• 제목/요약/키워드: ontological reasoning

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과학실험에서의 모델 설계 및 구현 (Design and Implementation of Science Experiment Models for Artificial Chemistry Laboratory)

  • 변영태
    • 인지과학
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    • 제10권1호
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    • pp.57-66
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    • 1999
  • 과학 분야의 교육에서 실험이 차지하는 비중은 다른 분야에 비하여 매우 크다. 과학실험은 여러 가지 실험구조요소 선택과 배치 및 적절한 실험 행위에 의하여 어떤 실험 상황이 만들어지고 자연법칙에 의해 상태 변화가 발생하여 실험을 진행하게 된다. 과학자 혹은 학생이 실험을 하면서 그 실험에 대한 인지모델을 내부적으로 구축하고 그 모델을 사용하여 시스템행위에 대한 인과추론을 함으로써 실험을 통해 진리 학습과 탐구를 하게 된다. 2차원 모델과 인과추론에 필요한 본체론 적 엔티티의 표현과 더불어 실험에서의 변화를 유도하는 추론방법을 본 연구에서 제시한다. 구현을 위해 화학영역의 실험을 선택하였고, 실험구성요소 (실험 기구와 시약) 및 물리적, 화학적 자연 법칙 뿐만 아니라, 실험 시스템 구조와 각 실험요소의 기능을 고려한 추상지식까지를 지식표현 대상으로 하고 있는 것이 본 연구의 특징이다. 학생이 임의의 실험을 할 수 있고 실세계와 유사한 현상을 보이는 가상 화학실험실을 개발하여 제안된 방법의 적정성을 확인하였다.

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음악 무드를 이용한 온톨로지 기반 음악 추천 (An Ontological and Rule-based Reasoning for Music Recommendation using Musical Moods)

  • 송세헌;노승민;황인준;김민구
    • 한국항행학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.108-118
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    • 2010
  • 본 논문에서는 사용자의 음악적 선호를 모델링하고, 사용자가 원하는 감정과 선호를 추론할 수 있게 도와주는 컨텍스트 기반 음악 추천 온톨로지 (COMUS)를 제안한다. COMUS는 제목, 연주자, 장르와 같은 음악의 일반적인 속성과 무드와 상황과 같이 도메인에 특화된 확장을 제공하는 확장성을 계층적인 방식으로 제공한다. COMUS는 음악 추천을 위한 도메인에 특화된 클래스들이 음악 온톨로지와 연동되도록 OWL 언어를 사용하여 개발된 음악 온톨로지이다. COMUS에 표현된 컨텍스트 정보를 사용하면, 컨텍스트 정보의 일관성을 체크할 수 있고, 규칙 기반의 추론을 통해 명시적인 정보 뿐만 아니라, 내재된 컨텍스트를 도출하는 상위 레벨의 추론이 가능하다고. 여기서 제안하는 온톨로지는 음악과 감정과 상황 사이의 복잡하고 자세한 관계를 표현할 수 있어서, 사용자가 음악 추론 어플리케이션을 위해 적절한 음악을 찾을 수 있게 해준다. 이와 관련된 음악 추천을 위한 사례 연구로써 수행한 몇 가지 실험을 보인다.

신뢰값 기반 대용량 트리플 처리를 위한 스파크 환경에서의 RDFS 온톨로지 추론 (Spark based Scalable RDFS Ontology Reasoning over Big Triples with Confidence Values)

  • 박현규;이완곤;바트셀렘;박영택
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권1호
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    • pp.87-95
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    • 2016
  • 최근 인터넷과 디바이스의 발전으로 지식 정보의 양이 방대해 지면서 대용량 온톨로지를 이용한 추론 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 트리플로 표현되는 빅데이터는 기계학습 프로그램이나 지식 공학자가 각 트리플의 신뢰도를 측정하여 제공한다. 하지만 수집된 데이터는 불확실한 데이터를 포함하고 있으며, 이러한 데이터를 추론하는 것은 불확실성을 내포한 추론 결과를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 불확실성 문제를 해결하기 위해 수집된 데이터에 대한 신뢰의 정도를 나타내는 신뢰값(Confidence Value)를 이용한 RDFS 규칙 추론 방법에 대하여 설명하고, 메모리 기반의 분산 클러스터 프레임워크인 스파크(Spark)를 기반으로 데이터의 불확실성에 대한 고려를 하지 않는 기존의 추론 방법과 달리 신뢰값 계산에 대한 방법을 응용하여 RDFS 규칙을 통해 추론되는 새로운 데이터의 신뢰값을 계산하며, 계산된 신뢰값은 추론된 데이터에 대한 불확실성을 나타낸다. 제안하는 추론 방법의 성능을 검증하기 위해 온톨로지 추론과 검색 속도를 평가할 때 활용되는 공식 데이터인 LUBM을 대상으로 신뢰값을 추가하여 실험을 수행하였으며, 가장 큰 데이터인 LUBM3000을 수행하였을 때 1179초의 추론시간이 소요되었고, 초당 350K 트리플을 처리할 수 있는 성능을 보였다.

