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OWL 문서의 변경 탐지 및 관리 기법
Change Detection and Management Scheme of OWL Documents 원문보기

디지털콘텐츠학회 논문지 = Journal of Digital Contents Society, v.13 no.1, 2012년, pp.43 - 52  

김연희 (부천대학교 e-비즈니스과) ,  김지현 (서일대학교 컴퓨터소프트웨어과)

초록
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정보 자원에 대한 정확한 검색을 위해서는 점진적으로 변화하는 온톨로지의 변경 내용을 효율적으로 관리할 필요가 있다. 최근에는 OWL을 이용해 온톨로지를 기술하는 경우가 많기 때문에 OWL 문서로 작성된 온톨로지의 변경 내용을 관리할 수 있는 기법이 필요하다. 이러한 요구에 따라 본 논문에서는 OWL로 기술된 온톨로지의 변화를 탐지할 수 있도록 변경 가능한 요소를 분류하고 각 요소의 특성에 맞게 변경 내용을 관리할 수 있는 저장 스키마를 제안한다. 그리고 온톨로지 버전별로 클래스나 프로퍼티에 대한 정보를 제공하는 뷰를 이용하여 질의 처리 성능을 개선할 수 있는 가능성을 제시한다. 본 논문에서 제안한 저장 스키마는 각 온톨로지 버전과 관련된 메타데이터의 변경 내용도 함께 저장한다. 또한 온톨로지가 변경되면 자동적으로 추가 또는 삭제되어야 하는 메타데이터의 내용도 추론을 통해 관리할 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안한 저장 스키마를 이용하면 온톨로지의 변경 이력에 대한 검색이 가능하고 사용자가 선택한 온톨로지 버전에 맞는 정확하고 유효한 메타데이터를 제공할 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

For accurate search on information resources, it is needed to manage gradual changes in ontology efficiently. Recently, because ontology is often written using OWL, techniques that can manage changes in OWL documents are required. To meet these needs, in this paper, we classify changeable elements t...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 특히 본 논문에서 제안한 저장 스키마는 온톨로지의 버전별 변경 내용뿐만 아니라 그와 관련된 메타데이터의 변경 내용도 함께 관리한다. 그리고 본 논문에서는 온톨로지 버전에 기반을 둔 질의의 처리 성능을 개선하기 위해 뷰를 이용하는 방법을 제안한다.
  • 따라서 본 논문에서는 OWL 문서로 작성된 온톨로지 버전의 변화를 탐지할 수 있도록 변경 유형을 분류하고 각 유형별 특성에 맞게 변경 내용을 관리할 수 있는 저장 스키마를 제안한다. 특히 본 논문에서 제안한 저장 스키마는 온톨로지의 버전별 변경 내용뿐만 아니라 그와 관련된 메타데이터의 변경 내용도 함께 관리한다.
  • 이러한 온톨로지의 계속적인 변화를 정확하게 관리하지 못하면 버전별 온톨로지의 충돌이 발생하여 검색의 신뢰성이 낮아지고 온톨로지의 변경 이력에 대한 검색이나 이전 버전의 온톨로지를 이용한 검색을 지원할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 풍부한 표현력과 다양한 모델링 요소를 제공하는 OWL 문서로 기술된 온톨로지 버전의 변화를 탐지하기 위해 변경 유형을 분류하고 유형별 특성에 맞게 변경 내용을 관리할 수 있는 저장 스키마를 제안하였다. 그리고 뷰를 이용해 온톨로지 버전별로 유효한 클래스와 프로퍼티의 정보를 관리하여 제안한 저장 스키마의 질의 처리 성능을 향상시킬 수 있는 전략을 함께 제안하였다.
  • 버전별로 변경이 발생한 온톨로지와 그것과 관련된 메타데이터의 간단한 예를 살펴보자.
  • 본 논문에서는 OWL로 작성된 온톨로지의 버전별 변화를 탐지하여 변경된 내용만을 저장함으로써 저장 공간의 효율성을 높이고 관련된 메타데이터의 변경 사항을 쉽게 추론할 수 있도록 한다. OWL 문서의 변경 내용을 관리하기 위해 본 논문에서 제안한 저장 스키마는 10개의 테이블로 구성된다.
  • 본 논문에서는 기존 연구의 한계를 극복하고 효율적인 온톨로지의 변경 관리가 가능하도록 OWL 문서로 작성된 온톨로지가 포함하고 있는 변경 요소를 탐지하여 분류하고 온톨로지의 변경 내용은 물론 관련된 메타데이터의 변경 내용도 함께 저장할 수 있는 저장 스키마를 관계형 데이터베이스를 이용하여 개발하는데 목표을 두고 있다.
  • 이러한 특징을 가지고 있는 실체화 뷰를 이용하면 조인 등을 포함하고 있는 복잡한 질의의 처리 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 실체화 뷰의 특징을 OWL 문서의 변경 관리 성능을 향상시키기 위해 이용한다.
  • 본 논문에서는 점진적으로 변화하는 OWL의 버전과 변경 내용을 관리하기 위한 저장 스키마를 제안한다. OWL 문서로 기술된 온톨로지의 버전이 여러 개 배포될 수 있고 온톨로지와 관련한 메타데이터의 내용도 함께 관리해야 하기 때문에 대용량 데이터의 지원이 가능한 관계형 데이터베이스를 이용한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
정보 시스템에서 의미에 기반을 둔 지능화된 검색을 제공하기 위해서는 무엇이 중요한가? 정보 시스템에서 의미에 기반을 둔 지능화된 검색을 제공하기 위해서는 정보 자원의 의미를 기술할 수 있는 메타데이터와 온톨로지의 역할이 중요하다. 메타데이터는 온톨로지에 정의된 개념을 이용하여 정보 자원의 의미와 정보 자원 간의 의미적 관련성을 자세하게 기술한 것이다.
온톨로지가 시간이 지나면 실세계의 변화와 함께 계속적인 변경이 발생하는 경우 이외에 어떤 경우에도 변경이 발생할 수 있는가? 일반적으로 온톨로지는 실세계에 존재하는 개념에 대한 모델링에 기반을 두고 있기 때문에 시간이 지나면 실세계의 변화와 함께 계속적인 변경이 발생하게 된다[1, 2]. 또한 사용자의 요구에 따라 변경이 발생할 수도 있다. 이러한 온톨로지의 계속적인 변화를 정확하게 관리하지 못하면 변경된 온톨로지와 기존 온톨로지간의 충돌이 발생하여 온톨로지에 대한 신뢰성이 낮아지게 되고 정보 자원의 과거 메타데이터에 대한 검색이나 온톨로지의 변경 이력에 대한 검색 등을 올바르게 지원하지 못하게 된다.
메타데이터란 무엇인가? 정보 시스템에서 의미에 기반을 둔 지능화된 검색을 제공하기 위해서는 정보 자원의 의미를 기술할 수 있는 메타데이터와 온톨로지의 역할이 중요하다. 메타데이터는 온톨로지에 정의된 개념을 이용하여 정보 자원의 의미와 정보 자원 간의 의미적 관련성을 자세하게 기술한 것이다. 그리고 온톨로지는 메타데이터를 기술할 때 사용되는 개념을 정의하고 개념간의 관계를 명시한 것으로 메타데이터에 직접적으로 기술되어 있지 않는 새로운 지식을 추론할 수 있는 논리적 근거를 제공한다.
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참고문헌 (9)

