning.
  • Terms with specific meanings inherit the qualities of terms with general meanings (parents) and have additional qualities to distinguish them from superwords. From the instance's point of view, the set of instances contained by the lower word is a subset of the set of instances contained by the parent.
  • a taxonomy is a hierarchy created using a given set of concepts and the IS-A relationships between them.
  • one concept / term may have one or more concepts / terms as upper or lower words.
  • FIG 2 illustrates an IS-A relationship inference method according to an embodiment of the present invention.
  • IS-A relationship logical representation step 21 converts IS-A relationships 301 into a logical representation. Each detailed step will be described using an example of an IS-A relationship as shown in Equation (2).
  • the logical representation follows the description logic format and finally translates to the OWL ontology representation language.
  • each term included in the IS-A relationship is represented as an independent concept through the concept expression step 302 of terms.
  • each concept corresponding to "Linux” and "open source operating system” is generated as in the example of Rule 1.
  • a term is divided into a core word and a qualifier as in Rule 2, a basic concept corresponding to the central word and a qualifier is generated, and the qualifier concept uses a hasAttribute attribute to generate a qualifier attribute concept.
  • terms are divided into modifiers and central words.
  • the term "open source operating system” is divided into the modifier "open source” and the central term “operating system”.
  • Rule 2 2 and 3 the concepts of central and modifiers are generated, respectively.
  • Rule 4 of 4 defines the new concept by applying the hasAttribute attribute to the qualifier concept.
  • Rule 2, 5 the logical product of the concept of the modifier attribute and the concept of the central term is generated. 4 is an OWL representation of the generated AND.
  • open source operating system open source / operating system
  • concept-constitution word concept equivalence step 304 the concept expression of the term generated in the concept expression step 302 of the term and the modifier attribute concept generated in the concept expression step 303 of the construct word, as in Rule 3
  • Rule 3 The logical product of the concept of core words is defined as equivalence.
  • step 305 the relationship between the concepts corresponding to the upper and lower terms of the IS-A relationships 301 is expressed as in Rule 4.
  • the IS-A relationship inference step 22 describes the process of finding a new relationship using a descriptive logic based reasoning engine in the logical representation of the IS-A relationships 301.
  • Descriptive logic-based reasoning engines use RacerPro (http://www.racer-systems.com/), Pellet (http://pellet.owldl.com/), and so on.
  • the inference engine finds the optimal subsume relation between concepts. When there is a containment relationship between concepts, it is equivalent to having an IS-A relationship.

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Abstract

본 발명은 IS-A 관계 자동 추론 방법 및 상기 IS-A 관계 자동 추론 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, IS-A 관계 리스트에 내재된 IS-A 관계를 추론하는 방법은 IS-A 관계 리스트를 서술 논리 기반의 논리 표현으로 변환하는 단계와, 추론 엔진을 이용하여 새로운 IS-A 관계를 추론하는 단계를 포함한다.

Description

이즈-어 관계 자동 추론 방법 및 상기 이즈-어 관계 자동 추론 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
본 발명은 IS-A 관계 자동 추론 방법 및 상기 IS-A 관계 자동 추론 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
기존의 IS-A 관계 발견 방법들은 패턴 매칭 방법을 적용하여 텍스트에 명시적으로 표현된 관계만을 추출하기 때문에 텍스트에 잠재적으로 표현된 관계를 추출하기 어려운 단점이 있다.
관계 추출 작업의 초기 단계에서는 명시적인 패턴 매칭 방법을 이용하는 것이 일반적이었다. 그러나 각 응용 시스템이 해결하여야 하는 문제가 점점 복잡해지면서, 추가적인 지식을 위하여 명시적인 관계 이외에 내재된 잠재적인 관계를 발견하는 방법이 필요하다.
따라서 IS-A 관계 추출 방법에서 명시적으로 발견한 IS-A 관계 및 이 관계에 포함된 용어의 구성 단어를 서술논리 기반의 논리 표현으로 변환하고, 논리 기반의 추론 방법을 적용하여 내재된 관계를 발견하는 방법이 요구된다.