동적 물질세계를 위해 전역적 참조 프레임을 사용한 정성적 공간 표현 및 추론법 QSR-14 (A Method QSR(Qualitative Spatial Representation and Reasoning)-14 Using a Global Reference Frame for a Dynamic Physical World)

  • 박규동;변영태
    • 인지과학
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    • 제22권1호
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    • pp.19-38
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    • 2011
  • 사람이 공간에 대한 표현이나 추론을 기술할 때, 정량적 정보 표현과 관련 추론이 어렵거나 불가능 할 때 정성적 표현과 추론을 사용할 수 있다. 2차원 공간에 대한 많이 알려진 정성적 방법 중에 RCC(Region Connection Calculus)-8이 있다. 지역(region)을 공간에 대한 온톨로지 기본 개체로 하는 RCC-8은 위상학적 의미에서 두 개의 지역에 관해 connection 기반의 논리식 및 개념적 이웃과 변환을 나타낸 것으로 각 지역의 이동이나 크기 변화를 전제로 하고 있다. 그러나 현실 세계의 공간 표현과 추론에는 몇 가지 측면들이 더 고려되어야 한다. 본 논문에서는 중력장내에서 일어나는 물리적 화학적 작용에 의해 변화하는 동적인 물질세계의 정성적 공간 표현을 위해 RCC-8의 수정 확장된 방법을 제안한다. 2D의 정성적 공간 표현 및 추론에서 전역적 참조 프레임(global reference frame)의 필요성을 기술하고, 전역적 참조 프레임을 사용하여 동적 물질세계의 물리적 화학적 변화를 표현하고 추론하기 위한 QSR-14을 기술한다. QSR-14는 RCC-8에서 불가능한 상황을 표현할 수 있어 실제 세계의 정성적 공간 표현 및 변화에 더 적합하다고 판단된다. 몇 개의 예제를 통해 정성적 표현과 추론에 대한 QSR-14의 유용성을 보인다.

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RDFS + OWL을 이용한 생물학적 데이터의 지식 표현과 추출 (Knowledge Representation and Extraction of Biological Data using RDFS + OWL)

  • 이승희;신문수;정무영
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회/대한산업공학회 2003년도 춘계공동학술대회
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    • pp.1136-1141
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    • 2003
  • Due to the lack of digitally usable standards, it has been known to be difficult to handle the biological data. For example, the name of genes and proteins changes over time or has several synonyms indicating different entities. To cope with these problems, several communities, including the Gene Ontology Consortium and PubGene are making their efforts to move science toward the semantic web vision. Although some progress has been made, its expressivity is not sufficient for full-fledged ontological modeling and reasoning. This paper suggests a methodology for representing and extracting biological knowledge by using Web Ontology Language (OWL) as an extension of Resource Description Framework Schema (RDFS). Some benefits of our approach are: (1) to ensure extended sharing of biological meta data on the Web, and (2) to enrich additional expressivity and the semantics of RDFS+OWL.

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사용자 중심의 상황 인지 시스템의 개발 (Development of User-Centered Context Awareness System)

  • 장인우;우종우
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.113-125
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    • 2010
  • Recently, a smart space with Ubiquitous Environment is expanding rapidly due to the development of Ubiquitous Sensor Network. Therefore, more appropriate and intelligent services of the context awareness system is being required. The previous context awareness system can provide a service to the user through the inference only on the current situation. But, it does not handle certain situation properly when the system provides abnormal result. Also it does not have any proper method of generating reliable semantic data from sensed raw data. In this paper, we are trying to solve the problems as the following approaches. First, the system recognizes abnormal result and corrects it by learning feedback from the user. Second, we suggest a method of converting sensed data into more reliable semantic data. Third, we build the system based on an Ontological context model that is capable of interoperability and reusability. Therefore, the context awareness system of our study can enhance the previous system that can generate more reliable context data, can provide more effective inference method, and can provide more intelligent system structure.

정형적 개념 분석과 온톨로지를 활용한 제품계열 정보 설계 (Product Family Design using Formal Concept Analysis and Ontology)

  • 이희정
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.110-117
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    • 2012
  • A product family design has received much attention over the last several decades, since a product family-based development shortens lead-times and reduces cost, as well as increases efficiency and effectiveness of the product realization process. It is challenging work, however, to define the product family design in the heterogeneous product development environments, due to myriads of products related information described in different ways across products in any companies. In this paper, we provided a way of defining product family design framework using formal concept analysis and ontology language. Based on this, the specific product family can be derived by ontological reasoning, and the new product concept can be also expanded in the framework. The proposed framework is formalized using OWL (Web Ontology Language) and implemented in $Prot{\acute{e}}g{\acute{e}}$. Actual product family design algorithm is carried out using FaCT++ engine, a plug-in to $Prot{\acute{e}}g{\acute{e}}$, and the benefits of the proposed method are also demonstrated through a case study.

