21세기는 고도의 정보화 사회가 될 것이다. 이러한 정보화의 사회의 가장 중요한 요소는 수많은 문서 정보를 전자 문서로 만들고 관리하는 것인데, 최근 들어 OIS(Office Information System), 디지털 도서관, CALS/EC 등의 다양한 응용 분야에서 일한 전자 문서의 저장, 처리, 검색이 요구되고 있다. 이러한 상황에서 다양한 전자 문서의 표준들이 나오고 있고, 그 중 차세대 전자 문서의 표준의 선두로서 XML이 대두되고 있다. 따라서 최근에는 XML 문서를 저장하고 검색하는 다양한 응용들이 개발중이고, 이러한 응용들은 XML 문서의 다양한 문서 정보를 모두 만족할 수 있는 검색 기능들을 요구하고 있다. 본 논문에서는 이러한 다양한 XML 응용들의 요구에 따라서 XML 문서가 지닌 다양한 문서 정보에 대해서 검색할 수 있는 XML 질의 언어의 개발에 목적이 있다.
이 연구에서는 텍스트 문서를 웹에서 HTML 문서 형태로 효율적으로 검색할 수 있는 변환 시스템을 개발하였다. 웹상에 사용자가 원하는 부분만을 HTML 문서 형태로 제공하도록 문서의 논리적인 구조를 파악하며 그 구조에 대한 정보와 각 논리 단위에 해당하는 부분의 범위 정보를 저장할 수 있도록 관계형 데이터베이스 스키마를 개발하였다. 개발한 시스템은 문서의 목차 테이블을 자동으로 구축하고 목차 테이블의 각 항목에 하이퍼링크를 설정한다. 문서를 웹에서 검색하기 위한 첫 화면은 목차 테이블이며, 그 중 한 항목이 클릭되면 그 항목의 내용이 제공되고, 만약 그 하위에 속하는 항목들이 있다면 그들에 대한 링크를 역시 제공한다. 이러한 방법으로 한 문서의 전체를 그 논리 구조에 따라 사용자가 원하는 대로 검색할 수 있다. 이 시스템은 멀티미디어 타입의 문서를 하이퍼미디어 문서 형식으로 변환할 수 있도록 확장하여 보완 개발될 수 있고, 장래에 전자 출판과 전자 도서관에 응용될 수 있다.
본 논문은 질의 문서와 의미가 유사한 문서를 검색하는 문제를 다룬다. 이 문제에 대한 기본적인 접근법은 각 문서를 bag-of-words 형태로 표현한 후, 코사인 유사도 등의 거리 기준에 기반하여 유사 문서를 판별하는 것이다. 그러나, 이처럼 문서에 출현하는 단어에만 의존하는 검색 방법은 의미적 유사성을 제대로 반영하기 어렵다는 단점을 가진다. 본 논문에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 데이터 기반의 감독 학습(supervised learning) 기법과 관련 온톨로지 정보를 마코프 논리(Markov logic)에 기반하여 결합한다. 구체적으로, 단어들 사이에 존재하는 관계를 표현한 온톨로지와 유사도가 태깅된 문서 데이터에서 마코프 논리 망(Markov logic network)을 학습하며, 학습된 마코프 논리 망과 문서 데이터 및 새로 주어진 질의 문서에 대한 추론을 통해 질의 문서와 의미적으로 유사한 문서를 검색하는 기법을 제안한다. 제안하는 접근법은 서울시의 민원서비스 홈페이지에서 수집된 실제 민원 데이터에 적용되었으며, 적용 결과, 단순한 문서 간 거리에 기반한 유사 문서 검색 기법에 비해 월등히 높은 정확도를 보였다.
인터넷의 보급으로 사용자는 일반문서에 대한 검색뿐만 아니라 멀티미디어 데이터에 대한 검색도 할 수 있게 되었다. 기존 포탈사이트의 검색은 주로 html 문서위주로 제공되고 있으며, 검색방법은 html 문서의 단어, 구를 이용하는 검색방식을 주로 사용하고 있다. 멀티미디어 데이터에 대한 검색 또한 데이터 제공자(Data provider)가 제시한 검색어구를 바탕으로 이루어진다. 본 논문에서는 사용자(User)에게 관심이 있는 멀티미디어 데이터 부가정보를 인덱스로 유지하고 구성하여 제공하는 XML 트리 형식의 검색 시스템을 제안한다.
유전 알고리즘을 이용한 정보 필터링 에이전트는 기존의 검색엔진에서 찾고자 하는 문서에 대해 검색된 문서의 유사도가 낮은 문제점을 해결한다. 본 논문에서는 HTML 태그의 중요도 가중치와 HTML 태그 안의 위치에 대한 가중치를 유전 알고리즘을 이용하여 학습한다. 여기서 학습된 가중치가 높은 태그와 태그 안의 위치 그리고 출현하는 빈도수에 대한 중요도 가중치를 다시 유전 알고리즘을 이용하여 학습하고 여기서 학습된 가중치로 검색된 문서를 필터링하여 정보 검색 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 이 때 태그의 중요도 가중치 값을 학습하는 방법으로 하나의 태그를 유전자로 매핑하고 일련의 태그 집합을 염색체로 표현한 유전 알고리즘을 이용한다. 태그 안의 위치에 대한 중요도 가중치 값도 같은 방법을 이용한다. 여기서 나온 태그와 위치 그리고 빈도 수에 대한 중요도 가중치 값을 다시 유전자 알고리즘 이용하여 계산하다. 이 값으로 검색된 문서를 필터링하여 기존의 정보검색보다 검색자가 원하는 검색문서에 상당한 정확율을 제공하는 방법을 제안한다.
