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서비스 지향 임무 수행을 위한 온톨로지 기반 시맨틱 매칭 방법

Ontology-based Semantic Matchmaking for Service-oriented Mission Operation

한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, v.20 no.3 = no.78, 2016년, pp.238 - 245  

송세헌 (메타빌드(주) SW연구센터) ,  이상일 (국방과학연구소) ,  박재현 (국방과학연구소)

초록
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다양한 무기체계가 활용되고 있는 전장공간은 자원이 제약되고 가변성이 높은 특징을 가진다. 이러한 전장환경에서 운용되는 각 자원들간의 접근성과 통합성의 한계를 극복하기 위한 방안 중의 하나가 서비스 지향 구조 기반의 기술이다. 임무 수행을 위해 필요한 각 서비스들은 기술된 전장에 배치된 자원과 적절한 형태로 군 임무 환경에서 활용되는 탐지/타격 무기체계를 포함하는 자원을 임무 수행 시에 임무 요구사항에 따라 적시에 적절하게 배치하여 사용하기 위해서 자원을 최적의 자원을 찾는 기술이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 임무 달성에 필요한 요구사항과 자원의 제공능력을 온톨로지 기반으로 모델링하여 능력기반 시맨틱 매칭 방법과 적용 결과를 통해 그 실효성을 보이고자 한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

There are technological, operational and environmental constraints at tactical edge, which are disconnected operation, intermittent connectivity, and limited bandwidth (DIL), size, weight and power (SWaP) limitations, ad-hoc and mobile network, and so on. To overcome these limitations and constraint...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 서비스 지향 접근 방법을 위해 임무 계층 모델을 제안한 기존 유사 연구를 수정 및 확장한 서비스 지향 아키텍처 패러다임을 접목시킨 임무서비스 모델을 제안하고, 임무 달성에 필요한 서비스의 요구사항과 자원의 제공능력을 온톨로지 기반으로 모델링하여 능력기반 시맨틱 매치메이킹 방법을 통해 동적인 자원 재배치를 통해 임무를 달성하는 군 시나리오 기반의 시스템 구현을 통한 적용 결과를 통해 그 실효성을 보이고자 한다[13].
  • 이러한 조건을 만족도 수준에 따라 정확하게 일치하는 자원이 없는 경우에는 매칭 결과가 수행할 수 있는 자원이 없는 것으로 판단될 수 있다. 이를 극복하기 위해 본 연구에서는 능력 기반의 온톨로지 모델을 제안하고 이를 시맨틱 매칭 기법을 통해 적용함으로써 기존 한계를 극복하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
MMF의 제안 목적은? MMF (mission and means framework)는 군사 임무를 명세하고 수행하기 위한 수단을 마련하고 임무수행을 평가하기 위한 모델을 제공하기 위해 제안되었다[3]. MMF는 임무 수행을 조직하고 규정하기 위해 7개의 그룹의 총 11개의 기본 요소 (misison, purpose, environment, context, location&time, index, operation, tasks, capabilities, functions, forces, and components)로 표현된다.
전장공간의 특징은? 다양한 무기체계가 활용되고 있는 전장공간은 자원이 제약되고 가변성이 높은 특징을 가진다. 이러한 전장환경에서 운용되는 각 자원들간의 접근성과 통합성의 한계를 극복하기 위한 방안 중의 하나가 서비스 지향 구조 기반의 기술이다.
MMF 온톨로지에서 임무는 무엇으로 구성되는가? Preece 등은 MMF를 기반으로 임무를 수행하기 위한 과업과 정보 · 감시 · 정찰 (ISR; intelligence, surveillance, and reconnaissance)을 제공하는 자산(asset) 간의 관계를 표현하는 MMF 온톨로지를 정의하였다[4]. 이 온톨로지에서 임무는 수행하는 최소 단위인 과업들로 구성되고 각 과업은 구체적인 능력 요구사항 (예, 넓은 범위 감시)을 자산(asset)이 제공하는 능력과 매칭 방법을 제안하였다.
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참고문헌 (19)

  1. F. Dandashi, P. Glasow, D. Kaplan, W. Lin, S. Semy, J. Valentine, and B. Yost, Tactical edge characterization framework. vol 3: Evolution and application of the framework. MITRE Technical report, MTR080310, 2008. 

