시맨틱 웹 응용의 구현에 있어 가장 중요한 기술이 시맨틱 웹의 특징을 만족하는 웹 온톨로지의 구축임에도 불구하고, 대부분 웹 온톨로지의 구축에 적용된 기법들이 시맨틱 웹과 웹 온톨로지의 특징을 만족하지 못함에 따라 시맨틱 웹 응용의 발전과 보급이 미흡하다. 따라서 본 연구는 온톨로지와 웹 온톨로지 관련 연구들을 분석하여 시맨틱 웹을 위한 웹 온톨로지의 특징들을 파악하고, 기존 온톨로지 구축과 웹 온톨로지 구축을 위해 제안된 구축 기법들을 비교 분석하여 시맨틱 웹과 웹 온톨로지의 특징에 적합한 웹 온톨로지 구축 기법을 제안한다. 실험은 제안된 방법에 따라 서술 논리와 SWRL의 표현 방법을 이용한 공리 규칙을 기반으로 온톨로지를 모델링하여 추론 기반의 웹 온톨로지를 구축하였으며, 구축된 온톨로지의 검증을 위한 온톨로지 추론 실험을 통해 온톨로지 성능을 검증하였다. 구축된 웹 온톨로지를 기반으로 하는 시맨틱 웹 응용의 예로 지능형 이미지 검색 시스템을 실험 시스템으로 구현하였다. 실험 시스템의 성능 평가를 위해 비교 대상 시스템과의 검색 실험 결과, 실험 시스템이 재현율과 정확율에 있어 우수한 성능을 보여주었다.
차세대 인터넷 기술로 각광받은 시맨틱 웹의 완전한 사용은 도메인 영역의 지식표현과 지식추론의 성능에 달려있다. 특히 표현된 지식을 기계가 이해하여 인간과 도메인들 간의 상호작용을 위해서는 더욱 형식적이고 명시적인 지식과 추론 표현이 기반된 웹 온톨로지 구축이 중요하다. 더구나 웹 온톨로지간의 상호작용은 시맨틱 웹의 기술적 완성을 위한 중요 요소이나 현재 웹 온톨로지의 구축을 위한 표준화된 모델링 방법의 부족으로 인해, 구축된 웹 온톨로지의 상호작용과 이해가 어려운 상황이다. 따라서 이같은 문제를 해결하기 위해 본 논문은 온톨로지의 지식 표현과 추론에 따른 단계를 명확하게 정의하고 정의된 각 단계에 따라 기술논리의 TBox와 ABox의 지식표현 구조와 SWRL 기반의 추론 규칙을 바탕으로 하는 웹 온톨로지 모델링 방법을 제안한다. 제안된 방법의 성능 검증을 위해 제안된 웹 온톨로지 모델링 과정에 따라 웹 온톨로지들을 구축하였고, 구축된 웹 온톨로지들의 추론에 따른 상호작용 성능을 실험하여 본 논문의 유용성을 입증하였다.
지식 재사용 측면에서 기존의 온톨로지를 재사용할 수 있다면 많은 자원을 절약할 수 있을 것이다. 그러나 기존의 온톨로지를 활용하기 위해서는 보다 발전된 온톨로지 검색 기능이 요구된다. 현재까지 이루어진 관련 연구들에서는 주로 렉시컬 매칭기법을 사용하여 온톨로지를 검색하였다. 그러나 의미적 측면에서 문제점이 있으므로 본 연구에서는 관계의 의미적 유사성에 기반한 온톨로지 선택 랭킹 모델을 제안한다. 본 연구는 개념간 계층 구조와 관계를 온톨로지 검색에 이용함으로써 온톨로지의 선택 랭킹을 효과적이며 실질적으로 개선하였다. 또한 실험을 통해 연구 모델의 결과와 선행 연구의 결과, 온톨로지 전문가의 랭킹 결과를 비교 분석하고 연구 모델의 타당성을 검증하였다. 본 연구 결과는 온톨로지 검색 연구를 이론적으로 발전시켰을 뿐 아니라 실무적인 측면에서 실무자들이 온톨로지를 쉽게 찾아 재사용할 수 있도록 한다.
In the Semantic Web, storage models are required to efficiently store and retrieve metadata and ontology represented using OWL that can provide expressive power and reasoning support. In this paper, we propose an OWL storage model that can store and retrieve many restrictions and semantic relations defined on ontology with metadata. In addition, we propose some methods and rules to improve query processing efficiency of the proposed storage model. The proposed storage model can store and process large amounts of ontology and metadata because it consists of tables based on the relational database. And the proposed model can quickly provide more accurate results to users because of performing two different types of ontology reasoning and using the prime number labeling scheme to easily identify hierarchy relationships between classes or properties. The comparative evaluation results show that our storage model provides better performance than the existing storage model.
The amount of sources of information available on the web using ontologies as support continues to increase and is often heterogeneous and distributed. Ontology alignment is the solution to ensure semantic interoperability. In this paper, we describe a new ontology alignment approach, which consists of combining structure-based and reasoning-based approaches in order to discover new semantic correspondences between entities of different ontologies. We used the biblio test of the benchmark series and anatomy series of the Ontology Alignment Evaluation Initiative (OAEI) 2012 evaluation campaign to evaluate the performance of our approach. We compared our approach successively with LogMap and YAM++ systems. We also analyzed the contribution of our method compared to structural and semantic methods. The results obtained show that our performance provides good performance. Indeed, these results are better than those of the LogMap system in terms of precision, recall, and F-measure. Our approach has also been proven to be more relevant than YAM++ for certain types of ontologies and significantly improves the structure-based and reasoningbased methods.
