차세대 웹 환경을 위한 시맨틱 웹에 대한 관심이 날로 증대되고 있다. 이와 더불어 시맨틱 웹에서 자원의 의미적인 관계를 표현하기 위한 언어들에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 특히 이러한 연구의 시작점으로 RDF, DAML+OIL 같은 여러 온톨로지 언어들이 등장하였지만 자원의 특성에 대한 기술이나 그들간의 관계에 대한 정의를 명확하게 표현하기에는 미흡한 점이 많다. 그러나 최근에 제안된 OWL은 RDF나 RDF 스키마를 확장하여 보다 의미 있는 자원의 관계를 정의할 수 있다. 본 논문에서는 OWL로 표현된 문서를 저장하기 위한 구조를 관계형 데이터베이스를 기반으로 제안한다. 본 논문에서 제안한 저장 구조는 기존의 RDF와 RDF 스키마를 위한 저장 구조를 확장하여, OWL을 통해 제공되는 클래스나 속성간의 동일성, 또는 이질성, 여러 클래스의 집합 관계 등의 추가적 기능을 지원하는데 목적을 두고 있다. 또한 제안한 저장구조를 이용한 OWL 문서의 질의 형태를 분석하고 이를 기존 RQL을 이용하여 표현하기 위해 OWL의 특성을 반영하도록 RQL을 확장했다.
최근 차세대 Web 기술로서 Semantic Web이 주목 받고 있다. Semantic Web에서는 Web상에 존재하는 문서에 Web Resource들에 대한 Ontology를 기반으로 Semantic Annotation을 하고 Ontology 추론 Agent를 통하여 의미 기반으로 Web을 검색할 수 있도록 해준다. 이와 같은 Semantic Web 기술의 핵심 요소는 Web Ontology이며 W3C에서는 이를 표현 할 수 있는 표준 언어로서 RDF기반의 OWL(Web Ontology Language) 명세를 제정하고 있다. 따라서 표준 Web Ontology 언어인 OWL을 위한 추론 시스템은 Semantic Web 검색 Agent의 구현을 위한 필수적인 기반 기술이라 할 수 있으나 아직 그 개발이 미비한 상태이다. OWL 추론 시스템을 구현하기 위해서는 OWL의 이론적인 기반을 제공하는 DL(Description Logic)을 추론할 수 있는 엔진을 사용하는 것이 한가지 방법이 될 수 있으나 OWL이 Rule과 같은 DL의 범주를 벗어나는 Vocabulary를 지원하는 언어로 확장되는 경우에 이를 처리하기가 어렵다. 또 다른 방법으로서 Logic Programming을 통하여 OWL 언어의 Semantic을 기술하고 정리 증명(Theorem Proving)을 통하여 Ontology를 추론하는 공리화(Axiomatisation) 기법이 있는데 이러한 방법의 장점은 기반이 되는 Logic의 범주 내에서 새로운 언어를 위한 Vocabulary의 확장이 용이하다는 점이다. 본 논문에서는 Axiomatisation 방법을 이용하여 OWL로 기술된 Ontology를 추론할 수 있는 시스템의 설계 및 구현에 대해 설명하기로 한다.
본 연구에서는 선행 연구를 근거로 온톨로지에 대한 정의와 기능 그리고 종류에 대해 기술하였으며, 특히 온톨로지의 자동 구축을 위한 어휘인 OWL(Ontology Web Language)에 대하여 어휘와 구문 사용방법에 대하여 기술하였다. 또한 OWL의 구문 및 기능에 대한 사용법을 쉽게 익힐 수 있도록 클래스(Class), 속성(Property), 클래스간의 관계, 속성간의 관계 등에 대하여 각 구문에 대한 상세한 정의와 함께 기 구축된 Wine 온톨로지를 근거로 사용사례와 그 설명을 제시하였다.
본 연구에서는 시맨틱 웹 기술을 이용해 뉴스의 동향을 분석하는 서비스를 제안한다. 뉴스 동향 분석 서비스는 뉴스들 간의 시간흐름 또는 관계들을 분석해 줄 수 있기 때문에 현재의 일반적인 뉴스검색 엔진보다 지능적인 검색 결과를 보여줄 수 있다. 이러한 서비스를 제공하기 위해서는 시간 정보에 대한 추론 기능이 필요하지만 OWL과 같은 시맨틱 웹 언어는 이를 지원하지 못하기 때문에 시간 기반 추론을 지원하기 위해 본 연구에서는 OWL을 확장한 TL-OWL(Temporal Web Ontology Language)을 제안한다.
지금까지의 웹은 표현중심의 HTML에서 데이터의 구조적인 모습을 나타내는 XML로 그리고, 온톨로지 구축을 통해 의미 있는 데이터의 접근성에 초점을 둔 RDF, RDFS, OWL과 같은 형태로 변화하고 있다. 이러한 흐름을 통해 현재는 OWL을 이용하여 온톨로지 구축을 위한 연구가 진행 중이다. 이 논문에서는 구축된 온톨로지를 활용하기 위해 웹에 있는 OWL 파일을 http 프로토콜을 이용하여 접근을 하고 기존의 툴 종속적인 접근이 아닌 웹 표준 프로토콜과 OWL 파일 형식으로 접근하여 SPARQL 쿼리를 보낼 수 있는 웹 기반의 OWL 온톨로지 접근을 위한 SPARQL 쿼리 툴을 제안한다.