  2. T. Erl, Service-oriented Architecture: Concepts, Technology, and Design, 1st ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall PTR, 2005. 

  3. J. H. Sheehan, P. H. Deitz, B. E. Bray, B.A. Harris and A.B.H. Wong, "The military missions and means framework," in Proceedings of the Interservice/Industry Training and Simulation and Education Conference, Orlando: FL, pp. 655-663, 2003. 

  4. M. P. Johnson, H. Rowaihy, D. Pizzocaro, A. Bar-Noy, S. Chalmers, T. F. La-Porta, and A. Preece, "Sensor-mission assignment in constrained environments," IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, Vol. 21, No. 11, pp. 1692-1705, 2010. 

  5. C. Rueda, N. Galbraith, R. A. Morris, L.E. Bermudez, J. Graybeal, and R.A. Arko, The MMI device ontology: enabling sensor integration, AGU Fall Meeting Abstracts, Dec. 2010. 

  6. D. Russomanno, C. Kothari, and O. Thomas, "Building a sensor ontology: a practical approach leveraging ISO and OGC models," in Proceedings of the International Conference on Artificial Intelligence, Las Vegas: NV, pp. 637-643, 2005. 

  7. I. Niles, and A. Pease, "Origins of the standard upper merged ontology: a proposal for the IEEE standard upper ontology," in Working Notes of the IJCAI-2001 Workshop on the IEEE Standard Upper Ontology, Seattle: WA, 2001. 

  8. A. Robin, S. Havens, S. Cox, J. Ricker, R. Lake, and H. Niedzwiadek, OpenGIS sensor model language (SensorML) implementation specification, Technical report, Open Geospatial Consortium Inc., 2006. 

  9. M. Gomez, A. D. Preece, M. P. Johnson, G. de Mel, W. Vasconcelos, C. Gibson, A. Bar-Noy, K. Borowiecki, T. F. La Porta, D. Pizzocaro, H. Rowaihy, G. Pearson, and T. Pham, "An ontology-centric approach to sensor-mission assignment," in Proceedings of International Conference on Knowledge Engineering and Knowledge Management Knowledge Patterns(EKAW), Acitrezza: Italy, pp. 347-363, 2008. 

  10. M. Paolucci, T. Kawamura, T.R. Payne, and K.P. Sycara, "Semantic matching of web services capabilities," in Proceedings of the First International Semantic Web Conference (ISWC), Sardinia: Italy, pp. 333-347, 2002. 

  11. G. Fenza, V. Loia, and S. Senatore, "A hybrid approach to semantic web services matchmaking," International Journal of Approximate Reasoning, Vol. 48, No. 3, pp. 808-828, August. 2008. 

  12. G. Cassar, P. Barnaghi, W. Wang, and K. Moessner, "A hybrid semantic matchmaker for IoT services," in Proceedings of IEEE International Conference on Green Computing and Communications, Besancon: France, pp. 210-216, 2012. 

  13. S. Shin, H. Koo, and I. Ko, "A mission situation oriented dynamic service composition framework," in Proceedings of Korea Conference on Software Engineering, Pyeongchang: Korea, Vol. 15, No. 1, 2013. 

  14. Universal joint task list(UJTL) [Internet]. Available: http://www.dtic.mil/cjcs_directives/cdata/unlimit/m350004.pdf 

  15. The army universal task list (AUTL) [Internet]. Available: www.apd.army.mil/doctrine/DR_pubs/dr_a/pdf/fm7_15.pdf 

  16. G. M. Levchuk, Y. N. Levchuk, J. Luo, K. R. Pattipati, and D. L. Kleinman, "Normative design of organizations. I. Mission planning," in IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, Part A: Systems and Humans, Vol. 32, No. 3, pp. 346-359, May. 2002. 

  17. OWL web ontology language [Internet]. Available: http://www.w3.org/TR/owl-ref/ 

  18. Protege 3.5 [Internet], Available : http://protege.stanford.edu/ 

  19. SPARQL Query language for RDF, W3C Recommendation [Internet]. Available : http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/ 

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