초록 ▼

기존의 데이타베이스 관리 시스템은 숫자나 문자 등의 정형 데이타만을 다루는 일반 비지니스 응용 분야에서 성공적으로 사용되어 왔다. 그러나, 새로운 응용 분야로 대두되고 있는 사무 자동화, 컴퓨터 보조 설계, 컴퓨터 보조 설계, 컴퓨터 보조 소프트웨어 공학, 컴퓨터 보조 생산 등의 분야에서는 종래의 단순한 자료 처리 기능 뿐만 아니라, 보다 발전된 형태의 지식 처리 기능을 갖춘 지식베이스 관리 시스템을 필요로 한다. 즉, 새로운 응용 분야에서 요구되는 다양한 종류의 데이타를 위한 멀티미디어 데이타 처리 기능, 지식 데이타의 모델링

기존의 데이타베이스 관리 시스템은 숫자나 문자 등의 정형 데이타만을 다루는 일반 비지니스 응용 분야에서 성공적으로 사용되어 왔다. 그러나, 새로운 응용 분야로 대두되고 있는 사무 자동화, 컴퓨터 보조 설계, 컴퓨터 보조 설계, 컴퓨터 보조 소프트웨어 공학, 컴퓨터 보조 생산 등의 분야에서는 종래의 단순한 자료 처리 기능 뿐만 아니라, 보다 발전된 형태의 지식 처리 기능을 갖춘 지식베이스 관리 시스템을 필요로 한다. 즉, 새로운 응용 분야에서 요구되는 다양한 종류의 데이타를 위한 멀티미디어 데이타 처리 기능, 지식 데이타의 모델링 및 연역 처리 기능, 이러한 데이타를 관리시스템은 이러한 기능들을 종합적이고도 효율적으로 관리할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 이러한 요구들을 만족하는 지식베이스 관리 시스템에 대한 연구를 수행하여, 이의 개발을 위한 요소기술을 제시하였다. 본 연구는 네개의 세부과제로 나뉘어 수행되었다. 첫째, 새로운 응용 분야 중의 하나인 사무자동화 분야를 위한 지식베이스 관리 시스템에 필요한 멀티미디어 정보 처리 기능, 둘째, 지식정보의 객체 중심 모델링 및 관리 기능, 셋째, 지식 정보의 연역 기능, 넷째, 지식 정보의 분산 처리 기능과 같은 요소 기술들을 세부 과제별로 나누어 연구하였다. 이러한 요소 기술을 개발하기 위해, 각각 멀티미디어 데이타베이스 관리 시스템, 분산 지식베이스 관리 시스템, 객체 중심 지식베이스 관리 시스템, 그리고, 연역 시스템에 대해 연구하여, 이들 시스템들의 핵심 기능이 전체 시스템인 새로운 응용을 위한 지식베이스 관리 시스템의 요소 기술로 사용될 수 있게 하였다. 그리고, 시스템 수준에서 기초 이론, 개념 및 시스템 구조, 그리고 구현 방안을 확립하고, 시험적인 구현을 통해 검증하였다. 새로운 응용을 위한 지식베이스 관리 시스템의 개발에 필요한 서브시스템들의 통합 방안을 시스템 구조를 중심으로 제시하였고, 통합된 지식베이스 관리시스템이 효율적으로 사용되기 위한 서브시스템 간의 연관 메커니즘을 설계하였다. 다음은 각 세부과제에서 연구한 결과의 요약이다. "사무 자동화 환경을 위한 지식베이스 관리 시스템에 관한 연구"에서는 새로운 응용 분야 중 사무자동화 응용에서 필요한 지식 정보의 표현 및 관리 기법에 대해 연구하였다. 사무 응용의 기본 요소들인 사무 문서, 사무 활동, 사무원을 사무 문서를 중심으로 표현하고 관리하며, 이들과 관계된 지식 정보를 관리하는 방안을 제시하였다. 핵심 요소인 사무 문서는 복잡한 문서 구조를 가지고 있으며 다양한 미디어의 데이타를 포함하므로, 이의 표현과 효율적인 조작을 지원하는 멀티미디어 데이타 모델을 제시하였다. 이러한 모델은 멀티미디어 데이타 내에 존재하는 시공간 관계를 표현하므로, 이의 관리와 조작을 위해 데이타 정의어와 데이타 조작어를 제공한다. 사무 응용의 다른 요소인 사무 활동과 사무원을 다루기 위해, 타 세부과제의 연구 결과의 규칙을 이용하여 표현하고 관리하였다. 그리고, 사무 문서 즉, 멀티미디어 데이타 관리하기 위한 시스템에 대하여 연구하였다. 이 시스템은 멀티미디어 저장 모듈, 멀티미디어 데이타 관리 모듈, 멀티미디어 사용자 인터페이스를 설계하여 통합된 시스템의 구축 방안을 제시하였다. 