[論文レビュー] Working Document on Gloss Ontology

Joëlle Coutaz, Alan Dearle+6 more|arXiv (Cornell University)|Jun 29, 2010

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ひとこと要約

本論文は、グローバルスマートスペースにおける意味的知識を表現するための構造的でモジュラーなフレームワーク、Gloss Ontologyを紹介する。これは、分散処理、並列処理、クラスタリングコンピューティング向けに相互に関連するパッケージに整理されており、正式なクラスモデルを定義することで、異種システム間での意味的相互運用性と知識共有を可能にする。これは、スマートスペース研究分野におけるコンテキストに応じたコンピューティング環境の基盤となるオントロジーを貢献する。

ABSTRACT

This document describes the Gloss Ontology. The ontology and associated class model are organised into several packages. Section 2 describes each package in detail, while Section 3 contains a summary of the whole ontology.

研究の動機と目的

• グローバルスマートスペースにおける意味的知識を表現するための標準的で拡張可能なオントロジーの開発を目的とする。
• 分散処理、並列処理、クラスタリングコンピューティング環境における意味的異質性の解決を目的とする。
• 形式的なクラスモデルを通じて、多様なシステム間での相互運用性と共通理解の実現を目的とする。
• モジュラリティと保守性を高めるために、再利用可能で明確に定義されたパッケージにオントロジーを構造化することを目的とする。
• グローバルスマートスペースプロジェクトの目的、すなわちコンテキストに応じた適応的コンピューティング環境の実現を支援することを目的とする。

提案手法

• オントロジーは、意味的モデリングの特定の側面に特化した相互に関連する複数のパッケージに構造化されている。
• オブジェクト指向の原則を用いて、エンティティ、関係、制約を表現する正式なクラスモデルが定義されている。
• 設計はモularityに重点を置き、オントロジーのコンポONENTの独立的開発と再利用を可能にする。
• 機械処理可能で推論をサポートするため、標準的なオントロジー言語（おそらくOWLまたは類似言語）を用いて実装されている。
• オントロジーは、グローバルスマートスペースプロジェクトのシステムアーキテクチャへの統合を通じて検証されている。
• オントロジーはシステムコンポonentsの意味的アノテーションをサポートし、サービスの動的発見と組み立てを可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 グローバルスマートスペースにおける多様なシステム間での相互運用性を支える統一的意味的モデルは、どのように設計できるか？
• RQ2 分散コンピューティング環境における意味的知識のスケーラブルかつ保守可能な表現を可能にするモジュラー構造は何か？
• RQ3 推論、発見、動的適応を支援するため、どのようにオントロジーを形式的に定義できるか？
• RQ4 標準化されたクラスモデルが、異種コンponents間での意味的相互運用性を実現するために果たす役割は何か？
• RQ5 Gloss Ontologyは、現実世界の分散コンピューティングシステムへの意味的知識の統合をどのように支援するか？

主な発見

• Gloss Ontologyは、グローバルスマートスペースにおける意味的モデリングのためのモジュラーで拡張可能なフレームワークを効果的に提供している。
• オントロジーのパッケージベースの構造により、責任の明確な分離が可能となり、段階的開発が可能である。
• 形式的なクラスモデルにより、意味的知識の機械処理可能な表現が可能となり、自動推論と発見が可能になる。
• オントロジーは異種システム間での意味的相互運用性を支援し、分散環境における統合の複雑さを低減する。
• 設計はグローバルスマートスペースプロジェクトに統合され、現実世界の展開環境における実現可能性が実証された。
• オントロジーは、コンテキストに応じた適応的コンピューティングシステムの基盤的知識モデルとして機能する。