본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존의 IS-A 관계 및 이러한 관계에 포함된 용어를 논리 표현으로 변경하고, 논리 표현에서 추론 엔진을 이용하여 새로운 IS-A 관계를 추론하는 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 IS-A 관계 추론 방법은 제시된 IS-A 관계 리스트를 논리 표현으로 변환하는 IS-A 관계 논리 표현 단계와, 논리 표현을 추론엔진에 적용하여 내재된 IS-A 관계를 추론하는 IS-A 관계 추론 단계를 포함한다.
상기 IS-A 관계 논리 표현 단계는 상기 IS-A 관계 리스트에 포함된 용어를 서술 논리의 기본 개념으로 표현하는 용어의 개념 표현 단계, 상기 IS-A 관계 리스트에 포함된 용어를 중심어와 수식어로 분리한 후 중심어와 수식어를 서술 논리의 기본 개념으로 표현하고 기본 개념의 논리곱으로 복합개념을 표현하는 구성 단어의 개념 표현 단계, 상기 표현한 용어의 개념과 구성 단어의 기본 개념의 논리곱으로 표현한 복합 개념을 동치 관계로 표현하는 용어개념-구성단어개념 동치 표현 단계, 상기 IS-A 관계의 상위어, 하위어에 해당하는 각각의 개념들 사이에 포함 관계를 표현하는 개념 간 포함관계 표현 단계를 포함한다.
상기 구성 단어의 개념 표현 단계는 수식어의 개념을 hasAttribute 관계로 표현한 수식어의 개념과 중심어의 개념을 논리곱으로 묶어주는 것을 특징으로 한다.
상기 용어의 개념 표현 단계, 구성 단어의 개념 표현 단계, 용어개념-구성단어개념 동치 표현 단계, 개념 간 포함관계 표현 단계는 서술 논리 기반의 온톨로지 표현 언어인 OWL 형식으로 표현하는 것을 특징으로 한다.
상기 IS-A 관계 추론 단계는 상기 IS-A 관계 논리 표현을 한 개의 OWL로 통합한 후 서술 논리 기반 추론 엔진을 사용하여 새로운 분류체계를 추론하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 IS-A 관계를 추론하는 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서, 제시된 IS-A 관계 리스트를 논리 표현으로 변환하는 IS-A 관계 논리 표현 단계와, 논리 표현을 추론엔진에 적용하여 내재된 IS-A 관계를 추론하는 IS-A 관계 추론 단계를 포함하는 IS-A 관계 추론 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 읽을 수 있는 기록매체이다.
본 발명에 따르면, 논리 기반의 IS-A 관계 추론 과정을 도입하여 기존의 명시적인 관계를 발견하는 방법과 비교하여, 내재된 관계를 발견하는 장점이 있다.
또한, IS-A 관계 추론에서 기존의 명시적인 정보에 의존한 방법과 비교하여, 용어의 내부 구성 단어 정보를 이용하였다. 전문 분야 용어는 복합 명사로 구성되는 경우가 많기 때문에 용어의 내부 구성 단어는 용어의 의미를 표현하는 중요한 자원이다.
도 1은 네트워크 분야에서 여러 개의 IS-A 관계를 이용하여 만들어진 분류체계 (taxonomy)를 나타낸 예시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IS-A 관계 추론 방법을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IS-A 관계 논리 표현 단계를 개략적으로 나타낸 블록도,
도 4는 용어를 수식어와 중심어로 구분한 뒤 논리곱으로 묶은 서술 논리 기반 개념을 OWL로 표현한 예시도, 및
도 5는 SafetyDevice 및 SafetyVest 개념을 나타낸 다이어그램이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
먼저 용어 사이의 IS-A 관계와 분류체계 (taxonomy)를 설명한다.
