[논문 리뷰] ExploitingWeb Service Semantics: Taxonomies vs. Ontologies

Asuman Doğaç, Gökçe Banu Laleci Ertürkmen외 2명|ArXiv.org|2002. 12. 23.

Service-Oriented Architecture and Web Services참고 문헌 7인용 수 42

한 줄 요약

이 논문은 온톨로지 기반의 의미적 기술이 분류체계 기반 접근 방식보다 동적 웹 서비스 검색, 조합, 자동 협상 기능을 훨씬 뛰어나게 지원한다고 주장한다. 형식적 온톨로지의 속성과 관계를 활용하면 서비스를 정확하게 기술하고 다른 자원과 의미적으로 연결할 수 있으며, 이는 UDDI와 ebXML 레지스트리가 얕은 분류체계에 의존하는 데서 비롯하는 한계를 극복한다.

ABSTRACT

Comprehensive semantic descriptions of Web services are essential to exploit them in their full potential, that is, discovering them dynamically, and enabling automated service negotiation, composition and monitoring. The semantic mechanisms currently available in service registries which are based on taxonomies fail to provide the means to achieve this. Although the terms taxonomy and ontology are sometimes used interchangably there is a critical difference. A taxonomy indicates only class/subclass relationship whereas an ontology describes a domain completely. The essential mechanisms that ontology languages provide include their formal specification (which allows them to be queried) and their ability to define properties of classes. Through properties very accurate descriptions of services can be defined and services can be related to other services or resources. In this paper, we discuss the advantages of describing service semantics through ontology languages and describe how to relate the semantics defined with the services advertised in service registries like UDDI and ebXML.

연구 동기 및 목표

• 현재의 서비스 레지스트리인 UDDI와 ebXML가 의미적 기술을 위해 얕은 분류체계에 의존하는 한계를 해결하기 위해.
• 분류체계가 자동 서비스 조합, 검색, 모니터링을 가능하게 하기에 부적합하다는 것을 입증하기 위해.
• 풍부한 기계 처리 가능한 서비스 의미론을 표현하기 위한 보다 우수한 수단으로 형식적 온톨로지를 주장하기 위해.
• 온톨로지 정의된 서비스 의미론을 기존 서비스 레지스트리에 매핑하는 방법을 제공하기 위해.
• 온톨로지가 클래스/하위클래스 계층 구조 외에 속성과 관계를 통해 정밀한 서비스 기술을 가능하게 하여 분류체계가 그보다 뛰어나다는 것을 입증하기 위해.

제안 방법

• 명시적인 클래스 속성과 관계를 갖는 서비스 의미론을 정의하기 위해 형식적 온톨로지 언어를 사용하기 위해.
• UDDI, ebXML와 같은 전통적 서비스 레지스트리에 온톨로지 기반 기술을 그들의 메타데이터 구조에 매핑하여 확장하기 위해.
• 온톨로지의 형식적 명세를 활용하여 서비스 기술에 대한 의미적 질의와 추론을 가능하게 하기 위해.
• 서비스 속성(예: 입력/출력 유형, 제약 조건, 품질 특성 등)을 정의하여 세밀한 검색과 조합을 가능하게 하기 위해.
• 레지스트리 항목과 온톨로지 기반 기술을 통합하여 상호운용성을 유지하면서도 표현력을 향상시키기 위해.
• 온톨로지 추론을 활용하여 서비스 간 및 자원 간의 관계를 유추함으로써 자동 서비스 조합 및 모니터링을 가능하게 하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 왜 분류체계 기반 접근 방식은 자동 웹 서비스 검색 및 조합을 가능하게 하기에 부족한가?
• RQ2 형식적 온톨로지는 분류체계에 비해 웹 서비스 기술의 표현력과 기계 처리 가능성에서 어떻게 향상되는가?
• RQ3 UDDI와 ebXML와 같은 기존 서비스 레지스트리에 온톨로지 기반 의미론을 통합하기 위해 필요한 메커니즘은 무엇인가?
• RQ4 온톨로지는 분류체계에 비해 서비스 협상 및 모니터링의 정확성에서 어떤 방식으로 향상되는가?
• RQ5 온톨로지의 속성과 관계는 자동 추론을 지원하는 방식으로 서비스를 어떻게 기술할 수 있는가?

주요 결과

• 분류체계는 클래스/하위클래스 관계만 표현할 뿐이므로 복잡한 서비스 의미론을 기술하는 데 한계가 있다.
• 온톨로지는 질의, 추론, 자동 처리를 가능하게 하는 형식적 명세를 제공한다.
• 온톨로지에 속성을 포함시킴으로써 서비스의 입력, 출력, 제약 조건, 품질 특성 등을 정밀하게 기술할 수 있다.
• 온톨로지 기반 기술은 서비스를 다른 서비스 및 외부 자원과 의미적으로 연결할 수 있게 하여 동적 조합을 가능하게 한다.
• UDDI와 ebXML와 같은 기존 레지스트리에 온톨로지 의미론을 매핑하는 것은 가능하며, 이는 레지스트리의 표현력을 향상시키지만 교체가 필요로 하지 않는다.
• 형식적 온톨로지는 자동 서비스 협상, 검색, 모니터링을 지원한다 — 이러한 기능들은 분류체계 중심 모델로는 달성할 수 없다.