[논문 리뷰] Feature Model-to-Ontology for SPL Application Realisation

Iis Afriyanti, Faiq Miftakhul Falakh외 2명|arXiv (Cornell University)|2017. 07. 09.

Semantic Web and Ontologies참고 문헌 3인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 소프트웨어 제품선(SPL) 기능 모델을 OWL 온톨로지로 변환하고, Zotonic 프레임워크를 통해 이를 자동으로 웹 애플리케이션으로 생성하는 방법을 제안한다. 온톨로지에서 기능, 제약 조건, 비즈니스 로직을 Zotonic의 카테고리 및 술어 시스템에 매핑함으로써, 문제 공간 모델링과 해결 공간 구현 사이의 격차를 메우며, 연결된 데이터 가능성까지 고려한 종단 간 SPL 애플리케이션 실현이 가능하다는 점을 입증한다. 이는 온톨로지가 문제 공간 모델링과 해결 공간 구현을 연결하는 데 효과적일 수 있음을 보여준다.

ABSTRACT

Feature model are widely used to capture commonalities and variabilities of artefacts in Software Product Line (SPL). Several studies have discussed the formal representation of feature diagram using ontologies with different styles of mapping. However, they still focused on the ontology approach for problem space and keep the solution space aside. In this paper, we present the modelling of feature model using OWL ontology and produce an application based on the ontology. Firstly, we map the features in a running example feature diagram to OWL classes and properties. Secondly, we verify the consistency of the OWL ontology by using reasoning engines. Finally, we use the ontology as an input of Zotonic framework for application realisation.

연구 동기 및 목표

• SPL 공학에서 기능 모델링(문제 공간)과 애플리케이션 실현(해결 공간) 사이의 격차를 해소하기 위해.
• OWL 온톨로지 기반으로 기능적 표현을 기계가 처리할 수 있고 의미론적으로 풍부한 방식으로 SPL 기능을 표현하기 위해.
• 온톨로지 기반 프레임워크 통합을 통해 기능 모델에서 종단 간 애플리케이션 생성을 실증하기 위해.
• 표준 온톨로지 및 웹 서비스 통합을 통해 재사용, 일관성 검사, 연결된 데이터 노출을 지원하기 위해.

제안 방법

• 기능 다이어그램 요소(기능, 제약 조건, 속성)를 OWL 클래스, 개체 속성, 데이터 유형 속성으로 일대일 변환하여 매핑하기.
• 생성된 OWL 온톨로지의 일관성을 검증하기 위해 추론 엔진 사용하기.
• 생성된 OWL 온톨로지를 Zotonic 웹 프레임워크의 입력으로 통합하여 애플리케이션 생성하기.
• OWL 클래스를 Zotonic 카테고리로, 개체 속성을 Zotonic 술어로 매핑하여 구조적 일치 확보하기.
• 사전 정의된 트리거와 일치하는 데이터 유형 속성 이름을 감지하여 비즈니스 로직을 구현하고, 자동으로 값 계산을 가능하게 하기.
• 두 단계 스크립트 프로세스 실행: 첫 번째로 사이트 빌드, 두 번째로 온톨로지에서 정의한 구조를 Zotonic의 관리자 및 사용자 인터페이스 템플릿에 주입하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기능 모델을 공식적으로 OWL 온톨로지로 표현할 수 있는가? 이를 통해 일관성 검증과 애플리케이션 실현이 가능할까?
• RQ2 기능 다이어그램의 제약 조건과 관계를 의미론적으로 온톨로지로 매핑하고, 이를 웹 애플리케이션 프레임워크로 전환할 수 있는가?
• RQ3 온톨로지 기반 접근 방식이 자동화, 재사용성, 의미론적 상호운용성을 갖춘 종단 간 SPL 애플리케이션 생성에 얼마나 기여할 수 있는가?
• RQ4 동일한 온톨로지를 문제 공간 모델링과 해결 공간 구현에 동시에 사용하는 것이 가능한가?

주요 결과

• 제안된 방법은 AISCO 기능 모델을 성공적으로 OWL 온톨로지로 변환하였고, Zotonic 프레임워크를 사용하여 기능적으로 완전한 웹 애플리케이션을 생성하였다.
• 온톨로지 기반 애플리케이션은 데이터 유형 속성에 대한 동적 폼 생성을 지원하며, 속성 이름 패턴 기반의 비즈니스 로직 통합도 가능했다.
• OWL의 개체 속성이 성공적으로 Zotonic 술어로 변환되어 애플리케이션 엔티티 간 의미론적 관계를 구현하였다.
• 시스템은 OWL 온톨로지가 기능 모델의 공식적 검증과 동시에 애플리케이션 생성의 직접적 입력으로서 기능할 수 있음을 입증하였다.
• 생성된 애플리케이션은 웹 서비스를 통해 데이터를 노출하며, 각 기능에 URI가 할당되어 ORG 등의 외부 온톨로지와의 정렬이 가능하고, 연결된 데이터 게시를 지원한다.