멀티미디어 저장 모듈에서는 복합 구조 데이타의 저장 메커니즘과 이미지, 텍스트 등의 대용량 데이타를 효과적으로 저장하고 검색하는 메커니즘을 개발하였다. 멀티미디어 데이타 관리 모듈에서는 제시된 멀티미디어 데이타 모델을 기반으로, 데이타 언어를 통해 표현되는 사용자의 요구를 수행한다. 멀티미디어 사용자 인터페이스 모듈에서는 멀티미디어 데이타를 효과적으로 검색, 편집하는 그래픽 환경의 인터페이스를 개발하였다. 그리고, 위에서 설명한 부분들을 통합하기 위한 멀티미디어 데이타베이스 관리 시스템의 구조를 설계하였다. 그리고, 이러한 시스템에 대해 연구하므로써 새로운 응용을 위한 지식베이스 관리 시스템의 구축 방안을 제시하였다. "분산 환경에서의 지식베이스 관리 및 이용에 관한 연구하여, 현재 보편화 되어가고 있는 국지망상의 클라이언트-서버(client-sever) 분산 컴퓨팅 환경에서의 지식베이스 관리 기법 및 지식기반 처리 기법에 대한 연구를 수행하였다. 그 연구 결과로 첫째, 분산 지식베이스 시스템의 모델을 제시하였다. 이는 클라이언트-서버 분산 환경에서 서버 시스템을 공유 시스템으로, 각 클라이언트 시스템을 개발 사용자 전용 시스템으로 할 경우, 지식베이스의 분산 및 분산된 지식베이스 간의 상호작동(interoperability)모델이다. 둘째, 이들 모델을 바탕으로 지식의 분산, 검색, 변경, 공유 기법 등의 분산 지식베이스 관리 기법과, 분산 데이타베이스 시스템에서의 지식기반 분산 질의 최적화 기법을 제시하였다. 셋째, 중앙집중 지식베이스 시스템들의 통합 기법과 지식베이스 시스템 간의 통신 기법을 제시하고, 대용량 분산 지식베이스 관리 시스템 프로토타입의 설계, 구현 및 성능 평가를 수행하였다. "객체 중심 지식베이스 시스템에 관한 연구"에서는 객체중심 지식베이스 관리 시스템의 프로토타입을 설계하고 구현하였다. 실험적으로 연구 개발한 프로토타입 시스템은 객체 중심 지식 표현 언어, 객체 중심 추론 엔진, 그리고 객체 중심 그래픽 사용자 인터페이스를 포함한다. 객체현 언어, 객체 중심 추론 엔진, 그리고 객체 중심 그래픽 사용자 인터페이스를 포함한다. 객체 중심 지식 표현 언어는 객체 중심 개념, 프레임 베이스 언어, 규칙 베이스 언어를 결합하여 설계하였다. 그리고, 설계된 객체 중심 지식 표현 언어를 구현하기 위해 규칙 메소드, 프레디키드 메소드, IfThen 메소드 개념을 새로 정의하였다. 규칙의 실행 및 추론이 메시지 전송 프로토콜로 이루어지는 객체 중심 추론 메커니즘을 설계 구현하였다. 지식의 습득 및 관리 비용을 줄이기 위한 객체 중심 그래픽 사용자 인터페이스는 상속 계층 브라우징, 내용 브라우징, 인스턴스 객체 간의 관련성 브라우징, 그리고 규칙들 간의 종속 관련성 브라우징 기능을 포함한다. 이와 같이 설계 구현된 객체 중심 지식베이스는 메시지 전송 프로토콜로 모델링될 수 있는 사무 프로세스 관리, 설계 관리, 공정 관리 등의 새로운 응용에 적합한다. "지식베이스 관리 시스템의 연역 서브시스템에 관한 연구"에서는 데이타베이스 시스템에 연역기능을 추가하기 위해, 생성 시스템과의 결합을 통한 데이타베이스 생성 시스템의 설계에 대해 연구하였으며 또한 데이타베이스 생성 시스템의 성능 향상을 위한 부합 단계의 개선 및 실행단계의 병렬성에 대하여 연구하였다. 시스템 개발 과정에서 나타나는 몇가지 문제들을 논의하였으며, 여기서 개발하는 시스템은 기존에 나와있는 관계형 데이타베이스 시스템을 기반으로 그 위에 규칙 시스템을 느슨한 결합(loosely coupled)하는 방식으로 데이타베이스 생성 시스템을 구현하였다. 이때 기존 데이타베이스 시스템과 규칙 시스템을 결합하기 위해 규칙에서의 프레디키드를 데이타베이스에서의 릴레이션으로 취급하며, 규칙의 수행 순서를 위해 계층화 과정을 이용하였다. 수행 시간의 많은 부분을 차지하고 있는 부합 단계를 개선하여 성능을 향상시켰으며 특히 실행 단계에서 순서적 공유 방법을 이용하여 병렬성을 증가시켰다.

