[논문 리뷰] Janus: Automatic Ontology Builder from XSD Files

Ivan Bedini, Benjamin Nguyen외 1명|arXiv (Cornell University)|2010. 01. 27.

Semantic Web and Ontologies참고 문헌 2인용 수 6

한 줄 요약

Janus는 XML 스키마(XSD) 파일에서 의미 분석과 구조적 매핑을 수행함으로써 자동으로 기준 온톨로지(reference ontologies)를 생성하는 도구이다. 이는 XSD 정의를 OWL을 사용하여 형식화된 온톨로지로 변환함으로써 B2B 시스템에서 데이터 통합 및 상호운용성을 향상시킨다.

ABSTRACT

The construction of a reference ontology for a large domain still remains an hard human task. The process is sometimes assisted by software tools that facilitate the information extraction from a textual corpus. Despite of the great use of XML Schema files on the internet and especially in the B2B domain, tools that offer a complete semantic analysis of XML schemas are really rare. In this paper we introduce Janus, a tool for automatically building a reference knowledge base starting from XML Schema files. Janus also provides different useful views to simplify B2B application integration.

연구 동기 및 목표

• 대규모 기준 온톨로지를 수작업으로 구축하는 데 소요되는 시간과 실수의 위험을 해결하기 위해.
• B2B 시스템에서 널리 사용되는 XML 스키마 파일을 활용하여 구조화된 의미 정보를 추출하기 위해.
• 스키마 정의에서 XSD 스키마를 형식화된 온톨로지로 변환하는 스케일러블하고 자동화된 솔루션을 제공하기 위해.
• 스키마 정의에서 표준화되고 기계로 처리 가능한 의미 모델을 생성함으로써 B2B 애플리케이션 통합을 지원하기 위해.
• 구문적 스키마 정의와 기업 데이터 통합에서의 의미 지식 표현 간 격차를 메우기 위해.

제안 방법

• XSD 파일을 분석하여 데이터 유형, 요소 계층, 제약 조건 및 관계를 추출하기 위해.
• XSD 구성요소(예: 복합 유형, 단순 유형, 제약 조건)를 해당하는 OWL 구성요소(클래스, 속성, 제약 조건)로 매핑하기 위해.
• 관계를 유추하고 결과 온톨로지의 표현력을 향상시키기 위해 의미적 강화 기법을 적용하기 위해.
• 형식적 변환 규칙을 사용하여 XSD 입력에서 완전하고 재사용 가능한 OWL 온톨로지를 생성하기 위해.
• 통합 작업에서의 사용성 향상을 위해 여러 뷰(예: 클래스 계층, 속성 그래프)를 지원하기 위해.
• 표준 온톨로지 형식과 추론 프레임워크와의 호환성을 확보하여 상호운용성을 보장하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 하면 XSD 파일을 체계적으로 형식화되고 기계로 처리 가능한 온톨로지로 변환할 수 있는가?
• RQ2 구문적 스키마 구성요소를 OWL 구성요소로 변환하는 데 가장 효과적인 의미 매핑은 무엇인가?
• RQ3 XSD에서 자동으로 온톨로지를 생성하는 것이 B2B 데이터 통합에 얼마나 기여하는가?
• RQ4 개발자와 온톨로지 소비 시스템이 가장 유용하게 사용할 수 있는 뷰와 추상화는 무엇인가?
• RQ5 결과 온톨로지가 기업 환경에서 의미 추론과 상호운용성을 지원할 수 있는가?

주요 결과

• Janus는 최소한의 수동 간섭으로 XSD 파일을 의미적으로 풍부한 OWL 온톨로지로 성공적으로 변환한다.
• 도구는 원본 스키마의 구조적 및 의미적 의도를 포괄하는 일관되고 재사용 가능한 온톨로지를 생성한다.
• 결과 온톨로지는 B2B 시나리오에서 개선된 데이터 통합과 상호운용성을 가능하게 한다.
• 클래스 계층, 속성 관계 등 여러 뷰는 개발자와 통합 도구의 사용성 향상에 기여한다.
• 스키마 정의에서 기준 온톨로지를 구축하는 데 소요되는 시간과 노력을 줄이는 데 기여한다.
• 도구는 WWW 2008 컫런스 트랙에서 검증된 실세계 B2B 통합 사용 사례에서의 실현 가능성과 실용성을 입증한다.