기계가 정보의 의미를 이해하고 처리할 수 있도록 기존의 웹을 확장하는 것을 목적으로 하는 시멘틱 웹은 온톨로지를 이용하여 지식을 공유하게 된다. 본 논문에서는 정교한 질의의 처리를 위하여 온톨로지 내에 존재하는 의미 관계들을 질의의 확장을 위한 연관피드백 정보로 이용하는 방안을 제안한다. 실험은 도메인 온톨로지인 Medicine 온톨로지를 대상으로 하였으며, 출현 용어들의 빈도정보만을 이용한 키워드 기반 문서검색과 제안한 온톨로지기반 문서검색의 성능을 비교하였다. 이 때, 두 시스템의 정확률과 재현율을 성능 평가의 기준으로 삼았다. 그 결과, 검색 엔진은 온톨로지에 정의된 개념들과 규칙들을 활용하면서 검색의 정확률을 향상시키는데 도움이 되었고 검색 성능을 향상시키기 위한 추론의 기반으로도 사용될 수 있었다.
유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 사용자에게 서비스를 자동으로 제공하기 위해 사용되는 동적 서비스 합성은 효과적인 서비스 기술 및 모델링 기법이 전제되어야 한다. 이를 위해 이전 연구에서는 유비쿼터스 환경 내의 기기의 기능을 추상화한 'u-서비스'라는 개념을 제안하였고, 온톨로지로 구조화하는 메커니즘과 u-서비스의 특성을 표현하기 위한 기술 규격을 정립한 바 있다. 하지만 u-서비스 온톨로지 설계시에 효율성을 검증하기 위한 체계나 기준을 제공하지는 못하고 있다. 또한 기존의 소프트웨어 제품이나 컴퓨팅 시스템의 품질 평가 모델은 유비쿼터스 서비스의 특성을 고려하지 못하므로 직접 적용하기에도 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 이전 연구에서의 u-서비스 온톨로지 구축 방법론을 바탕으로 효과적인 유비쿼터스 서비스 온톨로지를 설계하기 위한 품질 평가 모델을 제안한다. 유비쿼터스 서비스 온톨로지의 특성을 반영하여 모델링 목표와 설계 단계에서의 평가 지표를 도출하고 각 품질 속성을 정량화하기 위한 메트릭을 정의한다. 이전 연구에서 구축한 u-서비스 온톨로지에 적용한 결과, 제안한 품질 평가 모델을 통해 유비쿼터스 서비스 온톨로지의 적합성을 다각도로 분석하고 설계 개선을 위한 모델링 원칙을 제시할 수 있음을 보였다.
온톨로지 모듈화에 대한 필요성이 증가하고 있으며 이에 따라 다양한 방법으로 온톨로지를 모듈화하려는 시도들이 이루어져 왔다. 그러나 모듈화 과정을 통하여 생성된 온톨로지 모듈의 품질과 모듈화 일치성을 평가할 수 있는 공통된 기준인 평가 메트릭에 대한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 소프트웨어 메트릭 이론을 바탕으로 하여 온톨로지에 적합한 모듈 응집도와 결합도 메트릭을 제안한다. 새로이 제안하는 메트릭은 기존의 온톨로지 메트릭과 상이하게 온톨로지 모듈을 적용 대상으로 하며 모듈의 클래스가 다른 클래스와 형성하는 관계의 유형을 세분화시킴으로써 관계 유형에 따른 영향도를 각각 반영할 수 있도록 하였다. 또한 제안한 메트릭의 검증을 위하여 메트릭 검증 프레임워크를 이용하여 이론적으로 타당성을 검증하고 웹 상의 온톨로지를 모듈화하여 적용하는 실증적 실험을 하였다. 본 연구에서 제안하는 온톨로지 모듈 응집도와 결합도 메트릭은 온톨로지 엔지니어들이 온톨로지 모듈과 모듈화 기법을 선택하여 사용하는 기준으로 활용할 수 있을 것이다.
Siti Farhana Mohamad Hashim;Shahrul Azman Mohd Noah;Juhana Salim;Wan Aida Wan Mustapha
Journal of Information Science Theory and Practice
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제12권2호
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pp.22-35
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2024
There has been a growing interest in halal-related ontology research in recent years, as ontology has gained recognition in the halal industry. This paper discusses the development of a flavouring ontology that will assist halal management auditors in predicting the halal status of flavours in order to process food producers' applications for halal certification. The development of a flavouring ontology is based on multiple references, because the auditors of halal management divisions must consult a variety of sources independently in order to determine the halal status of flavourings. The process includes 1) determining the ontology goal and scope, 2) building ontologies, and 3) evaluating the ontologies. The researcher used Protégé to design the ontologies, and Phyton was used to develop a prototype based on flavouring ontology. The developed ontology consists of four classes, nine sub-classes, and 11 relationships. The evaluation of the ontology using the prototype revealed that the majority of experts were satisfied with the information generated by the ontology in the prototype, particularly in relation to synonyms and the hierarchical structure of a flavour. However, the experts suggest improvements in terms of flavour metadata, especially on raw materials and natural occurrence data, so that the flavour information retrieved is comprehensive and accurate.
As well as providing various APIs for the development of inference engines and storage models, Jena is widely used in the development of systems or tools related with Web ontology management. However, Jena still has several problems with regard to the development of real applications, one of the most important being that its query processing performance is unacceptable. This paper proposes a storage model to improve the query processing performance of the original Jena storage. The proposed storage model semantically classifies OWL elements, and stores an ontology in separately classified tables according to the classification. In particular, the hierarchical knowledge is managed, which can make the processing performance of inferable queries enhanced and stores information. It enhances the query processing performance by using hierarchical knowledge. For this paper an experimental evaluation was conducted, the results of which showed that the proposed storage model provides a improved performance compared with Jena.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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