이기종 간의 문서 교환 표준으로 제안되 SGML은 문서의 구조정보를 표현할 수 있는 장점으로 인해 CALS(Commerce At Light Speed), EC(Electronic Commerce), EDI(Electronic Data Interchange), 전자 도서관(Digital Library) 등 여러 분야에서 사용되고 있다. 이렇게 SGML이 여러 분야에서 사용됨에 따라 많은 SGML 문서 중에서 원하는 문서를 효율적으로 찾아줄 수 있는 검색 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 이에 본 연구실에서는 기본적인 구조 검색을 지원하는 SGML 문서 관리시스템을 기개발하였다. 그러나 이 시스템은 구조 검색을 효과적으로 지원하기 못하기 때문에 본 연구에서는 구조 검색의 기능을 정의하고, 이를 지원하는 새로운 구조 질의어를 정의하였다. 또한 이러한 구조 검색을 효과적으로 지원하기 위한 구조 색인을 정의하였다. 그리고 구조 검색 방식으로 세가지 방식을 각각 구현 및 실험하여 그 중에서 성능이 뛰어난 절충식을 이용하여 검색 시스템을 구현하였다.
링크 기반 검색엔진은 사용자의 질의어와 관련된 웹문서들에 대해 링크 정보를 이용하여 순위를 생성한다. 링크 정보는 문서들간의 추천을 나타내므로 중요한 문서를 찾는데 이용할 수 있다. 링크 정보를 이용한 검색은 일반적인 텍스트 기반 검색엔진에 비해 좋은 결과를 낸다고 알려져 있다. 링크 정보를 이용한 검색엔진의 대표적인 예로는 Google과 Clever Search가 있다. 본 논문에서는 링크 정보를 이용한 검색엔진을 개발하고 퍼지 개념 네트워크를 이용하여 개인화를 수행한다. 퍼지 개념 네트워크는 퍼지 문서 추 2654; 시스템을 위한 지식베이스로 이용된다. 사용자 프로파일을 이용하여 사용자별로 퍼지 개념 네트워크를 생성하고 링크 기반 검색 결과를 개인화한다. 3명의 사용자에 대해 실험을 수행하여, 개인화가 주는 효과에 대해 평가한다. 검색결과는 중요한 웹 문서를 찾아 주었으며, 개인화 과정을 통해 사용자가 원하는 순서대로 정렬해 주는 것을 알 수 있었다.다.
본 논문에서는 상용 검색 엔진인 BRS/Search 시스템을 이용하여 XML문서에 대한 구조 기반 검색이 가능하도록 XML문서 검색시스템을 설계하고 구현한다. 본 논문에서 구현한 시스템은 XML문서의 논리적인 구조를 Unix 파일시스템의 디렉토리 구조로 표현한다. 이렇게 표현된 XML 문서를 BRS/Search 시스템의 데이터베이스에 정보의 손실 없이 저장하기 위해 데이터베이스 스키마를 정의하고 내용 검색뿐만 아니라, 구조 검색, 혼합 검색, 애트리뷰트 검색이 가능하도록 BRS/search 시스템에 부가적으로 필요한 ETID 추출기, 구조정보 추출기, 저장 관리기, 질의 처리기를 설계하고 구현한다.
최근 인터넷의 발달에 따라 XML 문서의 사용과 각종 영상정보의 양이 크게 증가되었다. 이에 따라 XML 문서를 관리하기 위한 XML 데이터베이스의 필요성과 메타데이터 표준화에 대한 중요성이 증가되고 있다. XML 데이터베이스는 XML 문서의 특성을 고려하여 그 특성을 효율적으로 지원할 수 있다. 또한 국내에서는 교육정보분야 메타데이터 표준인 KEM 2.0이 제정 되었고 국외에서는 멀티미디어 데이터에 대한 표준으로 MPEG-7이 제정이 되었다. 이에 따라 본 논문에서는 MPEG-7을 기반으로 KEM 2.0을 이용한 영상정보 XML 스키마를 생성하고 이를 이용한 영상정보 검색시스템을 XML 데이터베이스 기반으로 설계하고자 한다. 본 논문에서 설계하는 XML 데이터베이스 기반의 영상정보 검색시스템은 XML 문서에 대한 빠른 저장과 검색이 가능할 것이다. 또한 검색 기능에 있어서는 키워드 기반의 의미기반 검색과 유사 이미지를 통한 내용기반 검색, 그리고 이를 내용기반과 의미기반을 통합한 검색 기능을 제공할 것이며 XML 문서에 대한 강력한 질의 수단인 XQuery 질의를 포함하게 될 것이다.
본 논문에서는 관련성 분포 정보를 이용한 새로운 컬렉션 융합 모델을 제시한다. 이는 먼저 주어진 질의에 대하여 검색에 참여한 정보원을 평가하고 질의에 가장 적합한 정보원을 선택한다. 그리고 정보원의 평가 결과에 따라 해당 정보원으로부터 검색 문서를 차별적으로 수집하고, 검색된 문서들은 정보원의 평가 값인 관련성 분포 정보를 기반으로 최종 검색 문서의 순위 매김을 수행한다. 이렇게 순위 매김 된 검색 문서는 단일 우선 순위를 가지는 검색 문서의 집합으로 통합하여 사용자에게 단일 검색 결과를 제공한다. 그리고 질의어에 대하여 가장 좋은 정보원들을 분류할 수 있는 체계를 개발하여 사용자의 질의어에 대하여 최선의 정보원들을 선택할 수 있는 알고리즘의 제시하였다. 마지막으로 선택된 정보원으로부터 질의에 적합한 문서를 검색한 후에 이들을 순위 매김하고 통합하는 통합검색 시스템을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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