[논문 리뷰] Web-Based Expert System for Civil Service Regulations: RCSES

Mofreh A. Hogo, Khaled M. Fouad외 1명|arXiv (Cornell University)|2010. 01. 12.

Business Process Modeling and Analysis참고 문헌 17인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 사우디 아랍에이비슬란드의 공무원 규정을 위한 혁신적인 웹 기반 전문가 시스템인 RCSES를 제시한다. 이 시스템은 XML 기반 규칙 표현과 온톨로지 모델링을 활용하여 17개의 핵심 규정을 인코딩한다. 시스템은 상호작용 가능한 인터페이스를 통해 동적 지식 관리, 추론 및 검증을 가능하게 하여 도메인 전문가와 기술 사용자 대상 실생활 테스트에서 높은 사용성, 성능 및 정확성을 입증한다.

ABSTRACT

Internet and expert systems have offered new ways of sharing and distributing knowledge, but there is a lack of researches in the area of web based expert systems. This paper introduces a development of a web-based expert system for the regulations of civil service in the Kingdom of Saudi Arabia named as RCSES. It is the first time to develop such system (application of civil service regulations) as well the development of it using web based approach. The proposed system considers 17 regulations of the civil service system. The different phases of developing the RCSES system are presented, as knowledge acquiring and selection, ontology and knowledge representations using XML format. XML Rule-based knowledge sources and the inference mechanisms were implemented using ASP.net technique. An interactive tool for entering the ontology and knowledge base, and the inferencing was built. It gives the ability to use, modify, update, and extend the existing knowledge base in an easy way. The knowledge was validated by experts in the domain of civil service regulations, and the proposed RCSES was tested, verified, and validated by different technical users and the developers staff. The RCSES system is compared with other related web based expert systems, that comparison proved the goodness, usability, and high performance of RCSES.

연구 동기 및 목표

• 사우디 아랍에이비슬란드의 공무원 규정을 위한 통합적이고 접근 가능하며 유지보수 가능한 시스템을 개발하기 위해.
• 공공부문 규정을 위한 웹 기반 전문가 시스템에 관한 연구 격차를 메우기 위해.
• 비기술 사용자가 직관적인 인터페이스를 통해 공무원 규정 지식을 질의, 업데이트 및 확장할 수 있도록 하기 위해.
• 도메인 전문가와 기술 사용자 대상으로 시스템의 정확성과 사용성을 검증하기 위해.
• 기존 웹 기반 전문가 시스템과 비교하여 시스템의 성능 및 확장성을 입증하기 위해.

제안 방법

• 지식 확보 및 선별 과정은 공무원 도메인 전문가와의 협업을 통해 수행되었다.
• XML 기반 표현을 사용하여 규제 개념과 관계를 모델링하기 위한 온톨로지가 개발되었다.
• 정형화된 추론을 지원하기 위해 규칙 기반 지식 소스가 XML 형식으로 인코딩되었다.
• 사용자 질의를 처리하기 위해 HTTP 기반 웹 서비스를 사용한 추론 엔진이 구현되었다.
• 사용자가 데이터를 입력하고 결과를 확인하며 지식 기반을 동적으로 수정할 수 있도록 상호작용 가능한 웹 인터페이스가 구축되었다.
• 개발자와 도메인 전문가로부터의 반복적 피드백을 통해 시스템은 테스트 및 검증되었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 웹 기반 전문가 시스템이 확장성과 유지보수성을 확보하면서도 공무원 규정을 효과적으로 모델링하고 제공할 수 있는가?
• RQ2 XML 기반 규칙 표현과 온톨로지 모델링은 규제 지식 시스템의 정확성과 사용성에 얼마나 기여하는가?
• RQ3 웹 기반 인터페이스를 통해 비기술 사용자가 복잡한 규제 지식을 효과적으로 질의하고 업데이트할 수 있는가?
• RQ4 RCSES의 성능 및 사용성은 기존의 다른 웹 기반 전문가 시스템과 비교하여 어떠한가?
• RQ5 전문가 검증은 시스템 출력의 신뢰성과 정확성에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• RCSES는 구조화된 XML 기반 온톨로지와 규칙 시스템을 사용하여 17개의 공무원 규정을 성공적으로 인코딩하였다.
• 기술 사용자와 개발자 대상 테스트에서 시스템은 높은 사용성과 성능을 보였다.
• 도메인 전문가들은 검증 후 지식 기반의 정확성과 완전성을 확인하였다.
• 상호작용 가능한 인터페이스를 통해 기술 전문 지식 없이도 지식 기반의 수정, 확장 및 질의가 용이하게 구현되었다.
• 비교 분석을 통해 RCSES는 사용성과 응답 효율성 면에서 유사한 다른 시스템들을 뛰어넘는 것으로 확인되었다.
• 시스템은 확장성과 유지보수성 면에서 입증되었으며, 동적 업데이트 및 장기적인 지식 진화를 지원할 수 있었다.