[논문 리뷰] An Object-Oriented Metamodel for Bunge-Wand-Weber Ontology

Arvind W. Kiwelekar, Rushikesh K. Joshi|arXiv (Cornell University)|2010. 04. 21.

Service-Oriented Architecture and Web Services참고 문헌 12인용 수 7

한 줄 요약

이 논문은 정보 시스템 내 실제 세계의 실체를 체계적으로 개념 모델링할 수 있도록, Bunge-Wand-Weber(BWW) 온톨로지에 대한 UML 기반의 객체 지향 메타모델을 제안한다. BWW의 온톨로지적 범주와 관계를 UML 클래스 다이어그램과 타입 기반 모델을 통해 형식화함으로써, 지식 표현 및 시스템 분석 분야에서 소프트웨어 공학의 명확성과 재사용성을 향상시킨다.

ABSTRACT

A UML based metamodel for Bunge-Wand-Weber (BWW) ontology is presented. BWW ontology is a generic framework for analysis and conceptualization of real world objects. It includes categories that can be applied to analyze and classify objects found in an information system. In the context of BWW ontology, the metamodel is a representation of the ontological categories and relationships among them. An objective behind developing an object-oriented metamodel has been to model BWW ontology in terms of widely used notions in software development. The main contributions of this paper are a classification for ontological categories, a description template, and representations through UML and typed based models.

연구 동기 및 목표

• BWW 온톨로지를 객체 지향 원칙을 활용해 형식화하여 소프트웨어 공학 통합을 향상시키기 위해.
• 정보 시스템 설계에서 BWW의 온톨로지적 범주에 대한 표준화된 모델링 기법의 부족을 해결하기 위해.
• 실제 세계의 실체와 그 관계를 분류하고 표현하기 위한 재사용 가능한 형식 기반 프레임워크를 제공하기 위해.
• UML 기반 표현을 통해 개념적 온톨로지 모델링과 실질적 소프트웨어 개발 간 격차를 메우기 위해.
• 표준화된 템플릿과 타입 기반 모델을 활용해 지식 획득 및 시스템 분석의 명확성과 일관성을 향상시키기 위해.

제안 방법

• BWW의 핵심 온톨로지적 범주를 클래스로, 그 관계를 연관성으로 표현하기 위해 UML 기반 메타모델을 설계하기 위해.
• 물리적 실체, 과정, 속성과 같은 BWW 온톨로지적 범주에 대한 분류 체계를 정의하기 위해.
• 온톨로지 실체와 그 속성의 문서화를 표준화하기 위한 기술 서식 템플릿을 제작하기 위해.
• 타입 안정성과 재사용성을 확보하기 위해 메타모델을 UML 클래스 다이어그램과 타입 기반 모델로 표현하기 위해.
• 객체 지향 추상화를 활용해 실제 세계의 정보 시스템 구성 요소를 모델링하기 위해.
• SWeCKa 2007 워크숍에서 발표된 협업 지식 획득 사례 연구에 적용함으로써 접근 방식을 검증하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 객체 지향 원칙을 활용해 Bunge-Wand-Weber 온톨로지를 효과적으로 모델링할 수 있는가?
• RQ2 어떤 형식적 표현 기법이 소프트웨어 개발에서 BWW 온톨로지적 범주에 대한 명확성과 재사용성을 향상시킬 수 있는가?
• RQ3 표준화된 기술 서식 템플릿은 BWW를 활용한 지식 모델링의 일관성을 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ4 UML 기반 모델링은 정보 시스템 내 실제 세계의 실체를 개념적으로 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ5 재사용 가능한 메타모델로 BWW 온톨로지를 형식화하기 위해 필요한 주요 구조적 및 의미적 구성 요소는 무엇인가?

주요 결과

• 제안된 UML 기반 메타모델은 BWW의 온톨로지적 범주를 일급 모델링 구성 요소로 성공적으로 표현한다.
• 온톨로지적 범주를 별도의 재사용 가능한 타입으로 분류함으로써 모델의 유지보수성과 재사용성을 향상시킨다.
• 기술 서식 템플릿은 온톨로지 실체의 일관된 문서화를 가능하게 하여 지식 공유 및 협업을 향상시킨다.
• BWW 온톨로지와 UML의 통합은 소프트웨어 엔지니어가 시스템 설계에서 온톨로지 원칙을 적용할 수 있는 실질적인 길을 제공한다.
• 메타모델은 타입 기반 모델링을 지원하여 개념 모델링의 모호성을 줄이고 타입 안정성을 향상시킨다.
• SWeCKa 2007 워크숍에서의 응용을 통해 실제 세계의 맥락에서 접근 방식이 검증되었다.