본 논문에서는 OWL 형식으로 작성된 온토롤지 스키마를 데이터베이스에 의해 효율적으로 관리하기 위한 XMDR 기반의 데이터 모델을 제안하였다. 제안 모델은 기존의 ISO/IEC 11179에 의한 MDR 데이터 모델에서 관리하기 어려운 개념간의 관계를 효과적으로 관리할 수 있는 모델이다. 또한 온톨로지 스키마를 데이터베이스에 의해 관리하기 위한 알고리즘을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 알고리즘의 효율성을 입증하기 위하여 OWL 표현력에 따른 다양한 형태의 온톨로지 스키마를 데이터베이스에 자동으로 저장하고, 원래의 OWL 문서를 재생성하는 실험을 진행하였다. 실험 결과, 제안 모델에 의해 OWL 형식으로 표현된 다양한 형태의 온톨로지 스키마를 효과적으로 관리할 수 있음을 보였다.
시맨틱 웹을 가능하게 해주는 핵심 기술은 온톨로지이다. 표준 언어로 자리잡은 OWL 웹 온톨로지 언어로 도메인을 직접 표현하기 위해서는 전문적인 기술이 요구된다. 따라서, 전자카탈로그 도메인 컨셉의 기초적인 관계들을 분석한 경험을 바탕으로 하여, 상품 도메인을 위한 OWL 코드를 자동적으로 생성해내는 시각적 상품정보 모델링 에디터인 PROMOD를 개발하였다. 특히, 개념모델링을 위해 상품 도메인에 특화된 모델링 요소들이 추가된 EER을 사용하였다. 본 논문에서는 EER 모델에서 OWL 코드로의 변환 방법과 PROMOD의 설계 및 구현을 보인다. 또한, 필드에서 이 모델링 에디터의 유용성을 시현하기 위한 시나리오를 제공한다.
현재 시맨틱 웹에 대한 많은 연구가 진행 중이며 그 중에서 시맨틱 웹의 내용을 표현하는 언어분야는 가장 활발한 연구분야이다. 시맨틱 웹의 필수요소인 온톨로지를 표현하기 위해 스키마와 구문구조 등을 정의한 언어인 온톨로지 언어는 DAML+01L, OWL 등이 있으며, OWL은 XML, RDF, RDF-S 보다 더 많은 의미 표현 수단을 제공하고 있다. 우리는 시맨틱 웹 환경에서 쉽게 온톨로지를 구축할 수 있는 온톨로지 에디터 OntoBuilder를 개발하고 있는데, 이 논문에서는 OntoBuiler의 구성요소인 OWL 처리기의 구현에 대해서 살펴본다.
컴퓨터의 발전에도 불구하고 수많은 전자 문서가 범람하는 현재와 같은 상황에서 원하는 정보를 얻기는 더욱 어려워지고 있다. 이와 같은 상황에서 데이타를 얼마나 빠르게 처리하는지 보다 얼마나 의미 있는 정보를 얻을 수 있는지가 중요한 문제가 되고 있다. 이에 웹 자원에 대해 지식기반의 메타 데이타를 기술하고 이를 이용한 지능적인 정보 처리를 목적으로 하는 것이 시멘틱 웹이다 또한 시멘틱 웹이 발전함에 따라 웹 자원 못지않게 지식자원에 대한 중요성도 커질 수 밖에 없다. 본 논문에서는 시멘틱 웹을 기술하는 W3C표준 언어인 OWL에 대해 효율적이고 의미 있는 질의처리를 제공할 수 있는 데이터 베이스의 저장 시스템 및 OWL-QL 질의 처리기를 제공한다.
현재의 웹 환경에서의 정보는 점점 대량화되고 있으며, 정보에 대한 의미처리가 지원되지 않는 까닭에 많은 양의 정보가 무분별하게 검색되고 필요한 정보를 찾는데 많은 노력이 필요하다. 이를 해결하고자 XML의 의미태그를 중심으로 한 메타데이터 정보 모델링 등이 출현하였고, 이를 개념 수준의 의미처리로 추상화한 온톨로지(ontology) 기술이 개발되게 되었다. 온톨로지는 컴퓨터가 처리할 수 있는 명시적인 개념 표현을 상호 공유할 수 있도록 하여 줌으로써, 컴퓨터가 의미를 이해하고 추론할 수 있는 기반을 제공한다. 최근에는 여러 온톨로지 언어는 기술 논리(Description Logic)의 의미 모델에 기반을 두고 있는 OWL언어로 표준화되고 있다. 그러나, 온톨로지 언어를 사용한 직접적인 온톨로지 구축은 거의 불가능하다. 본 논문에서는 지식 표현의 기초가 되고 OWL의 이론적 기반이 되고 있는 프레임 구조로 개념 모델링 하는 방법을 통해 OWL기반의 온톨로지 구축을 보다 편리하고 효과적으로 수행할 수 있는 방법을 제공하며, 효율적인 OWL 문서의 생성과 편집 방안을 도출한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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