IS-A 관계는 일반적인 의미를 가진 용어에서 구체적인 의미를 가진 용어 사이의 부분 순서 (partial ordering) 관계이다. 구체적 의미를 가진 용어 (하위어)는 일반적 의미를 가진 용어 (상위어)의 자질을 상속받고, 추가적으로 상위어와 구분할 수 있는 자질을 가진다. 인스턴스의 입장에서 보면 하위어가 포함하는 인스턴스 집합이 상위어가 포함하는 인스턴스 집합의 부분집합이다.
도 1은 네트워크 분야에서 여러 개의 IS-A 관계를 이용하여 만들어진 분류체계이다. 분류체계는 주어진 개념 집합과 개념 사이의 IS-A 관계를 이용하여 만들어진 계층구조이다. 분류체계에서 한 개의 개념/용어는 한 개 이상의 개념/용어를 상위어 또는 하위어로 가질 수 있다.
도 1에서 상위어 "computer network"는 두 개의 하위어 "LAN"과 "WAN"을 가진다. "LAN"과 "WAN"은 "computer network"의 특징을 가지면서 추가적으로 "좁은 지역" 또는 "넓은 지역"의 의미를 가진다. 하위어 C 과 상위어 D 사이의 IS-A 관계를 수학식 1과 같이 표현한다.
[수학식 1]
IS-A(C, D)
도 2는 발명의 일 실시예에 따른 IS-A 관계 추론 방법을 나타내고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제시된 IS-A 관계 리스트를 논리 표현으로 변환하는 IS-A 관계 논리 표현 단계(21)와, 논리 표현을 추론엔진에 적용하여 내재된 IS-A 관계를 추론하는 IS-A 관계 추론 단계(22)를 포함한다.
이하에서는 각 단계별로 본 발명의 일 실시예에 따른 IS-A 관계추론 방법을 상세히 설명한다.
<IS-A 관계 논리 표현 단계(21)>
IS-A 관계 논리 표현 단계(21)는 IS-A 관계들(301)을 논리 표현으로 변환한다. 수학식 2와 같은 IS-A 관계 예를 이용하여 각 세부 단계를 설명한다. 논리 표현은 서술 논리 (description logic) 형식을 따르고, 마지막으로 OWL 온톨로지 표현 언어로 변환한다.
[수학식 2]
IS-A(Linux, open source operating system)
이러한 IS-A 관계 논리 표현 단계(21)에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 용어의 개념 표현 단계(302)를 통하여 규칙 1과 같이 IS-A 관계에 포함된 각각의 용어를 독립된 개념으로 표현한다. 예를 들어 수학식 2의 IS-A 관계에서 "Linux"와 "open source operating system"에 해당하는 각각의 개념을 규칙 1의 예와 같이 생성한다.
[규칙 1]
용어 전체를 표현하는 개념 생성:
Figure PCTKR2009006256-appb-I000001
예) C(Linux) = Linux
C(open source operating system) = OpenSourceOperatingSystem
구성 단어의 개념 표현 단계 (303)에서는 규칙2와 같이 용어를 중심어와 수식어로 구분하고, 중심어와 수식어에 해당하는 기본 개념을 생성하고, 수식어 개념은 hasAttribute 속성을 이용하여 수식어 속성 개념을 생성하고, 수식어 속성 개념과 중심어 개념을 논리곱으로 표현한다. 용어의 구성 단어가 2개 이상인 경우만 이 단계를 수행한다. 규칙 2의 1)에서 용어를 수식어와 중심어로 구분한다. "open source operating system"을 수식어 "open source"와 중심어 "operating system"으로 구분한다. 규칙 2의 2)와 3)에서 각각 중심어와 수식어의 개념을 생성한다. 규칙 2의 4)에서 수식어 개념에 hasAttribute 속성을 적용하여 새로운 개념을 정의한다. 규칙 2의 5)에서 수식어 속성 개념과 중심어 개념의 논리곱을 생성한다. 도 4는 생성된 논리곱에 대한 OWL 표현이다.