  1. Michel Klein, Atanas Kiryakov, Damyan Ognyanov and Dieter Fensel, "Ontology Versioning and Chang e Detection on the Web", In Proceedings of EKAW, pp.247-259, 2002. 

  2. Giorgos Flouris, Dimitris Manakanatas, Haridimos Kondylakis, Dimitris Plexousakis and Grigoris Antoniou, "Ontology Change: classification and survey", The Knowledge Engineering Review, Vol. 23 No. 2, 2008. 

  3. 이동희, 임동혁, 김형주, "내포된 공노드를 포함하는 RDF 문서의 변경 탐지 기법", 정보과학회논문지, 제34권 제6호, pp.518-527, 2007. 

  4. Hongwon Yun, Junghwa Lee, and Jungwon Kim, "Ontology Versions Management Schemes using Change Set", Journal of Information Technology Applications & Management, Vol. 12 No. 3, pp.27-39, 2005. 

  5. OWL 2 Web Ontology Language Primer, "http://www.w3.org/TR/2009/REC-owl2-primer- 20091027/", 2009. 

  6. 임동혁, 이상원, 김형주, "관계형 데이터베이스 기반의 후방향 추론을 이용하는 확장 가능한 RDF 데이터 변경 탐지 기법", 정보과학회논문지, 제37권 제4호, pp.197-202, 2010. 

  7. 오우진, "OWL 환경에서 온톨로지 버전관리", 홍익대학교 대학원 컴퓨터공학전공, 2010. 

  8. Gang Wu, Kuo Zhang, Can Liu and Juanzi Li, "Adapting Prime Number Labeling Scheme for Directed Acyclic Graphs", DASFAA 2006, pp. 787-796, 2006. 

  9. 이훈, 유상봉, "효율적인 온톨로지 저장과 처리를 위한 관계형 데이터베이스 설계", 한국정보기술학회논문지, 제8권 제9호, pp.143-151, 2010. 

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