관계형 데이터베이스를 이용한 효율적인 OWL 속성 추론 기법 = An Efficient Reasoning Method for OWL Properties using Relational Databases

국문 초록 (Abstract)

OWL(Web Ontology Language)은 시맨틱웹에서 온톨로지를 배포하고 공유하기 위한 W3C의 정식 권고안(Recommendation)으로 채택되었다. OWL 데이터의 숨겨진 정보를 유추하기 위해서 OWL 추론기들이 많이 개발되었다. 그러나 OWL 추론기들은 메모리를 기반으로 처리되기 때문에 대용량 OWL 데이터를 처리하기는 어렵다. 이런 문제를 해결하기 위해서 관계형 데이터베이스에 기반한 시스템이 제안 되었다. 이 시스템들은 OWL 데이터를 데이터베이스에 저장하여 데이터베이스 내에서 추론을 한다. 하지만, 이 시스템들은 OWL에서 정의되는 모든 속성(Property)을 고려하지 않았고, 추론에 비효율적인 스키마를 사용하고 있다. 그리고 실제 응용환경에서 자주 발생하는 OWL 데이터 변경에 대해서도 다루지 않았다. 본 논문에서는 관계형 데이터베이스에 기반한 여러 스키마를 비교하고, 효율적인 추론을 위한 개선된 스키마를 제안한다. 그리고 OWL에서 정의되는 모든 종류의 속성을 지원하기 위한 완전하고 효율적인 추론 알고리즘과 OWL 데이터 변경에 대해 효율적인 갱신 방법을 제안한다. 실험결과를 보면 본 논문에서 제안한 스키마가 OWL 데이터 저장 및 추론에 대해 기존 스키마보다 더 좋은 성능을 보이며, OWL 데이터 갱신 방법도 기존의 방법보다 더 효율적이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The Web Ontology Language (OWL) has become the W3C recommendation for publishing and sharing ontologies on the Semantic Web. To derive hidden information from OWL data, a number of OWL reasoners have been proposed. Since OWL reasoners are memory-based, they cannot handle large-sized OWL data. To overcome the scalability problem, RDBMS-based systems have been proposed. These systems store OWL data into a database and perform reasoning by incorporating the use of a database. However, they do not consider complete reasoning on all types of properties defined in OWL and the database schemas they use are ineffective for reasoning. In addition, they do not manage updates to the OWL data which can occur frequently in real applications.
In this paper, we compare various database schemas used by RDBMS-based systems and propose an improved schema for efficient reasoning. Also, to support reasoning for all the types of properties defined in OWL, we propose a complete and efficient reasoning algorithm. Furthermore, we suggest efficient approaches to managing the updates that may occur on OWL data. Experimental results show that our schema has improved performance in OWL data storage and reasoning, and that our approaches to managing updates to OWL data are more efficient than the existing approaches.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. Introduction
• 2. Related Work
• 3. OWL and OWL Properties
• 4. Database Schema Design
• 5. Reasoning for OWL Properties
• 6. Maintenance of ISFT Reasoning
• 7. Experimentation
• 8. Conclusion and Future Work
• References