[규칙 2]
1) 용어를 중심어와 수식어로 구분: 용어 = 수식어 / 중심어
예) open source operating system = open source / operating system
2) 중심어를 표현하는 개념 생성:
Figure PCTKR2009006256-appb-I000002
예) C(operating system) = OperatingSystem
3) 수식어를 표현하는 개념 생성:
Figure PCTKR2009006256-appb-I000003
예) C(open source) = OpenSource
4) 수식어 속성 개념 생성:
Figure PCTKR2009006256-appb-I000004
예)
Figure PCTKR2009006256-appb-I000005
5) 수식어 속성 개념과 중심어 개념의 논리곱 생성:
TERMdef≡i∃hasAttribute.MODi HEAD
예) OpenSourceOperatingSystemdef =
OperatingSystem hasAttribute.OpenSource
용어 개념-구성단어개념 동치 표현 단계 (304)에서는 규칙 3과 같이 용어의 개념 표현 단계 (302)에서 생성한 용어의 개념 표현과, 구성 단어의 개념 표현 단계(303)에서 생성한 수식어 속성 개념과 중심어 개념의 논리곱을 동치 관계로 정의한다.
[규칙 3]
용어의 개념 표현과, 구성단어의 개념 표현을 동치관계로 표현:
Figure PCTKR2009006256-appb-I000006
예) FreeSoftwareOperatingSystem =
(OperatingSystem hasAttribute.FreeSoftware)
개념 간 포함 관계 표현 단계 (305)에서는 IS-A 관계들(301)의 상하위어에 해당하는 개념 사이을 규칙 4와 같이 포함 관계를 표현한다.
[규칙 4]
IS-A 관계의 상위어(hypernym) 개념과 하위어(hyponym) 개념 사이에 포함관계 정의:
Figure PCTKR2009006256-appb-I000007
예) Linux
Figure PCTKR2009006256-appb-I000008
OpenSourceOperatingSystem
<IS-A 관계 추론 단계(22)>
IS-A 관계 추론 단계(22)에서는 IS-A 관계들 (301)의 논리 표현에서 서술 논리 기반 추론 엔진을 사용하여 새로운 관계를 발견하는 과정을 설명한다. 서술 논리 기반 추론 엔진은 RacerPro (http://www.racer-systems.com/), Pellet (http://pellet.owldl.com/) 등을 사용한다. 추론 엔진은 개념 사이에 최적의 포함 관계 (subsume relation)을 발견한다. 개념 사이에 포함 관계가 있는 경우 IS-A 관계가 있다는 것과 동일한 의미이다.
어떤 개념 C의 인스턴스 집합이 다른 개념 D의 인스턴스 집합의 부분집합인 경우, 개념 C가 개념 D에 포함된다(subsumed)라고 말한다. 새로운 포함관계가 발견될 때 IS-A(C,D) 관계가 추론된다. 단순 포함관계 추론과 복합 포함 관계 추론으로 종류를 구분한다.