연안정보의 지오-온톨로지 적용에 관한 연구 (A Study on Geo-Ontological Application of Coastal Information)

  • 강전영;황철수
    • 대한지리학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.112-127
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    • 2013
  • 현재 우리나라의 연안정보는 단순한 질의 정도의 초보적 이용에 그치고 있다. 따라서 실질적 업무나 정책 활용에 적용하기 위해서는 구축된 정보를 재가공해야 하는 불편함을 초래한다. 관련 정보들을 의미적으로 연결하여 효율적인 활용을 가능토록 구현할 수 있는 온톨로지 기법을 이런 의미에서 주목할 필요가 있다. 본 연구는 Geo-Ontology를 이용하여 연안정보를 관리하기 위한 공간적 온톨로지 모형을 제시하고, 연안정보 온톨로지의 활용 방안에 대해서 모색하였다. 첫째, 지리 정보와 관련한 온톨로지에 대한 연구가 국내외에서 미약하기 때문에 관련 선행연구를 고찰하였다. 둘째, 연안의 지리적 사상과 관계를 정의한 Geo-Ontology를 구축하였다. 셋째, Geo-Ontology를 이용하여 사례지역인 마산만 연안의 유역권에 해당하는 연안정보 온톨로지를 구축하였다. 넷째, 의미 기반의 질의와 추론을 하고 연안정보 온톨로지를 평가하였다. 이러한 링크드 데이터를 대비하는 온톨로지 기반 접근은 장차 공간정보의 통합적 활용과 공간데이터의 공개를 통한 사회 경제적 활용의 대홍수시대를 대비하는 기초적 연구로 의미를 가진다.

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시민참여형 GIS를 위한 온톨로지 설계 및 구현 (A Design and Implementation on Ontology for Public Participation GIS)

  • 박지만
    • 대한지리학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.372-394
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    • 2009
  • 본 연구는 온톨로지 기반 시민참여형 GIS를 연구하였다. 최근에 온톨로지 기반 GIS는 의미적 의사소통을 위한 지리적 변수의 폭넓은 활용성과 유용한 지리적 지식을 추천하기 위한 수요에 따라 주목받고 있다. 그래서 이 연구는 시민참여형 GIS를 위한 실험적 시스템의 설계와 구현에 초점을 맞추었다. 실험적 시스템의 적용 가능성은 경기도 구리시의 역사관광을 대상으로 실험을 통해 확인하였다. 방법론 측면에서 지역상황과 사용자 인식에 연관된 생명주기모형은 공리를 통해 지리적 지식발견을 추천하고, 이는 주요한 사전절차단계(명세화, 개념화, 정규화, 통합과 구현)를 통해 가능하다. 이 연구의 온톨로지는 실용적 측면에서 추론을 통한 지리적 지식을 추천하였다. 더불어, 이 연구의 온톨로지 기반 시민참여형 GIS는 인식론적 접근과 존재론적 접근의 통합을 보여주고, 의미론적 의사소통과 연계된 지표를 제공하였다는 것에 의미가 있다. 실험적 시스템의 결과는 연구지역에서 시나리오의 형태로 적용하고, 이 모델은 인간 활동의 의미에서 논리적인 제약요소의 공리를 활용하였다.

Panic Disorder Intelligent Health System based on IoT and Context-aware

  • Huan, Meng;Kang, Yun-Jeong;Lee, Sang-won;Choi, Dong-Oun
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제10권2호
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    • pp.21-30
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    • 2021
  • With the rapid development of artificial intelligence and big data, a lot of medical data is effectively used, and the diagnosis and analysis of diseases has entered the era of intelligence. With the increasing public health awareness, ordinary citizens have also put forward new demands for panic disorder health services. Specifically, people hope to predict the risk of panic disorder as soon as possible and grasp their own condition without leaving home. Against this backdrop, the smart health industry comes into being. In the Internet age, a lot of panic disorder health data has been accumulated, such as diagnostic records, medical record information and electronic files. At the same time, various health monitoring devices emerge one after another, enabling the collection and storage of personal daily health information at any time. How to use the above data to provide people with convenient panic disorder self-assessment services and reduce the incidence of panic disorder in China has become an urgent problem to be solved. In order to solve this problem, this research applies the context awareness to the automatic diagnosis of human diseases. While helping patients find diseases early and get treatment timely, it can effectively assist doctors in making correct diagnosis of diseases and reduce the probability of misdiagnosis and missed diagnosis.