Abstract ▼

Conventional database management systems are used in the typical business applications dealing with the only unformatted data type, such as number or characters. But, new application fields, such as Office Automation(OA), Computer Aided Design(CAD), Computer Aided Software Engineering(CASE), Comput

Conventional database management systems are used in the typical business applications dealing with the only unformatted data type, such as number or characters. But, new application fields, such as Office Automation(OA), Computer Aided Design(CAD), Computer Aided Software Engineering(CASE), Computer Aided Manufacturing(CAM), require knowledge database supporting advanced knowledge processing, as well as conventional data processing. The knowledge management system requires the capabilities 1) to manage multimedia dat, 2) to model the knowledge under object-oriented concept, 3) to infer or deduce with knowledge, 4) and to manage the distributed knowledge. Also, the system must integrate the above capabilities seamlessly, and must provide those efficiently. In this study, the base technologies for the knowledgebase management system that provides the above requirements, are proposed and tested through the design and implementation of the subsystems.
In our approach, we partitioned this project into four subprojects according to base technologies for 1) multimedia information processing needed in knowledge base managenent system for office automation, 2) object-oriented knowlege modelling, 3) deduction with knowlege, and 4) distributed knowledge processing, and deductive knowledge processing. To develop the base technologies, multimedia database management systems, distributed knowledge management systems, object-oriented knowledge system, and deductive knowledge systems were researched in the four subprojects, respectively. we proposed the formal theories, the concepts, the system architectures, and implementation mechanisms, and validated the results through the implementation of prototype system, Based on system architecture, we proposed the framework for integrating the subsystems. And, we designed the inter-operation mechanism among the subsystems for the efficiency of the integrated system. In the following, the reserch results of the each project are explained.
In the first subproject, the research on Knowledge Base Management System for Office Automation Environments, we studied about the technologies to represent and manage the office knowledge supporting office automation. In the office automation environments, it is necessary to model the three elements, 1) office worker, 2) office procedure, 3) office document, that consist of office information systems. We proposed the multimedia data model supporting the representation and efficient manipulation of multimedia data since the core element, office document, has complex structure and includes media of various kinds. The data model repersents temporal-spatial relationships inherent in multimedia data, and prvides data definition and manipulation language. Other elements in the office automation environments, office procedure and worker, are represented and managed through rules resulted from another subproject. We also researched on the system managing office documents or multimedia data. The system consists of multimedia storage module, multimedia data management module, and multimedia user interface module. The functions of each modules and the interfaces between modules were designed and the construction schemes of the integrated system was provided in this subproject. The multimedia storage module provides a mechanism to store data of complex structure and to store and retrieve data of large volume such as image and text. The multimedia data management module based on the multimedia data model processes user requests described in the data language. The multimedia user interface module enables users to retrieve and edit effectively in graphical environments. And, the architecture of the multimedia database management system integrating the above modules was designed. We also proposed from this subproject the construction scheme of the knowledge base management system for new applications.