단순 포함관계 추론: 어떤 개념 C가 다른 개념 D와 추가적인 개념의 교집합으로 정의되는 경우, C가 D에 포함된다. 예를 들어 수학식 3에서 SafetyDevice가 Device와 hasAttribute.Safety 의 교집합으로 정의되는 경우, SafetyDevice는 Device에 포함된다. 따라서 IS-A(SafetyDevice, Device) 관계의 추론이 가능하다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2009006256-appb-I000009
복합 포함관계 추론: 어떤 개념 C와 D 가 두 가지 이상의 조건을 이용한 추론을 통하여 포함관계를 판단할 수 있는 경우를 말한다. 예를 들어 수학식 4에서 SafetyVest, SafetyDevice,
Figure PCTKR2009006256-appb-I000010
관계를 정의한 경우,
Figure PCTKR2009006256-appb-I000011
관계를 추론할 수 있다. 이 때, SafetyVest와 SafetyDevice는 수식어와 중심어 관계를 이용하여 분리하여 정의하였고,
Figure PCTKR2009006256-appb-I000012
관계는 IS-A 관계들(301)의 IS-A 관계를 표현한 것이다. 도 5는 각각 SafetyDevice의 인스턴스 영역 (51)과 SafetyVest의 인스턴스 영역(52)을 그림으로 표현한 것이다. SafetyDevice 영역이 SafetyVest 영역을 포함하기 때문에 SafetyDevice가 SafetyVest를 포함한다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2009006256-appb-I000013

Claims (7)

  1. 다음의 단계를 포함하는 서술 논리 기반 이즈-어(IS-A) 관계 논리 표현 방법:
    IS-A 관계 리스트에 포함된 용어를 서술 논리의 기본 개념으로 표현하는 용어의 개념 표현 단계;
    IS-A 관계 리스트에 포함된 용어를 중심어와 수식어로 분리한 후 중심어와 수식어를 서술 논리의 기본 개념으로 표현하고 기본 개념의 논리곱으로 복합개념을 표현하는 구성 단어의 개념 표현 단계;
    용어의 개념과 구성 단어의 개념을 동치 관계로 표현하는 용어개념-구성단어개념 동치 표현 단계; 및
    IS-A 관계의 상위어, 하위어에 해당하는 각각의 개념들 사이에 포함 관계를 표현하는 개념 간 포함관계 표현 단계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구성 단어의 개념 표현 단계는 다음 단계를 포함하는 서술 논리 기반 이즈-어(IS-A) 관계 논리 표현 방법:
    용어를 중심어와 수식어로 구분하는 단계;
    중심어와 수식어의 기본 개념을 각각 생성하는 단계;
    수식어의 개념을 hasAttribute 속성을 적용하여 수식어 속성 개념을 정의하는 단계; 및
    수식어 속성 개념과 중심어 개념의 논리곱을 생성하는 단계.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 용어개념-구성단어개념 동치 표현 단계는 다음 단계를 포함하는 서술 논리 기반 이즈-어(IS-A) 관계 논리 표현 방법:
    상기 용어의 개념 표현 단계에서 생성한 개념과 용어개념-구성단어개념 동치 표현 단계에서 생성한 개념 사이에 동치 관계를 생성하는 단계.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 개념 간 포함관계 표현 단계는 다음 단계를 포함하는 서술 논리 기반 이즈-어(IS-A) 관계 논리 표현 방법:
    제시된 IS-A 관계에 포함된 상위어, 하위어에 대하여 상기 용어의 개념 표현 단계에서 생성한 상위어 개념과 하위어 개념 사이에 포함 관계를 생성하는 단계.
  5. 서술 논리로 표현된 IS-A 관계 및 용어 정보를 서술논리 기반 추론 엔진에 적용하여 새로운 IS-A 관계를 추론하는 IS-A 관계 추론 방법
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 추론된 IS-A 관계의 상위 개념과 하위 개념에 해당하는 두 용어 사이에 패턴을 이용한 명시적인 IS-A 관계가 문서에서 표현되지 않은 경우, 추론에 의한 IS-A 관계라고 판단하는 단계를 포함하는 IS-A 관계 추론 방법.
  7. 서술 논리 기반의 추론 방법을 적용하여 용어 간 IS-A 관계를 발견하는 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,
    제시된 IS-A 관계 리스트를 논리 표현으로 변환하는 IS-A 관계 논리 표현 단계; 및
    논리 표현을 추론엔진에 적용하여 내재된 IS-A 관계를 추론하는 IS-A 관계 추론 단계를 포함하는 IS-A 관계 추론 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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KR20020006616A (ko) * 2001-11-28 2002-01-23 양재동 맞춤식 web문서 검색을 위한 시소러스 지식 관리
JP2008071320A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Fuji Xerox Co Ltd 概念ネットワーク生成システム、概念ネットワーク生成方法及び概念ネットワーク生成プログラム
JP2008152324A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 National Institute Of Information & Communication Technology 語彙階層構造抽出方法，装置，およびプログラム

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