[논문 리뷰] The State of the Art: Ontology Web-Based Languages: XML Based

Mohammad Mustafa Taye|arXiv (Cornell University)|2010. 06. 23.

Semantic Web and Ontologies참고 문헌 10인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 RDF, RDFS, DAML+OIL, OWL과 같은 XML 기반 온톨로지 언어에 대한 종합적인 리뷰를 제공하며, 이들의 표현력, 사용성, 그리고 의미 웹 응용 프로그램에의 적합성을 평가한다. 응용 프로그램에 특화된 필요에 따라 가장 적절한 언어를 선택하기 위한 핵심 기준—표현력, 상호운용성, 버전 관리, 국제화—를 규명한다.

ABSTRACT

Many formal languages have been proposed to express or represent Ontologies, including RDF, RDFS, DAML+OIL and OWL. Most of these languages are based on XML syntax, but with various terminologies and expressiveness. Therefore, choosing a language for building an Ontology is the main step. The main point of choosing language to represent Ontology is based mainly on what the Ontology will represent or be used for. That language should have a range of quality support features such as ease of use, expressive power, compatibility, sharing and versioning, internationalisation. This is because different kinds of knowledge-based applications need different language features. The main objective of these languages is to add semantics to the existing information on the web. The aims of this paper is to provide a good knowledge of existing language and understanding of these languages and how could be used.

연구 동기 및 목표

• 의미 웹 기술에서 사용되는 주요 XML 기반 온톨로지 언어를 분석하고 비교하기.
• 특정 지식 기반 응용 프로그램에 적합한 온톨로지 언어 선택에 영향을 주는 핵심 기능을 규명하기.
• 표현력, 사용 편의성, 호환성, 버전 관리 및 국제화 지원을 포함한 온톨로지 언어의 품질 특성 평가하기.
• 응용 프로그램 요구 사항에 기반해 가장 적절한 온톨로지 언어 선택을 안내하기.
• 이러한 언어가 웹 상에서 기계로 읽을 수 있는 의미를 어떻게 향상시키는지 명확한 이해 제공하기.

제안 방법

• RDF, RDFS, DAML+OIL, OWL를 포함한 기존 XML 기반 온톨로지 언어를 조사하고 분류하기.
• 각 언어의 문법, 의미론 및 복잡한 지식 구조 모델링 능력 측면에서의 표현력 분석하기.
• 상속, 제약 조건, 형식적 추론 기능 등 언어 기능 평가하기.
• 도구 지원, 확장성, 표준화 등 실용적 기준에 기반해 언어 비교하기.
• XML 문법이 이질적인 시스템 간 기계 처리 가능성과 상호운용성을 어떻게 가능하게 하는지 평가하기.
• 응용 프로그램에 특화된 요구 사항과 품질 특성에 기반해 언어 선택을 안내하는 비교 프레임워크 제공하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 주요 XML 기반 온톨로지 언어 간의 표현력과 기능에서의 핵심 차이점은 무엇인가?
• RQ2 사용 편의성, 호환성, 버전 관리 지원 등의 요소가 온톨로지 언어 선택에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ3 주어진 의미 웹 응용 프로그램에 대해 온톨로지 언어 선택을 안내할 기준은 무엇인가?
• RQ4 이러한 언어들이 웹 정보에 기계로 이해 가능한 의미를 어떻게 기여하는가?
• RQ5 이러한 언어들이 국제화 및 기존 웹 표준과의 통합을 얼마나 잘 지원하는가?

주요 결과

• RDF와 RDFS는 XML 문법을 사용하여 자원과 그 관계를 기술하는 기초적이고 경량의 모델을 제공한다.
• DAML+OIL은 클래스 계층 구조, 속성 제약 조건, 논리적 공리 등을 포함한 더 풍부한 모델링 구성요소로 RDF와 RDFS를 확장하였다.
• OWL은 더 높은 표현력과 표준화를 제공하는 언어로, 표현력과 계산 효율성의 균형을 맞추기 위해 세 가지 하위 언어(OWL Lite, DL, Full)를 제공한다.
• 온톨로지 언어 선택은 특정 응용 환경에서 요구하는 표현력 수준과 추론 지원 수준에 크게 의존한다.
• XML 기반 문법은 상호운용성과 도구 지원을 가능하게 하지만, 작성과 유지보수의 복잡성을 유발할 수 있다.
• 버전 관리, 국제화, 공유 지원은 중요한 요소이지만, 이들 언어 전반에 걸쳐 자주 명시되지 않은 채로 남아 있다.