To efficiently support the new applications such as office automation. engineering design and computer aided software engineering. we need to manage and process knowledge. In the study on knowledge base management and knowledge-based processing in distributed environment, we investigated the knowledge base management and the knowledge-based processing techniques in the client-server distributed environments over the LAN which is widespread today. Firstly, we proposed the models for distributed knowledge base systems. It includes a model for knowledge base distribution over the client-server distributed environment where the server system is shared by all users whereas each client system is for the corresponding private user only. It also includes a model for the interoperability among the knowledge bases distributed in such an environment. Secondly based on our models, we proposed the techniques to distrbute, retrieve, update, and share the knowledge, and proposed a distributed knowledge-based query optimization algorithm for distributed databases. Thirdly, we proposed the techniques to integrate the centralized knowledge base systems and the methods for communication among them, and then, we designed, implemented, and evaluated a prototype large scale distributed knowledge base management system.
In the third subproject, the research on Object-oriented Knowledgebase System, a prototype of object-oriented knowledgebase management system was designed and implemented. The prototype system consists of object-oriented frame-based knowledge representation language, object-oriented rule representation language, object-oriented inference engine, and object-oriented rule representation language, object-oriented inference engine, and object-oriented graphical user interface. The conjugated method of rules and frames adopted from rule concepts based on frames was used as an effective representation method foroffice or design knowledge. Frames, rules, and the relationships between frames and rules was designed according to object-oriented paradigm. Lisp language was extended as an object-oriented frame-based knowledge representation language and object-oriented rule representation language for object-oriented knowledge representation. And, object-oriented user interface was implemented on the X window system.
In the last subproject, the research on Deductive Subsystem for Knowledgebase Management System, we researched on the design of a database production system coupled with production systems to add deduction capability to database systems. And we also researched on the enhancement in matching and the parallelism of execution for performance improvements of the database production system. the system developed in this subproject was implemented by loosely coupling the rule system on a relational database system. To couple he data base system with the rule system, predicates in rules are managed as relations of database and the hierarchy for rule execution order are utilized. We have improved the overal performance by enhancing time-consuming matching step and improved the parallelism by utilizing ordered sharing method in execution step.

목차 Contents

• 1. 서 론...19
• 2. 연구방법...25
• 3. 결 과...37
• 4. 고 찰...55
• 5. 결 론...71
• 6. 참고문헌...77
• 제 1 장 서 론...87
• 제 2 장 연구방법...91
• 제 3 장 결 과...103
• 제 4 장 고 찰...135
• 제 5 장 결 론...143
• 제 6 장 참고문헌...145
• 제 2 세부목차...151
• 1. 서 론...155
• 2. 연구방법...157
• 3. 결 과...167
• 4. 고 찰...199
• 5. 결 론...211
• 6. 참고문헌...213
• 제 1 장 서 론...221
• 제 2 장 연구방법...227
• 제 3 장 결과...229
• 제 4 장 고 찰...283
• 제 5 장 결 론...287
• 제 6 장 참고문헌...291
• 제4 세부과제...293
• 1. 서 론...299
• 2. 연구방법...301
• 3. 결 과...351
• 4. 고 찰...373
• 5. 결 론...387
• 6. 참고문헌...389