[논문 리뷰] Software Toolkit for Building Embedded and Distributed Knowledge-based Systems

Dmitri Soshnikov|ArXiv.org|2001. 06. 26.

Robotics and Automated Systems참고 문헌 4인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 프레임 기반 지식 표현과 생산 규칙을 사용하여 임베디드 및 분산 지식 기반 시스템을 구축하기 위한 자바 기반 소프트웨어 툴킷을 제시한다. 이 툴킷은 관계형 데이터베이스 및 고수준 프로그래밍 언어와의 원활한 통합을 가능하게 하며, 분산 프레임에 대한 투명한 원격 액세스를 지원하고, 이종 네트워크 환경에서의 상호 운용성을 위해 CORBA와 XML을 활용한다. 이는 확장 가능한 이커머스 및 지능형 웹 애플리케이션을 가능하게 한다.

ABSTRACT

The paper discusses the basic principles and the architecture of the software toolkit for constructing knowledge-based systems which can be used cooperatively over computer networks and also embedded into larger software systems in different ways. Presented architecture is based on frame knowledge representation and production rules, which also allows to interface high-level programming languages and relational databases by exposing corresponding classes or database tables as frames. Frames located on the remote computers can also be transparently accessed and used in inference, and the dynamic knowledge for specific frames can also be transferred over the network. The issues of implementation of such a system are addressed, which use Java programming language, CORBA and XML for external knowledge representation. Finally, some applications of the toolkit are considered, including e-business approach to knowledge sharing, intelligent web behaviours, etc.

연구 동기 및 목표

• 기업 환경에서 전통적인 정보 시스템과 지식 기반 시스템 간의 효과적인 통합 메커니즘이 부족한 문제를 해결하기 위해.
• 이종 네트워크를 가로질러 작동할 수 있는 분산형, 개방형, 상호 운용 가능한 전문가 시스템을 구축할 수 있도록 하기 위해.
• 재사용 가능하고 네트워크 인식 기능을 갖춘 컴포onent을 통해 추론 컴포넌트를 더 큰 소프트웨어 시스템에 통합할 수 있도록 하기 위해.
• 표준화된 프로토콜을 사용하여 네트워크 기반 시스템 간의 지식 공유와 동적 추론을 촉진하기 위해.
• 인터넷을 통해 기계로 읽을 수 있는 지식을 게시하고 판매할 수 있는 이커머스 모델을 지원하기 위해.

제안 방법

• 확장 가능한 분산 추론을 위한, 프레임 기반 지식 표현과 생산 규칙을 기반으로 한 소프트웨어 툴킷 설계.
• 다양한 플랫폼 간 호환성과 동적 확장성을 보장하기 위해 주로 자바를 구현 언어로 사용.
• 분산 컴포넌트 간 통신을 위해 CORBA를 활용하여 네트워크 노드 간에 지식 프레임에 대한 투명한 원격 액세스를 가능하게 함.
• 외부 지식 표현과 데이터 교환을 위해 XML을 통합하여 다른 시스템과의 상호 운용성을 향상.
• 관계형 데이터베이스 테이블과 고수준 프로그래밍 언어 클래스를 모두 프레임으로 노출시켜 데이터와 지식 액세스를 통합.
• 세션 기반 추론 상태를 유지하면서 HTTP 요청 간에 지능형 콘텐츠 생성을 가능하게 하는 서블릿 기반 아키텍처 구현.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 지식 기반 시스템을 모듈성과 재사용성을 유지하면서 더 큰 소프트웨어 시스템에 효과적으로 통합할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ2 분산 프레임과 추론 과정에서의 동적 지식에 대한 투명한 원격 액세스를 가능하게 하는 아키텍처 패턴은 무엇인가?
• RQ3 CORBA와 XML을 프레임 기반 표현과 결합하여 이종 네트워크 환경에서의 상호 운용성을 지원할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ4 관계형 데이터베이스와 고수준 프로그래밍 구조를 통합 지식 표현 모델에 통합하기 위한 메커니즘은 무엇인가?
• RQ5 상태 기반으로 확장 가능하게 지능형 웹 동작, 예를 들어 동적 콘텐츠 생성을 임베디드 추론 엔진을 사용하여 어떻게 구현할 수 있는가?

주요 결과

• 이 툴킷은 CORBA와 XML을 활용하여 이종 플랫폼 간에 상호 운용 가능한 분산형 임베디드 지식 기반 시스템을 성공적으로 생성할 수 있음을 입증하였다.
• 프레임 기반 지식 표현은 관계형 데이터베이스와 고수준 프로그래밍 언어 요소를 모두 프레임으로 노출시킴으로써 원활한 통합을 가능하게 한다.
• 추론 과정 중에 원격 프레임에 투명하게 액세스할 수 있어 네트워크 노드 간에 동적이고 분산된 추론을 지원한다.
• 세션 기반 추론 상태를 유지하는 서블릿 기반 모델을 통해 지능형 콘텐츠 생성을 지원하며, 논리적 추론에 기반한 동적 웹 콘텐츠 생성이 가능하다.
• 실험적 프로토타입이 개발되었고, 실제 병원 정보 시스템에 적용되어 기업 환경에서의 실용적 타당성을 입증하였다.
• 이 접근법은 지식 공유를 위한 이커머스 모델을 지원하여 기계로 읽을 수 있는 지식을 인터넷을 통해 게시하고 유연한 결제 계획을 통해 수익화할 수 있도록 한다.